Variston sähköaseman relesuojausten suunnittelu
Kiuru, Jonne (2023)
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023091325754
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023091325754
Tiivistelmä
Tässä insinöörityössä suunniteltiin Vantaan Energia Sähköverkot Oy:n Variston alueelle rakenteilla olevalle sähköasemalle 20 kV:n ja 110 kV:n suojareleiden asettelut. Lopputuloksena määritellyt asettelut koottiin jännitetason mukaiseen sähköaseman relesuojausohjeeseen.
Työn aluksi tutustuttiin suojaukseen liittyviin määräyksiin ja sähköturvallisuuden vaatimuksiin. Sen jälkeen käsiteltiin sähköverkon erilaisia käyttötapoja sekä niiden merkitystä oikean suojauksen valinnassa. Suojareleiden asetteluita määritettäessä on tärkeää tuntea verkon vikatilanteissa vaikuttavat sähköiset suureet. Neljännessä luvussa esiteltiin symmetriset ja epäsymmetriset viat sekä menetelmät vikavirtojen ja -jännitteiden laskemiseksi niissä. Sähköverkon suojaus toteutetaan katkaisijoiden, mittamuuntajien ja suojareleiden muodostamalla kokonaisuudella. Viidennessä luvussa käsiteltiin yleisesti sähköverkon suojaamisessa käytettyjä mittamuuntajia ja suojareleitä sekä niiden toimintaperiaatteita.
Variston sähköaseman 20 kV:n ja 110 kV:n toteutus esiteltiin ensin yleisellä tasolla ja annettiin taustatiedot vikavirtalaskelmille. Tämän jälkeen eri jännitetasojen relesuojaus käsiteltiin erikseen ottaen erityisesti huomioon Variston alueen käyttöolosuhteet. Vikavirtalaskelmat suoritettiin ensin, jolloin saatiin selville vioissa vaikuttavat pienimmät ja suurimmat sähköiset suureet. Näiden tulosten perusteella määritettiin suojareleiden eri suojaustoiminnoissa käytettävät asettelut ja analysoitiin niiden herkkyys vikavastuksen vaikutuksille. Asettelujen suunnittelussa kiinnitettiin erityistä huomiota siihen, että suojaus kattaa koko järjestelmän aukottomasti ja sen toiminta on selektiivistä.
Työn aluksi tutustuttiin suojaukseen liittyviin määräyksiin ja sähköturvallisuuden vaatimuksiin. Sen jälkeen käsiteltiin sähköverkon erilaisia käyttötapoja sekä niiden merkitystä oikean suojauksen valinnassa. Suojareleiden asetteluita määritettäessä on tärkeää tuntea verkon vikatilanteissa vaikuttavat sähköiset suureet. Neljännessä luvussa esiteltiin symmetriset ja epäsymmetriset viat sekä menetelmät vikavirtojen ja -jännitteiden laskemiseksi niissä. Sähköverkon suojaus toteutetaan katkaisijoiden, mittamuuntajien ja suojareleiden muodostamalla kokonaisuudella. Viidennessä luvussa käsiteltiin yleisesti sähköverkon suojaamisessa käytettyjä mittamuuntajia ja suojareleitä sekä niiden toimintaperiaatteita.
Variston sähköaseman 20 kV:n ja 110 kV:n toteutus esiteltiin ensin yleisellä tasolla ja annettiin taustatiedot vikavirtalaskelmille. Tämän jälkeen eri jännitetasojen relesuojaus käsiteltiin erikseen ottaen erityisesti huomioon Variston alueen käyttöolosuhteet. Vikavirtalaskelmat suoritettiin ensin, jolloin saatiin selville vioissa vaikuttavat pienimmät ja suurimmat sähköiset suureet. Näiden tulosten perusteella määritettiin suojareleiden eri suojaustoiminnoissa käytettävät asettelut ja analysoitiin niiden herkkyys vikavastuksen vaikutuksille. Asettelujen suunnittelussa kiinnitettiin erityistä huomiota siihen, että suojaus kattaa koko järjestelmän aukottomasti ja sen toiminta on selektiivistä.