Fingrid Oyj loissähköpäivä, loistehon kompensointi Elenia Oy:ssä Esa Pohjosenperä 14.12.2016
Elenia Oy / konserni Liikevaihto 2015 208,7 / 282,3 M Asiakkaat 417 200 Henkilöstö 177 / 383 Markkinaosuus 12 % Kumppanuudet Sähköverkkopalvelut Sähkönkulutuksen mittaus Tiedonsiirtopalvelut Hallinnon palvelut 700-800 henkilötyövuotta Laatu Omaisuudenhallintajärjestelmät ISO 55001 ja PAS 55 Työterveys- ja työturvallisuusjärjestelmä OHSAS 18001 Ympäristöjärjestelmä ISO 14001-160 metriä verkkoa/asiakas - 67 600 km sähköverkkoa 1,5 kertaa maapallon ympäri - Kaapelointiaste 34 % 2
Sähköverkkomme 110 kv verkko 1,069 km 45 kv verkko 352 km 110/20 kv sähköasena 124 units 45/20 kv sähköasema 11 units 20 kv verkko 24,147 km (23%) 0.4 kv verkko 42,024 km (41%) 20/0.4 kv muuntamo 23,373 kpl Verkosta maakaapeloituna 34 % Asiakasmäärä 417,200 SÄHKÖVERKKOA 67 600 KM 1,5 KERTAA MAAPALLON YMPÄRI 160 METRIÄ ASIAKASTA KOHDEN 31.12.2015
Loistehon kompensointistrategia, kokemuksia loistehon kompensoinnista
Työn aihe ja tavoitteet Selvittää Elenian jakeluverkon loistehotaseen nykytilaa ja tulevaisuutta Tutkia uuden kantaverkkosopimuksen vaikutuksia Vertailla kapasitiivisen loistehon kompensointilaitteita ja strategioita Suositella kustannus-hyötyanalyysien avulla loistehon kompensointistrategiaa Luoda kompensointisuunnitelma vuoteen 2023
Esimerkki eräästä liittymispisteestä 90 80 Pätöteho (MW) 70 60 50 40 30 20 10 0-20 -15-10 -5 0 5 10 15 Loisteho (MVAr) 7 12/13/2016
Verkon loisteho Nykytila Kapasitiivinen loisteho kasvanut koko verkossa. Syynä pääosin kaapelointiasteen kasvu. Kevyellä kuormituksella loistehon tuotanto maksimissaan. Esiintynyt myös teknisiä haasteita Vuoden 2016 ja 2017 verkon rakennusprojektien perusteella - 30 MVAr loistehoa lisää vuonna 2016-36 MVAr loistehoa lisää vuonna 2017 Kehitys 800 1200 km lisää kaapelia vuodessa - Kaapelit tuottavat loistehoa ~30 kvar/km - 20 30 MVAr lisää loistehoa vuodessa Noin 150 MVAr lisää loistehoa vuosina 2016-2023 - Taajamat sekä suuri- ja keskitehoiset runkojohdot kaapeloitu Loistehon kasvun vaikutukset loissähköikkunoiden ylityksiin 8 12/13/2016
Loistehon kompensointitavat Hajautettu kompensointi Ei sovellu yksistään vaihtoehdoksi Elenian verkkoon. Tulevaisuudessa potentiaalinen lisävaihtoehto. 110 kv:n keskitetty kompensointi Saadaan koko liittymispisteen loistehon tuotanto kompensoitua yhdellä laitteella. Haasteena sähköasemien pienet päämuuntajat. Soveltuu paremmin kaupunkiverkkoihin. 20 kv:n keskitetty kompensointi Teknis-taloudellisesti paras ratkaisu Elenian verkkoon. Loistehoa ei siirretä päämuuntajan läpi. Säädettävällä reaktorilla kokonaisuuteen sopiva kapasiteetti. Tuulivoimalat Voimaloilla suuri loistehokapasiteetti. Sopimukset. Ei välttämättä pitkäaikainen ratkaisu, monimutkaistaa loistehon hallintaa. 9 13.12.2016
Loistehostrategia Loistehon hallinta kannattavasti Laitehankinnat tarpeen mukaan Loistehostrategia Säätö SCADA:n avulla Kompensointi keskitetysti 20 kv:n verkossa 10 12/13/2016
Kompensointisuunnitelma 2023 Suunnitelmassa liittymispisteittäin: Loistehokehitys 2017, 2019 ja 2023. Asennettavien reaktoreiden määrä ja alustava sijainti. Ajallinen suunnitelma asennettaville laitteille liittymispisteittäin. 2023-2028 loisteho tulee kasvamaan. Haja-asutusalueet, kaapelit vähän kuormitettuja. Tulevaisuus Kompensointistrategiaa täytyy tarkastella ja tarvittaessa päivittää. Loistehotaseeseen voivat vaikuttaa sähköautot, pientuotanto ja LVDC. 11
Kokemuksia loistehon kompensointilaitteistoista: keskitetty kompensointi Keskijänniteverkossa 4 kpl keskitettyjä loistehon kompensointireaktoreita. Yhdistelmälaitteita, reaktorin tähtipiste voidaan maadoittaa kompensoi myös maasulkuvirtaa. Laitteet asennettu koppeihin. Varustettu ylijännitesuojilla. 12 12/13/2016
Kokemuksia loistehon kompensointilaitteistoista: hajautettu kompensointi Keskijänniteverkkoon asennettu kolme hajautettua yhdistelmälaitetta. Kompensoivat loistehoa ja maasulkuvirtaa Asennettava koppiin. Huolehdittava riittävästä jäähdytyksestä. Pieni kompensointiteho. Varustettu ylijännitesuojilla. 13 12/13/2016
2017 asennettavat reaktorit Reaktorit säädettäviä 2/3 MVAr (ind) yksiköitä. Asennetaan öljy-altaalle. Kosketussuojattu rakenne. Reaktorin jäähdytykseen kiinnitetty huomiota. Reaktorin häviöihin kiinnitetty huomiota. Tähtipistettä ei maadoiteta. Testiin myös yhdistelmälaitteita. 14 12/13/2016
Kiitos! Kysymyksiä tai kommentteja? esa.pohjosenpera@elenia.fi Asiantuntija, +358 40 706 5889 Elenia Oy