Synkronikompensaattorin jännitteensäädön toimintaperiaate ja toteutustapa

Abstract

Suomalainen kantaverkkoyhtiö Fingrid rakennuttaa synkronikompensaattorilaitosta Jylkän sähköasemalla, Kalajoella. Opinnäytetyön tavoitteena oli saada laitteiston jännitteensäädöstä ja toiminnallisuudesta selvempi käsitys. Samalla selvitettiin, miten olemassa olevat, tavanomaisille voimalaitoksille suunnatut jännitteensäädön ohjeet ja asettelut sopivat opinnäytetyössä esitetylle synkronikompensaattorille.

Työssä käytettiin sähkökoneisiin ja jännitteensäätöön keskittynyttä kirjallisuutta, Fingridin projektidokumentaatiota, Fingridin laatimia voimalaitosten järjestelmäteknisiä vaatimuksia sekä synkronikompensaattorin toimittajan toimittamaa materiaalia. Osa dokumentaatiosta on liitteenä tässä opinnäytetyössä, mutta tilaaja on määritellyt liitteet luottamuksellisiksi, jonka vuoksi niitä ei julkaista opinnäytetyön yhteydessä.

Opinnäytetyön aikana selvisi, että synkronikompensaattorin jännitteensäätö ei teoriassa eroa tavallisesta teollisuuskäytössä olevasta staattisesti magnetoidusta umpinapaisesta tahtikoneesta, mutta tässä käytössä sitä tullaan ajamaan eri tavalla kuin teollisuuskäytössä normaalisti tuotantoon käytettyä tahtikonetta. Jännitteensäädön ohjeet ja asettelut ovat erilaiset, mutta perusperiaatteet ovat molemmissa samat. Jännitettä kompensoidaan loisteholla, tahtikoneen magnetointia säätämällä. Loistehoa voidaan kompensointia kantaverkossa myös reaktoreilla ja rinnakkaiskondensaattoreilla. Jylkässä loistehonkompensointi tulee tapahtumaan synkronikompensaattorilla, koska se pystyy vastaamaan Jylkän alueella tuulivoimalla tuotetun tehon vaihteluihin dynaamisemmin ja joustavammin kuin rinnakkaiskondensaattorit tai reaktorit.