Kaasueristeisen sähköaseman ylijännitesuojaus
Tervo, Jommi (2013)
Kuvaus
Opinnäytetyö kokotekstinä PDF-muodossa.
Tiivistelmä
Sähkönjakelun ja -siirron solmupisteinä yhä useammin käytetyt kaasueristeiset sähköasemat yleistyvät niiden pienen tilantarpeen ja erinomaisen käyttövarmuuden vuoksi. Kaasueristeisen sähköaseman keskeisenä komponenttina toimiva kaasueristeinen kojeisto (GIS) muodostaa suuren osan koko aseman investointikustannuksista, sillä siihen on keskitetty muun muassa kaikki muutoin erilliset katkaisija- ja erotinlaitteet.
Hyödyistään poiketen kaasueristeinen kojeisto on varsin herkkä ylijännitteille ja aiheuttaa vaurioituessaan pitkän huoltokatkon. Näin ollen kaasueristeisen kojeiston ylijännitesuojauksen optimaalinen määrittäminen on erittäin tärkeää kojeiston pitkän eliniänodotteen saavuttamiseksi. Tavallisesti kysymys on siitä, tarvitaanko sähköasemalle tulevien avojohtolinjojen kaapelipäätteiden yhteydessä olevien ulkoisten ylijännitesuojien lisäksi kojeiston yhteyteen omat kaasueristeiset suojat. Kysymys on investointikustannuksien osalta merkittävä, sillä kaasueristeisen ylijännitesuojan kustannus on noin kymmenkertainen perinteiseen metallioksidisuojaan nähden. Ylijännitesuojien tarpeen määrittämiseksi on lähes poikkeuksetta tehtävä laskenta- ja simulointitarkastelu, johon tässä työssä on annettu eräs menetelmä ja esimerkki.
Tämä diplomityö on tehty ABB Oy:n Power Systems -divisioonaan kuuluvaan Substations -yksikköön. Työn tavoitteena oli kehittää sopiva menetelmä kaasueristeisen sähköasemakojeiston salamapurkauksen ylijännitesuojauksen määrittämiseen erään esimerkkitapauksen avulla.
Laskutoimituksien ja PSCAD-simulointiohjelman tuloksien perusteella voidaan päätellä, että esimerkkitapauksen suojausta ei ole tarvetta tehostaa suoran salamaniskun aiheuttaman ylijännitteen vuoksi. Niin ikään tuloksien perusteella voidaan päätellä, että esimerkkitapauksen suojausta saattaa olla tarve tehostaa takaiskun aiheuttavan ylijännitteen vuoksi. Tällöin on otettava huomioon sähköaseman sijaintialueen ukkostilastot ja lisäksi on syytä tarkastella salamaniskun todennäköisyyksiä kyseisellä paikalla ja kyseisellä kokoonpanolla.
Hyödyistään poiketen kaasueristeinen kojeisto on varsin herkkä ylijännitteille ja aiheuttaa vaurioituessaan pitkän huoltokatkon. Näin ollen kaasueristeisen kojeiston ylijännitesuojauksen optimaalinen määrittäminen on erittäin tärkeää kojeiston pitkän eliniänodotteen saavuttamiseksi. Tavallisesti kysymys on siitä, tarvitaanko sähköasemalle tulevien avojohtolinjojen kaapelipäätteiden yhteydessä olevien ulkoisten ylijännitesuojien lisäksi kojeiston yhteyteen omat kaasueristeiset suojat. Kysymys on investointikustannuksien osalta merkittävä, sillä kaasueristeisen ylijännitesuojan kustannus on noin kymmenkertainen perinteiseen metallioksidisuojaan nähden. Ylijännitesuojien tarpeen määrittämiseksi on lähes poikkeuksetta tehtävä laskenta- ja simulointitarkastelu, johon tässä työssä on annettu eräs menetelmä ja esimerkki.
Tämä diplomityö on tehty ABB Oy:n Power Systems -divisioonaan kuuluvaan Substations -yksikköön. Työn tavoitteena oli kehittää sopiva menetelmä kaasueristeisen sähköasemakojeiston salamapurkauksen ylijännitesuojauksen määrittämiseen erään esimerkkitapauksen avulla.
Laskutoimituksien ja PSCAD-simulointiohjelman tuloksien perusteella voidaan päätellä, että esimerkkitapauksen suojausta ei ole tarvetta tehostaa suoran salamaniskun aiheuttaman ylijännitteen vuoksi. Niin ikään tuloksien perusteella voidaan päätellä, että esimerkkitapauksen suojausta saattaa olla tarve tehostaa takaiskun aiheuttavan ylijännitteen vuoksi. Tällöin on otettava huomioon sähköaseman sijaintialueen ukkostilastot ja lisäksi on syytä tarkastella salamaniskun todennäköisyyksiä kyseisellä paikalla ja kyseisellä kokoonpanolla.