ABB vie maasulkusuojauksen uudelle tasolle Helsingissä

2016-09-22 - Helen Sähköverkko Oy on testannut ABB:n Suomessa kehittämää monitaajuusadmittanssisuojaa uudella sähköasemallaan Helsingin Ilmalantorilla. Tulokset puhuvat puolestaan.

Sähköverkkoyhtiöiden on jatkuvasti arvioitava sähkönjakelujärjestelmänsä luotettavuutta. Katkosten kestoa ja esiintymismääriä, järjestelmän käytettävyyttä ja vasteaikaa mittaamaan on kehitetty useita luotettavuuden mittausmenetelmiä. Yleisimpiä luotettavuusindeksejä ovat SAIDI (järjestelmän keskimääräinen keskeytysten kesto) ja SAIFI (järjestelmän keskimääräinen keskeytystaajuus). ABB:n uusi monitaajuusadmittanssisuojaksi nimetty maasulkusuojausmenetelmä parantaa luotettavuusindeksejä sekä säästää kustannuksia muun muassa minimoimalla kuluttajalle maksettavia korvausmaksuja.


lmalantorin sähköasema. Kuva: Helen Oy.

Suojareleiden rooli sähköverkossa on suojata ihmisiä, sähköverkkoa sekä sen laitteita. Kun suojarele havaitsee vian sähkönjakelujärjestelmässä, se yleensä laukaisee vioittuneen järjestelmän syöttökatkaisijan ennalta asetetun viiveen jälkeen ja antaa tästä hälytyksen paikallisesti sekä myös käyttökeskukseen. Suojaus voi olla myös vain hälyttävä joissain verkon käyttösovelluksissa. Helen Sähköverkolla on maasulkusuojauksessa käytössä ns. ”hälyttävä maasulkusuojaus -periaate” eli suojarele ilmoittaa viasta käyttöhenkilökunnalle laukaisematta katkaisijoita.

ABB:n uusi maasulkusuojausmenetelmä on kehitetty parantamaan sähköjärjestelmän luotettavuutta ja esimerkiksi havaitsemaan luotettavasti kompensoidussa kaapeliverkossa esiintyviä katkeilevia maasulkuja, jotka ovat olleet yksi haastavimpia vikoja tähän mennessä käytössä oleville suojareleille. Uusi monitaajuusadmittanssisuoja minimoi virheellisten laukaisujen määrän ja niiden aiheuttamat seuraukset. Katkeilevan maasulun syntyessä on uhkana virheellinen laukaisu, jos lähdön suojareleistys ei pysty havaitsemaan syntynyttä vikaa ja erottamaan vioittunutta lähtöä aseman muusta järjestelmästä. Virheellinen laukaisu voi pahimmillaan aiheuttaa koko aseman irtautumisen muusta sähkönjakeluverkosta aiheuttaen laajan jakeluhäiriön. Tällä virheellisellä laukaisulla on myös suuri vaikutus luotettavuusindeksiin.

Kehittämällä verkkoaan jatkuvasti Helen Sähköverkko pyrkii takaamaan varman ja häiriöttömän sähkönsyötön 375 000 asiakkaalleen Helsingin alueella. Yhtiön luotettavuusindeksit menneiltä viideltä vuodelta ovat huippuluokkaa: asiakkailla on reilun puolen tunnin sähkökatko keskimäärin vain kerran 10 vuodessa. Kenttätestit antoivat paljon arvokasta tietoa suojareleiden suorituskyvystä ja uudesta maasulkusuojaustoiminnosta.

”Järjestelmässämme maasulku aktivoi hälytyksen, mutta ei irrota vioittunutta lähtöä automaattisesti. Oikea ja selektiivinen vikaantuneen lähdön osoittaminen on oleellista, jotta vika voidaan paikantaa nopeasti. Käytännön kokemuksen perusteella verkossamme syntyvät maasulut ovat usein ns. katkeilevia maasulkuja. Tämä on ollut hyvin haastava vikatyyppi edellisen sukupolven numeerisille releille”, kertoo Helen Sähköverkon järjestelmäpäällikkö Mika Loukkalahti.

”Relion 630 -suojareleessä olevat maasulkusuojaustoiminnot ovat hyvä ratkaisu kaikkiin maasulkutyyppeihin. Enää ei ole tarvetta tehdä suojareleessä arvojen ja suojaustoiminnon muutoksia, mikäli esimerkiksi joudutaan muuttamaan jakeluverkon toimintaa kompensoidusta verkosta maadoittamattomaan verkkoon. Testiemme mukaan releiden uusi maasulkutoiminto on hyvin luotettava ja suojaa jopa haastavimmilta vikatyypeiltä. Tästä johtuen meillä on mahdollisuus tulevaisuudessa välttää erillisten maasulun vianetsintälaitteiden hankinnasta aiheutuvia lisäkustannuksia”, Loukkalahti jatkaa.

110/20 kV:n Ilmalantorin sähköasema oli sopiva kohde ABB:n uuden maasulkusuojauksen testaamiselle koska siellä jakeluverkko on keskellä tiheään asuttua Helsinkiä, ja sisältää paljon maakaapelointia. Ilmalantorin sähköasemalla on kaksi päämuuntajaa ja UniGear ZS1 -kaksoiskiskokojeisto kennomäärän ollessa 40. Kojeiston molemmat kiskot on varustettu kompensointikeloilla, joiden tehtävänä on rajoittaa vikavirran ja vaarallisten jännitteiden suuruutta maasulun aikana.


Ilmalantorin sähköasemalla oleva UniGear ZS1 -kojeisto ja Relion-suojareleet. Kuva: Helen Oy.

Ainutlaatuinen monitaajuusadmittanssisuoja julkistettiin vuonna 2015 ABB:n Relion 630 -sarjan tuotteissa. Sama monitaajuusadmittanssisuoja on nykyisin saatavilla myös Relion-tuoteperheen 615- ja 620 -sarjoihin.

Perinteisiin maasulkusuojausmenetelmiin verrattuna tämä uusi menetelmä parantaa kokonaisturvallisuutta ja suojausjärjestelmän luotettavuutta huomattavasti parantuneen herkkyyden ja selektiivisyyden ansiosta. Uuden maasulkusuojaustoiminnon käyttö on kuitenkin helppoa koska määriteltäviä asetuksia on hyvin vähän.

Parantuneen selektiivisyyden lisäksi uuden suojausmenetelmän hyötyjä ovat kustannussäästöt, jotka saavutetaan sillä, ettei ole tarvetta erillisten maasulkuvianpaikannuslaitteiden hankintaan.

Haku



YHTEYDENOTTO