9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 1
PLACEHOLDER<replace with an image>
Keskijännitekojeiston esisuunnitteluSeminaari keskijänniteverkon suunnittelijoille
Riku Uusitalo9.10.2012
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 2
PLACEHOLDER<replace with an image>
Sähköverkon rakenne
400 kV380 kV
KULUTTAJA
0.4 kV
SUURJÄNNITE
110 kV
110 kV 110 kV
10 kV20 kV
KESKIJÄNNITE
SÄHKÖASEMA
RENGASVERKKO
MUUNTAMO MAAKAAPELI
ILMAJOHTO
0.4 kV
PJ VERKKO
PJ VERKKO
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 3
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamokojeistot
SIMOSEC 8DJH
3250 mm
1750
mm
1400
mm
2000
mm
1050 mm
430 mm
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 4
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamokojeistojen kenttätyypit - kuormanerotinkentät
SIMOSEC 8DJH
1400
mm
1750
mm
375 mm
500 mm
310 mm
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 5
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kuormanerotinkentän laitevalinnat
SF6 kaasunpaineen valvonta
Täyttöpaine 1,5 bar-40°C käyttölämpötila
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 6
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kuormanerotinkentän laitevalinnat
Oikosulkuilmaisimet
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 7
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kuormanerotinkenttän laitevalinnat
Kapasitiiviset jännitteen ilmaisimet
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 8
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kuormanerotinkentän laitevalinnat
Ylijännitesuojat
RMU kojeistot8DJ10 ja 8DJHRaychemRDA24
SIMOSEC kojeistoSiemens 3EK7
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 9
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kuormanerotinkentän laitevalinnat – SMART GRID READY
Asema automaatio varusteet
IEC103/MODBUS
IEC103/MODBUS
IEC 104 /Ethernet (10/100Mbit)
IEC 104 /Ethernet (10/100Mbit)
SICAM TM 1703 eMic
24VDC
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 10
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamokojeistojen kenttätyypit - Lähtökentät
SIMOSEC 8DJH
1750
mm
1400
mm
375 mm
750 mm
430 mm
430/500 mm
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 11
PLACEHOLDER<replace with an image>
Lähtökentän laitevalinnat
Muuntajakenttä- ja lähtökenttätyypin valinta
I>I>>
1600 kVA
Varokekuormanerotin
Katkaisija
100/1A 100A
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 12
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntajalähtökentän laitevalinnat
6kA I>> laukaisu100ms katkaisijallamuuntajaviassa
Ulkoisetvaaratekijät
Sisäiset viat
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 13
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntajalähtökentän laitevalinnat
I (A)
t (s)
Muuntajan syöksyvirta
102
101
5
2
100
5
2
10-1
5
2
10-2
5
2
5
101 2 5 102 2 5 103 2
Vakioaika ylivirtasuoja
SJ sulakekäyrä
Sulake 15 ms
Katkaisija 90 ms
Ivika
LaukaisuaikojenvertailuKatkaisija / varokekuormanerotin
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 14
PLACEHOLDER<replace with an image>
Katkaisijalähtökentän laitevalinnat
Sähkölaitos
Alamuuntamot5 x 1000 kVA
Suunnattu herkkämaasulkusuoja
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 15
PLACEHOLDER<replace with an image>
Keskijänniteverkon laskenta
-Tehonjakolaskelmat-Oikosulkulaskelmat -Tehonjaon optimointi-Selektiivisyystarkastelu -Luotettavuuslaskelmat -Moottorien käynnistysvirrat
0,001
0,01
0,1
1
10
100
1000
1000 10000 100000 1000000
100 1000 10000
t [s]
I [A] (0,69 kV)
I [A] (20 kV)
Input Data - Protection Characteristics (Phase)
T60_fuse 60P_F1 02B2354_F1
Verkon suunnittelu – laskennallisetnäkökohdatPSS SINCAL
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 16
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamokojeistojen kenttätyypit - Mittauskentät
8DJH Mittauskenttä
1750
mm
1400
mm
SIMOSEC Mittauskenttä
750 + 375 mm840 mm
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 17
PLACEHOLDER<replace with an image>
Mittamuuntajien mitoittaminen
Mittauksen virtamuuntajat-2x50/5A 5VA 0,2S FS10-virtamuuntajien pysyminen tarkkuusluokassaan edellyttäävirtamuuntajien ja johtimien valintaa siten, että ne muodostavat taakan, joka on 25 - 100 % mittamuuntajien nimellistaakasta.
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 18
PLACEHOLDER<replace with an image>
Mittamuuntajien mitoittaminen
Suojauksen virtamuuntajat-100/1A 5VA 10P10-7SJ600 asettelualue on 0,1…25xIn-7SJ45 asettelualue on 0,5…6,2xIn
Maasulkusuojauksen virtamuuntajat•50, 60, 100 tai 200 / 1A•7SJ80 suunnatun herkän maasulun asettelualue 0,003…1,5xIn
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 19
PLACEHOLDER<replace with an image>
Mittamuuntajien mitoittaminen
Jännitemuuntajien vaimennusvastus-Maasta eristetty verkko-Maasulussa kytkentätoimenpiteet -> kippivärähtely-Värähtely kyllästäämuuntajasydämen ja aiheuttaa suuret häviöt -> havaitaan huminana-Kipinävälirasitus ja terminen ylikuormitus voivat tuhota muuntajan-Vaimennusvastus esim. 25 Ohm / 500 W kytkettävä avokolmiokäämiin !
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 20
PLACEHOLDER<replace with an image>
E2 huoltovapa
Kojeisto standardi IEC 62271-200
8BT1LSC 2A
NXAirLSC 2B
NXPlusCLSC 2B
SIMOSECLSC 2A
M210000
M01000
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 21
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kojeisto standardit – IAC valokaarikoestettu rakenne (optio)
Seinää vasten asennettavat kojeistot IAC A FLVapaasti sähkötilassa seisovat kojeistot IAC A FLR
Optimoitumetallilevyrakenne
Lisätty metallilevy
Lisätty metallilevy
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 22
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kojeiston valokaaripaine
Seinärakenteiden paineenkestävyys
130
>70
50
30
3-10
Huoneen suurinsallittu paine hPa
Betonielementti
Paikan päällävalettu betoni
Betoniharkko
Raudoitettu tiili
Tiili (massiivi tiili, reikätiili, siporex)
Seinärakenne
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 23
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kojeiston valokaaripaineen alennuskeinoja
Ulospurkaus kanavan kautta
”Absorber system”Alentaa ulostulopaineen lähes puoleen
12,6 hPA
Paineen purkauskanavistosta kojeisto-tilaan vaimentimienkautta
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 24
PLACEHOLDER<replace with an image>
Kojeiston valokaarisuojaus
Siemens painesuojaPaineanturin toiminta-aika 10…20 ms Valokaarivian kesto enintään 100 ms
Valoon perustuvat suojatValokaarivian kesto enintään 100 ms
Nopea laukaisurele
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 25
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamoiden muut komponentit
Kaapelit ja kaapelipäätteet SF6 eristeiset RMU kojeistot 6-20kV
Kuormanerotin ja katkaisijakennot
Varokekuormanerotinkennot
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 26
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamoiden muut komponentit
Kaapelit ja kaapelipäätteet - ilmaeristeiset kojeistot 6-20kVKatkaisija ja kuormanerotinkennot
Varokekuormanerotinkennot
Kaapelitilan kansi
XM
AR
138
00 (3
x1x
800m
m²)
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 27
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamoiden muut komponentit
Irralliset turva- ja koestusvälineet
Maadoituskahleet23,7kA, 120mm, 25mm pallot
20kV jännitteenilmaisin
Turvakilvet ja -ohjeet
Muut laitteet
2EK energianmittaus kotelo
DC-keskus
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 28
PLACEHOLDER<replace with an image>
Muuntamoiden muut suunnittelussa huomioitavat asiat
Tarkasta ainakin seuraavat:pääkaavion / sähkötyöselitys-paikallisen verkkoyhtiön vaatimukset-virtamuuntajien arvot -suojauksen selektiivisyys -maasulkuvirta-katkaisijakentän tyyppi -lukitukset-apukoskettimet-IEC 101, 103, 104 vai 61850-valokaarisuojaus ja paineenpurkaus -mittaukset -apujännitteet
9.10.2012Public © 2012, Siemens
Osakeyhtiö All rights reservedslide 29
PLACEHOLDER<replace with an image>
Sähkön siirron laitteet ja järjestelmät
Ensiöjärjestelmätwww.siemens.fi -> Energia -> Sähkön siirto ja jakelu
Toisiojärjestelmätwww.siprotec.com
Riku Uusitalop. 010 511 [email protected]