Tuulipuiston 20kV sähköverkon suojaus
Mella-Aho, Marko (2012)
Mella-Aho, Marko
Kemi-Tornion ammattikorkeakoulu Lapin ammattikorkeakoulu
2012
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201205076588
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201205076588
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä tutkittiin tuulipuiston 20 kV sähköverkon oikosulku- ja maasulkusuureita sekä uusien liittymisvaatimusten vaikutusta suojauksiin. Työ tehtiin Winwind Oy:lle.
Työn tavoitteena oli suunnitella ja dokumentoida puiston sähköasemien johtolähtöjen 20 kV suojaus sekä muuttuneen kuormituksen myötä myös sisäverkon 20 kV kaapelointi mitoitettiin uusiksi. Työssä käytettiin uuden WinWinD3-voimalan perustietoja, pois lukien taajuusmuuttaja, josta käytettiin oletustietoja, koska uusia teknisiä mitoitusarvoja ei ollut tätä työtä tehdessä käytettävissä.
Työn alussa on esitelty tuulivoima-alaa yleisesti sekä Winwind Oy, joka on tuulivoimaloita valmistava ja toimittava yritys.
Työn teoriaosassa on käsitelty tuulivoimalaitoksen- ja sähköaseman suojauksen kannalta tärkeimmät komponentit. Ison osan teoriasta sai myös relesuojaus, sen erilaiset toteuttamistavat, virran ja jännitteen mittaukseen tarvittavat komponentit sekä niiden valintaan vaikuttavat tekijät.
Työn loppuosassa laskettiin tuulipuiston eri osiin vaikuttavat maksimi- ja minimioikosulkuvirrat IEC60909-0 perusteella sekä puiston kaapeliverkossa esiintyvät maasulkuvirrat. Mittaustulosten perusteella on käsitelty mahdollisia tuulipuiston suojaustapoja sekä yhden sähköaseman johtolähdön osalta on määritelty oikosulkusuojauksen- sekä maasulkusuojauksen suojausasetukset.
Työ rajattiin liittymäpisteen ja tuulivoimalan muuntajan väliseen alueeseen. Työstä rajattiin pois puiston kommunikaatioon tarvittava kaapelointi sekä sähköasemasähköistys.
Työn tavoitteena oli suunnitella ja dokumentoida puiston sähköasemien johtolähtöjen 20 kV suojaus sekä muuttuneen kuormituksen myötä myös sisäverkon 20 kV kaapelointi mitoitettiin uusiksi. Työssä käytettiin uuden WinWinD3-voimalan perustietoja, pois lukien taajuusmuuttaja, josta käytettiin oletustietoja, koska uusia teknisiä mitoitusarvoja ei ollut tätä työtä tehdessä käytettävissä.
Työn alussa on esitelty tuulivoima-alaa yleisesti sekä Winwind Oy, joka on tuulivoimaloita valmistava ja toimittava yritys.
Työn teoriaosassa on käsitelty tuulivoimalaitoksen- ja sähköaseman suojauksen kannalta tärkeimmät komponentit. Ison osan teoriasta sai myös relesuojaus, sen erilaiset toteuttamistavat, virran ja jännitteen mittaukseen tarvittavat komponentit sekä niiden valintaan vaikuttavat tekijät.
Työn loppuosassa laskettiin tuulipuiston eri osiin vaikuttavat maksimi- ja minimioikosulkuvirrat IEC60909-0 perusteella sekä puiston kaapeliverkossa esiintyvät maasulkuvirrat. Mittaustulosten perusteella on käsitelty mahdollisia tuulipuiston suojaustapoja sekä yhden sähköaseman johtolähdön osalta on määritelty oikosulkusuojauksen- sekä maasulkusuojauksen suojausasetukset.
Työ rajattiin liittymäpisteen ja tuulivoimalan muuntajan väliseen alueeseen. Työstä rajattiin pois puiston kommunikaatioon tarvittava kaapelointi sekä sähköasemasähköistys.