Sähkölaitostekniikka Pekka Rantala 8.11.2015
Termejä Sähkö- eli kytkinasema (Substation) Sähkön jakamista useisiin johtolähtöihin Muuntoasemassa muuntaja, 2 jännitetasoa Kojeisto (Switchgear) Pienjännitekojeisto = jakokeskus Keski/suurjännitteellä ulko- ja sisäkojeistoja Keskijännitteellä esim. pylväsmuuntamo Ulkokytkinlaitos jakaantuu kenttiin Sisäkytkinlaitos eli kojeisto jakaantuu kennoihin http://www.energy.siemens.com/hq/en/energytopics/publications/power-engineering-guide/
Ulvilan sähköaseman työmaa (Fingrid)
Sähköasema, sähkökenttä Kiiminki Limingantulli
110 kv / 20 kv sähköasema 110 kv 110 kv 110 kv Kokoomakisko 20 kv 20 kv 20 kv Pääteasema Johdonvarsiasema
Kiskosto (Busbar) Sisällä kiskot tyypillisesti lattakiskoja, kuparia Ulkona kiskosto voi olla köysikiskosto eli se rakentuu johdoista Putkikiskosto Erilaisia kiskostorakenteita Kiskoton, kun yksinkertainen asema Yksi kokoojakisko eli pääkisko Kaksi pääkiskoa Pääkisko, apukisko + muitakin vaihtoehtoja
Sähköaseman komponentteja Muuntaja, jos on muuntoasema (Transformer) Katkaisija (Circuit Breaker) Erotin (Disconnector, Isolator) Mittamuuntajat (Measuring, Instrument Tr.) Jännitemuuntaja (VT = Voltage Tr.) Virtamuuntaja (CT = Current T.) Suojareleet (Protection Relay) Ylijännitesuojat (Surge Arrester)
Eroja KJ- ja PJ-komponenteissa Kytkin (Switch), käyttökytkin, ohjaus ON/OFF Yleinen PJ:llä, ei juuri käytössä KJ:llä Sulake (Fuse) Yleinen PJ:llä, ei juuri käytössä KJ:llä Suojarele Yleinen KJ:llä, ei juuri käytössä PJ:llä
Komponentteja järjestys voi vaihdella syöttö erotin katkaisija CT lähtö suojarele VT pelkistetty esitystapa
Kytkinlaitteita Kaikkien virtapiirissä olevien laitteiden tulee kestää oikosulkuvirtaa jonkin aikaa Katkaisija Pystyy katkaisemaan ja kytkemään oikosulkuvirran eli virtapiirin suurimman mahdollisen virran Erotin Aikaansaadaan huollon ja asennuksien ajaksi luotettava avausväli peruserotinta ei saa avata tai sulkea virrallisena
Kytkinlaitteita, jatkuu Kytkin Pystyy katkaisemaan ja kytkemään tietyn suuruisen kuormitusvirran, EI oikosulkuvirtaa Käytetään kuormien päälle/pois-ohjaukseen Yleinen PJ-verkoissa, melko harvinainen KJ-verkossa Kuormanerotin Katkaisijan ja erottimen välimuoto Pystyy katkaisemaan ja kytkemään tietyn suuruisen kuormitusvirran sekä toimii erottimena
Erottimen kolme vaatimusta Se pitää pystyä lukitsemaan sekä auki että kiinni asentoon niin, että sen vaaraa aiheuttava käyttö on estetty Erottimessa pitää olla selvästi näkyvä avausväli tai luotettava mekaaninen asennonosoitus Erottimen avausvälin jännitelujuuden pitää olla suurempi kuin muun ympäröivän eristyksen
Erotin ulkona, pylväs- ja johtoerotin
Kauko-ohjattava erotinasema
Kauko-ohjattava erotin
Erotin ulkona, sähköasemalla
110 kv:n linjan erotin
Maadoituserotin
Kuormanerotin Tunnusmerkkinä on Katkaisupiiskat TAI Valokaaren sammutuskammiot
Katkaisija Katkaisijan vaativa tehtävä on virran katkaisutilanteessa syntyvän valokaaren sammuttaminen Katkaisijan kärjissä virta kulkee kontaktipisteiden kautta
Katkaisutapahtuman vaiheet 1. Kontaktit erkanevat, kosketinpaine vähenee, jolloin kärjen ylimenovastus kasvaa 2. Kärjessä syntyvä tehohäviö suurenee (P=I 2 R) 3. Kärki kuumenee, metalli alkaa sulamaan 4. Sula metalli höyrystyy, syttyy valokaari 5. Kosketinvälin kasvaessa valokaari lähtee liikkeelle 6. Valokaari pitää saada sammumaan
Valokaaren sammutuskeinoja Odotetaan AC-virran nollakohtaa Katkaisuvälin nopea avautuminen Johdetaan valokaari apukoskettimille Ionien nopea poistaminen valokaarikanavasta esim. paineilma- tai magneettipuhalluksella Jaetaan valokaari osiin sammutuskammiossa, jossa valokaari pitenee Käytetään tyhjiötä, jolla on hyvä eristyskyky Käytetään elektronegatiivista SF6-kaasua, joka imee vapaita elektroneja itseensä
Vähäöljykatkaisija sisällä
Tyhjiö/SF6(?)-katkaisija
Tyhjiö/SF6(?)-katkaisija
(Paine)ilmakatkaisija
Katkaisijakuvia
Vähäöljykatkaisija