Keskijänniteverkon simulointi- ja suojaustarkastelut

Abstract

Äänekosken Energialla oli tarve jakeluverkon tilan katsaukselle ja mahdolliselle kehittämiselle. Opinnäytetyön tavoitteena oli tarkastella jakeluverkkoa ja kehittää suojausta sekä simuloida verkkoa poikkeustilanteissa. Tehtäväksi muodostui käytöntukijärjestelmän päivittäminen, uusien releasettelujen laatiminen, erilaisten selvitysten laatiminen ja jakeluverkon simuloinnit sekä simulointien analysoinnit. Käytöntukijärjestelmässä päivitettiin releasetteluita tietokantaan ja saatettiin käytöntukijärjestelmän simulointi ja laskenta toimintakuntoon. Uudet releasettelut koskivat maasulkusuojauksen toisen suojausportaan lisäämistä ja ylivirtasuojauksen kolmannen suojausportaan lisäämistä. Lisäksi releasetteluihin tehtiin muutoksia laukaisuaikoihin ja ylivirta-asetteluihin. Simuloinneilla pyrittiin varmistamaan suojauksen toimivuutta ja samalla etsittiin verkon rakenteesta heikkouksia erilaisia poikkeustilanteita ajatellen. Menetelmät perustui käytöntuki- ja käytönvalvontajärjestelmien hyödyntämiseen, käsinlaskentaan ja asiantuntijoiden haastatteluihin. Tuloksiksi saatiin päivityksiä järjestelmiin, uusia releasetteluja, erilaisia selvityksiä ja simulointien analyyseja. Kehitystyö oli ajankohtainen ja tarpeellinen, ja sen tuloksia voidaan hyödyntää monin tavoin, mutta ensisijaisesti työ paransi jakeluverkon käytettävyyttä ja sen henkilö- ja laiteturvallisuutta.

The distribution company Äänekosken Energia Oy had a need for a survey of their medium voltage distribution network's state and protection. The goals set for the thesis were to get familiar with the assignor’s distribution network, to survey the protection and state of the network and to simulate the network in different states of emergency. The tasks defined by the goals were to update the systems, create new relay settings and various surveys, to simulate the distribution network and analyze the results of simulations. The distribution management system was to be updated for the simulations on the distribution network. New relay settings were needed to improve the overcurrent and ground fault protection. The simulations were implemented to make sure that the distribution network is safe and compatible in certain states of emergency with the new relay settings. The methods used in the thesis project were utilization of the distribution management system and supervisory control and data acquisition system, basic calculations and interviews with specialists. The results of the thesis were new relay settings for overcurrent and ground fault protection and a survey report in the thesis. As a conclusion it can be said that the development of the distribution network was carried out in proper time and the survey report survey serves the company in many ways, however, the most significant results concerned protection of humans and systems in the distribution network. Additionally, the usability of the medium voltage distribution network was improved.