Kosketusjännitepohjaisen maasulkusuojauksen koestaminen

Abstract

Säävarman keskijänniteverkon rakentamisen myötä, jakeluverkkoja kaapeloidaan ilmasta maahan paremman toimintavarmuuden kohottamiseksi. Kaapelointiasteen kasvamisen ja verkkojen galvaanisen koon lisääntyminen aiheuttaa verkon kapasitiivisen maasulkuvirran suurentumista. Tämä tilanne on aiheuttanut tarpeen kompensoida verkkoja. Perinteinen suunnattu maasulkusuoja ei välttämättä toimi SFS 6000-standardin mukaisten poiskytkentäehtojen asettamalla tavalla, eteenkin verkon ollessa yli- tai alikompensoidussa tilassa. Edellä mainittu tilanne on mahdollinen verkon koon muutostilanteessa käyttötoimenpiteen yhteydessä tai häiriön sattuessa. Tähän tilanteeseen ABB on kehittänyt uuden suojaus-funktion. Suojausfunktion kehittämiseen motivaationa on ollut halu kehittää sellainen suojaustoiminto, joka toiminnallaan vastaa SFS 6000-standardin asettamia kosketusjännite vaatimuksia ja toimia luotettavasti sekä asetusten mukaisesti jokaisessa käyttötilanteessa kompensoidussa jakeluverkossa. ABB:n kehittämän ja 2024 vuonna julkaisema kosketusjännite-estimaattiin perustuva suojaustoiminto on IEC 61850-standardin mukaisesti IFPTOC. Tämä uusi suojaus on rakenteeltaan perinteisiä maasulkusuojauksia monimutkaisempi ja se haastaakin koestajia sekä käyttöönottajia alalla. Tutkimuksen tavoitteena on tuottaa tilaajalle tietoa uudesta suojaustoiminnosta ja selvityksen siitä, kuinka tämä suojaus koestetaan.

Tutkimus toteutettiin tutkimus- ja kehitystyönä Alva Sähköverkko Oy tilamaana. Tutkimuksessa hankittiin tietopohjaa keskijänniteverkkojen maasulkuilmiöstä ja uuden IFPTOC-suojan toiminnasta sekä selvitettiin, kuinka se pystytään koestamaan.

Tutkimuksen lopputuloksena saatiin kokonaisvaltainen ymmärrys IFPTOC-suojan toimintaperiaatteista ja suojaus saatiin koestettua kokonaisuudessaan tilaajan hyväksymällä tavalla. Tutkimuksen tavoitteet ja tulokset vastasivat hyvin toisiaan.

Johtopäätöksenä voidaan todeta IFPTOC-suojan olevan perinteisiä maasulkusuojauksia monimutkaisempi asetella ja koestaa. Koestaminen on monivaiheisempi kuin perinteinen maasulkusuojaus ja hieman työ-läämpi koestettava. Tutkimuksesta on hyötyä IFPTOC-suojaan ensimmäistä kertaa koestavalle henkilölle ja jakeluverkkojen käyttöhenkilöstölle.