Loistehon kompensointilaitteiden asennus ja kunnossapito

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoitus oli luoda ohje Micora Oy:n asentajille ja työnjohtajille, jossa kerrottiin kompensointilaitteiden asentamisesta ja huoltamisesta. Lisäksi opinnäytetyön tarkoitus oli selvittää loistehon kompensoinnin kannattavuutta taloudellisesti.

Loisteho on yksi sinimuotoiseen vaihtosähköön liittyvistä suureista. Loistehoa tarvitaan esimerkiksi pyörivissä sähkökoneissa magneettikentän synnyttämiseen. Loistehon siirto ei kuitenkaan ole mielekästä, minkä vuoksi loistehon kompensoinnilla pyritään tuottamaan tarvittu loisteho mahdollisimman lähellä kulutuskohdetta. Kompensointiin liittyy myös oleellisesti sähkön laatu ja se, miten kompensoinnilla voidaan parantaa sitä.

Kompensointiin käytettyjä ratkaisuja ovat esimerkiksi tahtikoneet, kompensointiparistot, estokelaparistot ja suodattimet. Uusimmissa kompensointilaitteissa kontaktorit on korvattu tyristoreilla, joilla saavutetaan merkittäviä etuja perinteiseen kontaktoriin verrattuna.

Kompensointilaitteiden kunnossapito on oleellinen osa laitteiden käyttöä ja verkkoyhtiöillä on määräyksensä laitteistojen ominaisuuksille. Säännöllisillä mittauksilla pystytään valvomaan kompensointilaitteiden kuntoa ja arvioimaan pariston käyttöikää. Tällä määritetään, koska kannattaa uusia laitteistoa ja mitä sen toteuttaminen maksaa. Työn aikana huolletuista kompensointilaitteista yli puolet on ollut jollain tavalla viallisia tai käyttöikänsä päässä.

Uuden kompensointilaitteiston asennuksessa huomioitavia asioita ovat esimerkiksi ilmanvaihto ja loistehosäätimen asettelu. Lisäksi on tarpeellista tarkastella, onko loistehotarve muuttunut.

Loistehoa kuluttavia kohteita on pelkästään Tampereen Sähköverkko Oy:n jakelualueella tuhansia, joiden loistehokulutukset voivat olla jopa MVAr -luokkaa. Näiden kohteiden loistehomaksut voivat olla jopa tuhansia euroja

The purpose of this thesis was to create guide for electricians and foremen of Micora Oy about installing and maintenance of reactive power compensators. The purpose was also to explain the financial benefits of reactive power compensation.

Reactive power is one component of sine form alternating currents. Reactive power is needed for example in induction motors to create magnetic field. Large scale distribution of reactive power is not realistic. This is why reactive power is produced as near as possible to a final user. One essential part of reactive power compensation is the way how reactive power compensation affects supplying voltage characteristics and how these characteristics can be improved.

Solutions for reactive power compensation are for example direct current motors, capacitor banks and filters. The latest capacitor banks and filters are equipped with thyristors. Thyristors have a significant advantage compared to traditional contactors.

The maintenance of reactive power compensators is important through their entire lifetime. A local electric power transmission grid owner has usually regulations for reactive power compensation. The condition and lifetime expectancy of capacitor banks can be assessed by regular measurements. Measurements are done to determine when it is time to renew the current capacitor banks and how much this will cost. During fall 2013 and winter 2014 over half of the capacitor banks served were somehow defect or at the end of their service life.

When installing a new capacitor bank one must take care of ventilation and the settings of the power factor controller. It is also necessary to find out if the reactive power con-sumption has changed.

Within the distribution area of Tampereen Sähköverkko Oy the number of reactive power users who pay for their consumption is in thousands. The largest consumers can have up to tens of MVArs reactive power peak usages. For this category user, the reac-tive power payments can be up to thousands of euros