käytännön toimet ja asiakasvaikutukset. erinomaisen toimitusvarmuuden taustat. mika loukkalahti,...

HELEN SÄHKÖVERKKO OY HELEN SÄHKÖVERKKO OY

Erinomaisen toimitusvarmuuden taustat

KÄYTÄNNÖN TOIMET JA

ASIAKASVAIKUTUKSET

Järjestelmäpäällikkö

Mika Loukkalahti

5.6.2014

1 Sähkövoimajärjestelmät/Mika Loukkalahti 5.6.2014

HELEN SÄHKÖVERKKO OY 5.6.2014 Sähkövoimajärjestelmät/Mika Loukkalahti 2

• HSV:n käytännön toimet toimitusvarmuuden kehitykseen

• Maasulkuvirran kompensointi

• Maasulkuvirran kompensoinnin hyödyt ja asiakasvaikutukset

• Muuntamoautomaatio

• Muuntamoautomaation kokemukset ja asiakasvaikutukset

• Asiakkaiden varautumistarpeet sähkökatkoihin

• Häiriötiedotusjärjestelmät

SISÄLTÖ


• HSV:n toimenpiteitä toimitusvarmuuden ylläpitoon ja kehittämiseen

– Asenne kehittämiseen ja jatkuva oppiminen menneistä häiriöistä

– Tehokas kunnossapito ja sen kehittäminen

– Investoinnit siirtoverkkoon, sähköasemiin, kaapelointiin ja silmukoituun

verkkorakenteeseen

– Uudet teknologiat keskijänniteverkkoon:

• Kj-verkon maasulkuvirran kompensointi keskeytysten estämiseen

• Muuntamoautomaatio keskeytysaikojen lyhentämiseen ja kunnossapitoon

KÄYTÄNNÖN TOIMET


• Hankkeen tarkoitus ja hyödyt

– 20 kV alueen maadoitustavan muuttaminen maasta erotetusta kompensoiduksi suuren induktanssin avulla

– 20 kV maasulkuvirta pienenee 200 A 10 A tasolle pienet maadoitus- ja kosketusjännitteet mahdollistaa hälyttävän maasulkusuojauksen ja 20 kV verkon käytön maasulun aikana (kuten 10 kV nyt) asiakkaat eivät huomaa vikaa mitenkään

– Pienempi vikateho vähentänee (tai viivyttää) maasulkujen laajenemisia oikosuluiksi

– Vähemmän rasituksia kj-laitteille (varausvirtojen purkautumistie nyt myös kelan kautta), erityisesti jännitemuuntajille (10 jm. -vikaa 20 v. aikana) vähemmän pahoja sähköasemavikoja

– Vähemmän maasulkujen ylijänniterasituksia pj-asiakkaille

– 20 kV kompensoinnilla voidaan vähentää n. 70 % alueen maasulkukeskeytyksistä

– Keskeytyksistä asiakkaille aiheutuvan haitan (KAH) vähennys järjestelmän kokonaislaajuudessa yli 0,5 MEUR/vuosi

MAASULKUVIRRAN KOMPENSOINTI


• Hankkeen eteneminen

– Hanke alkanut vuonna 2007-2008 EU-neuvotteluhankinnalla, toimittajaksi Multirel a-

Eberlen (säätäjät) ja EGE:n (kelat) laittein

– Ensimmäinen pilottitoteutus v. 2009 Pukinmäen 20 kV uudisaseman yhteydessä

– Vuoden 2012 lopulla tehtiin Viikinmäen ja Tapanilan sähköasemien

kompensointilaitelisäykset

– Vuoden 2015 alkupuolella tulossa Ilmalantorin (uudisasema) ja Pasilan

kompensointihankkeet

– Kompensointilaitelisäykset jatkuvat 2-3 aseman vuositahdilla siten, että vuonna 2019

kompensointi on kaikilla 20 kV asemilla (13-14 kpl)

– Käyttöönottoon liittyvät maasulkukokeet, jossa laitteistojen ja suojauksen testauksen

lisäksi saatetaan löytää kj-verkosta heikkoja kohtia



• Tekninen toteutus

– Keskitetty kompensointi eli sähköasemien päämuuntajien (2 kpl) tähtipisteiden ja maan

väliin on kytketty kompensointikuristimet

– Kompensointikyky on 400 A eli normaalitilanteessa jopa koko sähköaseman

jakelualueen kapasitiivinen maasulkuvirta

– Keloja ohjaavat automaattiset kompensointisäätäjät (seuraavat verkon

muutostilanteita), asetteluarvona 10 A ylikompensointi (induktiivinen maasulkuvirta)

– Lisävastus käytössä lisäämään hetkellisesti resistiivistä maasulkuvirtaa (2 12 A)

– Sähköasemien normaalien maasulun suuntareleiden avuksi hankittu maasulun

indikointilaitteet, joissa useita funktioita maasulkuhavainnointiin, mm. transienttifunktio,

katkeilevan maasulun funktio ja harmonisfunktio


HELEN SÄHKÖVERKKO OY 7


5.6.2014 Sähkövoimajärjestelmät/Mika Loukkalahti


• Kokemukset

– Kaksoismaasulkujen riski kasvaa kompensoidussa verkossa, koska hälyttävässä

suojauksessa vian aikaiset terveiden vaiheiden korkeat jännitteet ovat pidempään

päällä

– Maasulkukokeiden yhteydessä on riski kaksoismaasuluille, kokeiden hyvä suunnittelu

(yöaika, testijärjestelyt, verkon rajaus, verkon kuntomittaukset) minimoi riskit

– Tähän mennessä ollut 7 kpl ”luonnollista” kompensoidun verkon maasulkua, 5 niistä on

pystytty ajamaan maasulussa ja estämään lähdön keskeytys

– Kaikki luonnolliset kompensoidun verkon maasulut alkavat katkeilevina maasulkuina,

osa muuttuu pysyviksi maasuluiksi haaste perinteiselle suojaukselle ja signaloinnille

– Jotkut viat (ilmaeristeiset kojeistot, öljykaapelijatkot) voivat kaapeliverkossakin

alkuvaiheessa sammua joksikin aikaa, jolloin voidaan etukäteen haarukoida tulevan

vian paikkaa



• Asiakasvarautuminen

– Kj-asiakkaiden tulee ottaa maasulkuvirran kompensointi huomioon erityisesti kun:

• Kyseessä on usean alamuuntamon laajempi kj-verkko

• Käytössä on maasulkusuojausta

– Tällöin:

• Uo-laukaisut pitää ottaa pois käytöstä hälyttävä Uo -suojaus

• Suunnattu maasulkusuojaus pitää muuttaa mittaamaan resistiivistä virtaa (cosfii-periaate)

• Suuntaamaton maasulkusuojaus pitää muuttaa suunnatuksi tai muuttaa Io -asetusta

• Laskennalliseen pääjännitteeseen perustuvissa kj-alijännitesuojauksissa voi tulla ongelmia

– Kompensoitavaksi tulevan alueen käytönjohtajiin ollaan yhteydessä etukäteen ja maasulkukokeista ja tarvittavista suojausmuutoksista tiedotetaan

– Suurimpien asiakkaiden kanssa voidaan asiat käydä tapauskohtaisesti läpi

– Ilmalantorin aseman maasulkukokeet tulossa 2/2015 ja Pasilan 5/2015

– Kontaktihenkilö kompensointiasioissa: Mika Loukkalahti: 09-6174282, [email protected]



• Hankkeen tarkoitus ja käyttötarpeet

– Kyseessä 10/0,4 kV ja 20/0,4 kV muuntamoiden kaukovalvonta, kauko-ohjaus, kj-vikaindikoinnit ja pj-valvonta, tiedonsiirtoyhteytenä mobiili kaupallinen yhteys

– Kj-muuntamoiden kuormanerottimien kauko-ohjaus (vaatii moottoriohjaimet) normaalia kytkentätoimintaa ja vianaikaista käytönpalautusta helpottamaan ja nopeuttamaan

– Sähköasemien reserviyhteyksien parantaminen ja nopeuttaminen

– Kj-oikosulkujen ja maasulkujen vikaindikoinnit kj-vianerotusta nopeuttamaan

– Hälytystietoja muuntamosta kunnossapitoa varten

– Jakelumuuntajan kuormitustiedot omaisuudenhallintaa ja käyttöä varten

– Pienjännitepuolen jännitteen laatumittaukset jännitteen laadun valvontaan

– Automaatiot sijoitetaan kj-jakelulenkkien jakorajoille ja tehollisiin puoliväleihin, 10 kV alueella olisi tarvetta tiheämpäänkin sijoitteluun (suuremmat KAH-arvot), lisäksi tarvetta kevyelle ratkaisulle, jossa ei ole kauko-ohjausta

MUUNTAMOAUTOMAATIO


• Hankkeen eteneminen

– Alkoi 2007-2008 EU-neuvotteluhankintana, toimittajaksi Netcontrol Oy (+VAMP ja PowerQ)

– Vuonna 2008-2009 toteutettiin viiden muuntamon pilottihanke

– Vuosina 2009-2013 ensin sadan muuntamon hanke ja tämän jälkeen n. 160 muuntamon ja vielä 30 muuntamon jatkohankkeet siten, että käytössä on tällä hetkellä n. 300 muuntamoautomaatiota (12% muuntamoista)

– Vuonna 2013 tuli käyttöön myös 10 kpl asiakasmuuntamoissa sijaitsevia automaatioita muutaman aiemman lisäksi, asiakaspuolen tietoja ei tule näistä HSV:lle

– Vuonna 2013 hankkeesta uudelleenkilpailutus, jonka perusteella toimittajaksi Emtele Oy Violan ja Schneiderin laitteilla, hanke sisältää kunnossapitosopimuksen

• 10 kohteen pilotti menossa

• 190 kohteen varsinainen toimitus ensi syksystä alkaen 2016 asti

• 150 kohteen optiomahdollisuus 2016

– Kunnossapitosopimus tulossa Netcontrolin toimittamalle kokonaisuudelle

MUUNTAMOAUTOMAATIO


MUUNTAMOAUTOMAATIO

HELEN SÄHKÖVERKKO OY

MUUNTAMOAUTOMAATIO

5.6.2014 14 Sähkövoimajärjestelmät/Mika Loukkalahti

HELEN SÄHKÖVERKKO OY

MUUNTAMOAUTOMAATIO



• Kokemukset ja asiakasvaikutukset

– Muuntamoautomaatiota on käytetty tuhansissa kuormanerottimien kauko-ohjauksissa

– Automaatiota on hyödynnetty kymmenissä häiriöissä, joissa osalle (usein 50%) asiakkaista on voitu sähköt palauttaa nopeammin ja vikapaikka erottaa nopeammin

– Vikaindikoinnit toimineet hyvin, kompensoidun verkon maasulkuindikointi hankalinta

– Muuntamohälytyksiä ja mittauksia on hyödynnetty:

• Muuntamoihin tunkeutumisia havaittu

• Muutama jakelumuuntajan ylikuormittuminen havaittu

• Jakelumuuntajien kuormitusmittauksia hyödynnetty varasyöttötilanteissa

• Useista pj-muuntopiireistä on löydetty suurehkoja jännitteen yliaaltopitoisuuksia

– Asiakasmuuntamokohteita toivotaan automaation piiriin lisää hyödyt koituvat sekä asiakkaalle että verkkoyhtiölle

– Asiakkaiden uusissa muuntamoissa oltava moottoriohjaimet kaukokäyttövalmiudella

– Kontakti kj-asiakkaiden muuntamoautomaatioihin: Minna Paavola, 09-6172229, [email protected]

MUUNTAMOAUTOMAATIO


• Katkotonta sähkönsyöttöä haluavalle

– UPS-laitteet käyttöön järjestelmille, jotka eivät siedä lyhyitä katkoja eivätkä jännitekuoppia

– Varavoimakoneet käyttöön, mikäli käytössä on järjestelmiä, joihin UPS-laitteiden kapasiteetti ei riitä

• Omasta verkosta huolehtiminen

– Uusien laitteistojen käyttöönottotarkastuksista huolehtiminen

– Laitteistojen kunnossapitoasiat, mm. suojauksen kunnossapito

– Muuntamoiden lukitus-/pääsyasioista huolehtiminen (HSV:lle tieto lukitusmuutoksista)

• Muut keinot

– Poikkeustapauksissa erillinen kj-varasyöttöyhteys voi olla mahdollinen

– Edellä mainitut varautuminen maasulkuvirran kompensointiin ja kj-asiakasmuuntamon oma muuntamoautomaatio ovat erinomaisia keinoja varautumiselle

ASIAKASVARAUTUMINEN


• Uusi häiriökarttasovellus otettu käyttöön http://sahkokatkot.helen.fi/Outagemap/outagemap.html

• Häiriötekstiviestipalvelu suurasiakkaille tulossa, käytönjohtajat ensimmäinen kohderyhmä, lisätietoja hankkeesta tulossa myöhemmin

HÄIRIÖTIEDOTTAMINEN

HELEN SÄHKÖVERKKO OY HELEN SÄHKÖVERKKO OY

KIITOS.

[email protected]


käytännön toimet ja asiakasvaikutukset. erinomaisen toimitusvarmuuden taustat. mika loukkalahti,...

Engineering