Forssan Verkkopalvelut Oy:n sähköverkon kehittäminen käyttövarmuuden ja energiatehokkuuden näkökulmasta

Abstract

Tämän työn tarkoituksena on selvittää Forssan Verkkopalvelut Oy:n sähkönjakeluverkon teknistaloudelliset mahdollisuudet kehittää sähkönjakelun käyttövarmuutta ja vähentää verkossa tapahtuvia häviöitä. Etenkin muutamalle kriittiselle asiakkaalle halutaan turvata erityisen hyvä sähkön laatu. Lisäksi tutkitaan mahdollisuuksia häviöiden ajallisen vaihtelun määrittämiseksi sekä selvitetään kuormituksien lämpötilariippuvuuksia. Käyttövarmuuden parantamiseksi ehdotettiin maastokatkaisijoiden ja kauko-ohjattujen erottimien asentamista kahdelle eri avojohtolähdölle. Maastokatkaisijoiden avulla asiakkaiden kokemien keskeytysten määrä vähenee ja kauko-ohjatuilla erottimilla keskeytysaikaa saadaan pienennettyä. Työssä käytettiin luotettavuuspohjaista verkostoanalyysiä ja sitä varten tehtyä LuoVa-sovellusta. Jännitekuoppien määrää haluttiin pienentää kriittisten asiakkaiden osalta. Uudella päämuuntajalla ja verkostotopologian muutoksilla kriittisten asiakkaiden syöttämät lähdöt saataisiin pääasiassa maakaapeleiksi, jolloin vikojen määrä pysyisi mahdollisimman pienenä sekä muilla lähdöillä tapahtuneet viat eivät aiheuttaisi jännitekuoppia uuden päämuuntajan syöttämille lähdöille. Uutta päämuuntajaa tarvitaan, koska nykyisen päämuuntajan kapasiteetti ei riitä syöttämään useita isoja teollisuuslaitoksia samanaikaisesti. Päämuuntajan vaihto pienentää hieman myös kuormitushäviöitä. Häviöiden osalta ensiksi selvitettiin verkossa tapahtuvien häviöiden lähteet ja niiden vuotuinen häviöenergian määrä. Tämän jälkeen mallinnettiin häviökuormituskäyrä yhden vuoden tuntitehojen avulla. Työssä tutkittiin myös johtimien optimaalisia poikkipinta-alojen paksuuksia. Johtopäätös oli, että käytetyillä parametreilla nykyisiä maakaapeleita ei ole kannattavaa vaihtaa pelkästään häviökustannusten pienenemisen takia. Tarkastelussa huomattiin kuitenkin, että maakaapeleiden terminen kestoisuus saattaa ylittyä tietyillä johtolähdöillä. Niiden lähtöjen maakaapeleiden poikkipinta-alaa on isonnettava teknisten reunaehtojen sallimiin rajoihin. /Kir10