Energiamittauksen laadun kehittäminen

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin Vantaan Energia Sähköverkot Oy:lle (VES). VES vastaa Vantaan alueen sähköverkkotoiminnasta. Työssä oli tavoitteena kehittää energiamittauksen laatua. Työ rajattiin sisältämään sähkömittareiden asennustyöohjeen laatimisen sekä mittauksien tarkastustoiminnan kehittämisen. Koska VES on vaihtanut kaikki sähkömittarit etäluettaviin malleihin, työssä tutkittiin, miten etäluentaa voitaisiin hyödyntää mittauksien tarkastamisessa.

Työn lopputuloksena saatiin laadittua laadukkaan ja tehokkaan sähkömittariasennuksen työohje. Työohjeella saadaan yhtenäistettyä asentajien työtavat sekä taattua asennuksen korkea laatu ja tehokas suoritus. Työohjeen liitteeksi laadittiin tarkistuslista. Tarkistuslistalla voidaan vähentää inhimillisiä virheitä mittariasennusprosessissa. Lisäksi työohjeen liitteeksi laadittiin VES:n suunnittelu- ja urakointiohjeisiin pohjautuva puute- ja vikalista, joka jätetään asennuskohteeseen, jos kohdetta ei voida mittaroida puutteiden tai vikojen takia.

Työssä saatiin kehitettyä mittauksien tarkastustoimintaa ennen asennusta tehtävien tarkastuksien, asennuksen aikaisten tarkastuksien, sekä asennuksen jälkeisten tarkastuksien osalta. Uudet tarkastustoimenpiteet sisällytettiin työohjeeseen. Uusilla tarkastustoimenpiteillä saadaan parannettua mittauksen laatua ja nopeutettua laatuun vaikuttaviin vikoihin reagoimista.

Työssä havaittiin, että mittauksien tarkastamisessa voidaan hyödyntää etäluentaa eri tavoin. Etäluennan avulla on muun muassa mahdollista havaita epäsuorissa mittauksissa mittauspiirien viat lukemalla mittareista vaihekohtaiset jännitteet ja virrat. Työssä tarkastettiin pieni osa epäsuorista mittauksista etäluennan avulla. Tarkastuksissa havaittiin yksi mittaus, jossa oli vikaa virranmittauspiirissä.

Laitevalmistajilta oli tilattu kytkentävirheellisten mittareiden raportit vuonna 2014. Työssä havaittiin, että raporttien ulkopuolelle oli käytännössä jäänyt suuri osa epäsuorista mittauksista. Työssä selvitettiin, että kytkentävirheet olisivat havaittavissa mittauksista etäluennan avulla tehtävässä tarkastuksessa, jossa mittareilta luetaan mittarimallista riippuen vaihekohtaiset tehot, virtojen vaihekulmat tai vektoridiagrammi. Työssä tarkastettiin osa keskijännitemittauksista etäluennan avulla. Tarkastuksissa havaittiin yksi mittaus, jossa oli kytkentävirhe.

This thesis was commissioned by Vantaa Energy Electricity Networks Ltd (VEEN). VEEN is responsible for electricity network operations in the Vantaa region in Finland. The purpose of this thesis was to develop the quality of energy metering. The scope of this thesis was limited to include formulating guidelines for the installation of electrical meters and developing the inspection of metering. As VEEN has switched to using smart meters that allow remote reading, this thesis also investigated how remote reading could be utilized in the inspection of measurements.

Guidelines for high-quality and effective installation of electrical meters were the final outcome of this thesis. The guidelines can be used to unify the working methods of persons installing meters and to guarantee high-quality installation and effective performance. A check-list was compiled as an attachment to the guidelines. The check-list can be used to avoid human errors. Moreover, a list of deficiencies and faults based on VEEN's instructions for designing and contracting was included as an attachment to the guidelines. The list will be left to installation sites where deficiencies or faults have resulted in not being able to conduct metering on the target.

The thesis process succeeded in developing the inspection of metering concerning inspection before installations, inspection during installations, and inspection after installations. New inspection activities were included in the work guidelines. The new inspection activities help to improve the quality of metering and allow quicker reacting to faults impacting quality.

It was observed during the thesis process that remote reading can be utilized in the inspection of measurements. The remote reading makes it possible to detect faults in metering circuits in indirect measuring by reading phased voltages and electric currents from the meters. A small number of indirect measurements were inspected with the use of remote reading as a part of this thesis. The inspection revealed a measurement where there was a fault in the current metering circuits.

Reports on meters with coupling errors had been ordered from the manufacturer of the instruments in 2014. Through this thesis, it was found out that the majority of indirect metering had been practically left out of the reports. The thesis determined that the coupling errors could be detected from the measurements in inspection conducted with remote reading, which involves reading phased power, phase differences or vector diagram depending on the meter model. Remote reading was used to inspect some of the medium voltage measurements. One measurement with a coupling error was detected through the inspection.