Sähköradan suodatinlaitteistojen kytkentämuutosten vaikutusten analysointi
Tiihonen, Henna-Maija (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-2024060320278
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060320278
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä tutkittiin Suomen sähkörataverkon syöttöasemien suodatinlaitteistolle tehtyjä kytkentämuutoksia ja niiden vaikutuksia sähkönlaatuun. Työssä selvitettiin suodatinlaitteistojen kytkentämuutosten vaikutuksia loistehon kompensointiin, sähkövetoisen kaluston synnyttämien harmonisten yliaaltojen suodatukseen ja ratajohtoverkon jännite- ja virtatasoihin.
Junaliikenteessä käytettiin aikaisemmin paljon tasavirtakäytöllä varustettua sähkövetoista kalustoa, jotka tarvitsevat induktiivista loistehoa toimiakseen. Niiden tuottaman induktiivisen loistehon kompensoimiseksi ja harmonisten yliaaltovirtojen suodattamiseksi ratajohtoverkon syöttöasemille asennettiin kondensaattoriparistoja sisältäviä suodattamia. Kyseinen tasavirtakäyttöinen sähkövetoinen kalusto on nykyisin merkittävästi vähentynyt, joten kapasitiivista loistehoa tuotetaan liikaa. Kanta- ja alueverkkoyhtiöt laskuttavat loistehosta, mikä tuo käyttäjälle lisäkustannuksia. Vuonna 2023 Väylävirasto ja GRK Suomi Oy toteuttivat Suomen sähköradalle syöttöasemasuodattimien kytkentämuutoksia kapasitiivisen loistehon annon pienentämiseksi ja loistehon annon aiheuttamien lisäkustannuksien vähentämiseksi. Muutostyöt aloitettiin kevään 2023 aikana.
Sähkönlaadun mittaukset suoritettiin Metrum SPQfx -sähkönlaatuanalysaattorilla yhdellä Väyläviraston kanssa määritetyllä syöttöasemalla, ja näiden mittausten tuloksia käydään läpi tämän työn tutkimusosassa. Työssä tutkittiin valitun syöttöaseman syöttöalueella kulkevan junaliikenteen vaikutuksia suodatinlaitteistoihin ennen ja jälkeen kytkentämuutoksien sekä kytkentämuutosten vaikutusta kapasitiivisen loistehon tuotantoon. Tällöin saatiin selville, että kytkentämuutoksilla oli toivottu suotuisa vaikutus kapasitiivisen loistehon vähenemiseen. Muutokset tosin aiheuttivat useilla syöttöasemilla myös alivirtahälytyksiä, jos asemien ohi kulki kahden Sr1-veturin vetämä juna. Tutkimuksissa selvitettiin hälytysten syy ja mahdollinen korjaustoimenpide.
Junaliikenteessä käytettiin aikaisemmin paljon tasavirtakäytöllä varustettua sähkövetoista kalustoa, jotka tarvitsevat induktiivista loistehoa toimiakseen. Niiden tuottaman induktiivisen loistehon kompensoimiseksi ja harmonisten yliaaltovirtojen suodattamiseksi ratajohtoverkon syöttöasemille asennettiin kondensaattoriparistoja sisältäviä suodattamia. Kyseinen tasavirtakäyttöinen sähkövetoinen kalusto on nykyisin merkittävästi vähentynyt, joten kapasitiivista loistehoa tuotetaan liikaa. Kanta- ja alueverkkoyhtiöt laskuttavat loistehosta, mikä tuo käyttäjälle lisäkustannuksia. Vuonna 2023 Väylävirasto ja GRK Suomi Oy toteuttivat Suomen sähköradalle syöttöasemasuodattimien kytkentämuutoksia kapasitiivisen loistehon annon pienentämiseksi ja loistehon annon aiheuttamien lisäkustannuksien vähentämiseksi. Muutostyöt aloitettiin kevään 2023 aikana.
Sähkönlaadun mittaukset suoritettiin Metrum SPQfx -sähkönlaatuanalysaattorilla yhdellä Väyläviraston kanssa määritetyllä syöttöasemalla, ja näiden mittausten tuloksia käydään läpi tämän työn tutkimusosassa. Työssä tutkittiin valitun syöttöaseman syöttöalueella kulkevan junaliikenteen vaikutuksia suodatinlaitteistoihin ennen ja jälkeen kytkentämuutoksien sekä kytkentämuutosten vaikutusta kapasitiivisen loistehon tuotantoon. Tällöin saatiin selville, että kytkentämuutoksilla oli toivottu suotuisa vaikutus kapasitiivisen loistehon vähenemiseen. Muutokset tosin aiheuttivat useilla syöttöasemilla myös alivirtahälytyksiä, jos asemien ohi kulki kahden Sr1-veturin vetämä juna. Tutkimuksissa selvitettiin hälytysten syy ja mahdollinen korjaustoimenpide.