Voimakattilan sähköjärjestelmän optimointi

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Andritz Automationille, joka toimittaa sähkö- ja automaatio järjestelmiä eri laitoksille. Tässä työssä vertaillaan kattilaitoksen sähköjärjestelmien nimellisjännitteiden vaikutusta toteutusratkaisuihin sekä toteutuskustannuksiin ja häviöihin. Työn tavoitteena oli saada vertailutietoa teknisesti ja taloudellisesti erilaisten sähköjärjestelmien investointikustannuksista ja käytön aikaisista kustannuseroista. Tavoitteena oli saada dokumentoitua helposti luettavien kaavioihin ja taulukoihin saadut tulokset.

Opinnäyteyössä tarkasteltiin yhtä tuotantolaitostapaa, jossa vertailtiin 400V ja 690V jännite järjestelmiä keskenään. Lisäksi oli kolmella erilailla toteutetun tuotantolaitoksien sähköverkot, joiden kesken suoritettiin vertailua. Työssä ei suoritettu vertailua varmennettujen järjestelmien kanssa, koska ne on toteutettu kaikissa tapauksissa yhdenmukaisesti. Tilat ja talotekniikka jätettiin myös pois vertailusta. Käytetty ja esitetty laskelmien perustana oleva teoria löytyy alan oppikirjoista, julkaisuista, standarteista ja laitevalmistajien manuaaleista. Andritzin omista dokumenteista, tarjouksista ja suunnitelmista saatiin tietämys hintatasosta eri vaihtoehdoilla, vertailtavat laitteistot ja niihin liittyvät materiaalit.

Työn tuloksena saatiin erilaisia taulukoita, joissa näkyi laskenta tulokset häviöistä ja investointikuluista eri järjestelmien välillä. Lisäksi esitettiin kaavioina laskennasta saatuja tuloksia, jotta niistä olisi helppo nähdä tulokset ja vertailut. Vertailtiin yksikisko- ja kaksikiskojärjestelmien kustannuseroa ja sitä milloin kaksikiskojärjestelmä on kannattavaa toteuttaa taloudellisesti. Työssä saavutettiin asetetut tavoitteet: kustannusvertailut eri jakelujännitteiden välillä ja kolmella eri toteutustavalla tehty järjestelmien vertailu.

The thesis was made for Andritz Automation, a supplier of electrical and automation systems for different plants. In this work, the effects of the nominal voltage of the electrical systems on implementation solutions and implementation costs and losses were compared. The aim of thesis was to obtain comparative data on the technical and economic various electric systems, investment costs and in-service cost differences. The goal was to get a documented easily-read charts and tables in the results.

In the thesis, one production method, where comparison of 400 and 690 voltage systems were compared. There were also three differently implemented production plant grids, which were compared. The work did not compare the certified systems because they are implemented consistently in all cases. Facilities and building services were left out. The used and the calculations based on the theory can be found in the field textbooks, in publication, standards and in the manufactures’ manuals. Andritz’s own documents, bids and plans gave knowledge of the price levels of the various alternatives as well as of compared the hardware and materials.

The results were a variety of tables which was showed in the calculation results of losses an investment costs between different systems. The calculation results were presented in the form of the charts so it would be easy see results and comparisons. The costs one rail system and two rail system were compared and it was stated when the two rail system is profitable to implement. The work has achieved its objectives: cost comparison between different distribution of tensions and the comparison of systems implemented in three different way.