Sähköverkon puistomuuntamoiden vikaantumisen syyt ja niiden ennaltaehkäisy

Abstract

Puistomuuntamot ovat yleistyneet merkittävästi Suomessa, kun ilmajohtoverkkoa on aktiivisesti korvattu maakaapeleilla 2010-luvun alusta lähtien. Puistomuuntamot suojaavat muuntajakonetta ja muita sisällä olevia komponentteja esimerkiksi erilaisilta sääilmiöiltä ja muilta ulkoisilta vaikutuksilta, minkä lisäksi näiden huolto onnistuu helposti maanpinnan tasolla. Caruna Oy:n tietyissä muuntamoissa on kuitenkin alettu havaitsemaan poikkeuksellisen paljon ongelmia ja vikoja mm. kondensaatioon ja sähköpurkauksiin liittyen. Vikaantumista esiintyy erityisesti muuntamoiden 20 kV:n komponenteissa, kuten erottimissa ja kaapelipäätteissä.

Tämän insinöörityön tavoitteena oli tehdä Caruna Oy:lle selvitys puistomuuntamoissa ilmenevien vikaantumisten syistä ja etsiä mahdollisia ratkaisuja ongelmiin. Työssä perehdyttiin erityisesti puistomuuntamoiden sisällä vallitseviin olosuhteisiin, joita tutkittiin esimerkiksi IoT-mittalaitteiden avulla. Tarkastelussa otettiin huomioon myös esimerkiksi muuntamoiden maantieteelliset sijainnit sekä vertailtiin eri keskijännitekomponentteja suhteessa vikaantumismääriin.

Tutkimuksessa saatiin selville, että erottimien ja päätteiden vikaantumisiin voi vaikuttaa useita tekijöitä, eikä kyseessä välttämättä ole vain yksi juurisyy. Merkittäviä havaintoja olivat eroavaisuus eri valmistajien kaapelipäätteissä, oletettua haastavammat käyttöolosuhteet ja nopeiden lämpötilavaihteluiden vaikutus muuntamoiden sisällä, erottimien käyttöluokitukset sekä asennusvaiheessa vaikuttavat riskitekijät.

Insinöörityön tulosten avulla saatiin parempi ymmärrys puistomuuntamoissa vallitsevista olosuhteista ja keskijännitekomponenttien vikaantumisten syistä. Selvityksen avulla Caruna Oy:llä pystytään päättämään mahdollisista kehityssuunnista sekä jatkotutkimuksista aiheeseen liittyen.