Modernien mittausteknologioiden ja digitalisaation hyödyntäminen muuntajan kunnossapidossa - Ruusunen-Laakso, Kaisa (My University, 2020)
Sähköverkon kunnonvalvonta ja kunnossapitostrategia ovat muuttuneet merkittävästi viimeisten vuosikymmenten aikana. Kunnossapidon muutoksen myötä laitteiden kunnonvalvonnan ja diagnostiikan merkitys on kasvanut. Samalla kun sähkön laatuvaatimukset ovat kasvaneet, ennakoimattomien käyttökeskeytysten määrä on täytynyt saada laskemaan ja tähän pääseminen on vaatinut ennakoivaa kunnossapitoa sekä jatkuvaa valvontaa. Modernit mittausteknologiat ja digitalisaatio ovat mahdollistaneet uudenlaiset ratkaisut tehomuuntajan kunnossapidossa. Tämän työn tarkoituksena on tutkia tehomuuntajan kunnonhallinnan ja kunnonvalvontalaitteiden kehitystä eri aikakausilla. Tutkimusmenetelmänä on kvalitatiivinen tutkimus. Tiedonkeruumenetelminä hyödynnettiin teemahaastattelua ja systemaattista havainnointia. Teemahaastattelu toteutettiin asiantuntijahaastattelulla, jossa käytiin läpi kolme viimeisten vuosikymmenten aikana tapahtunutta muuntajan vikaantumistapausta. Systemaattinen havainnointi suoritettiin kantaverkon sähköasemalla tutkimalla tehomuuntajan öljyn kaasuarvojen muutosta. Työn alussa on käsitelty muuntajan rakenne, tehtävä ja merkitys sähköverkolle. Tämän jälkeen työssä on esitelty eri kunnossapitostrategiat aikaperusteisesta kunnossapidosta kuntoperusteiseen kunnonvalvontaan ja liitetty niihin digitalisaatio viemällä reaaliaikainen tieto asiakkaalle ja mahdollistamalla liitännän IoT -alustalle sekä modernit mittausjärjestelmät Tiedonkeruumenetelmien avulla saatiin tietoa muuntajan kuormituksen vaikutuksista, muuntajan heikkouksista, huollon ja mittausten suunnittelusta sekä muuntajan elinkaaresta. Vikaantumistapauksista opitun perusteella osataan nyt ottaa huomioon ennalta arvaamattomia tilanteita ja miten niihin tulee varautua.

Strategies in monitoring and maintenance of electric grid have changed significantly during last decades. With the change, also the significance of continuous monitoring and diagnostics have increased. While the quality demands for electricity have grown, the number of unpredicted outages has been forced to decrease. To achieve the target has required continuous monitoring and proactive maintenance. Modern measurement technologies and digitalization have made new solutions possible in transformer maintenance. The purpose of the thesis is to research the development of maintenance and monitoring equipment for transformer in different decades. Research method of the thesis is qualitative research. Theme interview and systematic observation were used as an information collecting method. Theme interview was carried out with a transformer specialist interview, which went through three transformer fault cases happened during last decades. Systematic observation was done in a main grid substation by studying the changes of gas in oil values in a transformer. In the beginning of the thesis the structure, mission and purpose of transformers as an electrical component in the grid are presented. Then the different maintenance strategies from time-based maintenance to condition based monitoring are explained in connection with digitalization by bringing the real time information to customer and enabling the connection to IoT platform and modern measurement systems. With chosen research methods, knowledge about impacts of the unstable load, weaknesses, planning of maintenance and monitoring as well as lifecycle of the transformer was researched. From transformer fault cases it was learned how to consider unexpected situa-tions and preparation in advance.
Keywords: muuntajat; kunnossapito; kunnonvalvonta; digitalisaatio; käyttövarmuus; fi=Sähkötekniikka|en=Electrical Engineering|; fi=Sähkö- ja energiatekniikan koulutusohjelma (DI)|en=Degree Programme in Electrical Engineering and Energy Technology|