Jakelumuuntajan lämpölaukaisupiirin tutkiminen ja markkinakartoitus PD-mittalaitteista sekä jakelumuuntajan ikääntymisen analysointi

Jakeluverkonhaltijoille on syntynyt tarve määrittää korvausinvestointeja oikea-aikaisesti, näitä investointeja voidaan arvioida ennakoivalla kunnonvalvonnalla. Tässä työssä perehdyttiin keskijänniteverkon ennakoivaan kunnonvalvontaan, joka muodostui kolmesta kokonaisuudesta. Ensimmäisessä osassa tehtiin jakelumuuntajan lämpötilamittarin markkinakartoitus, toisessa osassa tehtiin osittaispurkausmittalaitteiden ja palveluiden markkinakartoitus sekä lopuksi analysoitiin jakelumuuntamon mittausdataa. Jakelumuuntajan öljyn lämpötilamittarin markkinakartoituksen tarkoituksena oli mahdollistaa keskijännitekojeiston varokekuormaerottimen etälaukaisu ja mittalaite tuli olla siirrettävissä. Valinta kohdistui ABB toimittamaan lämpötilamittariin, joka toteutti molemmat vaatimukset, lisäksi mittalaite täytti olosuhteille asetetut vaatimukset. Toisaalta kyseenalaistettiin lämpötilamittarin tarpeellisuus kustannustehokkuuden ja helppouden takia. Käytännössä lämpömittarin investointikulut jäivät alhaisiksi, tästä syystä investoinnille ei ollut estettä. Lisäksi on suositeltavaa säilyttää jakelumuuntajien paikallinen lämpötilan mittaus. Osittaispurkausmittalaitteiden ja palveluiden markkinakartoituksen tavoitteena oli löytää mittalaitteisto sähköaseman 20kV lähtöjen jatkuvaan purkausten seurantaan, kunnonvalvontamittauksiin ja selvittää miten purkausten seurantaa voitaisiin kehittää. Valinta kohdistui jatkuvan seurannan osalta IPEC:n ASM laitteistoon, kunnonvalvontamittauksiin valittiin Eurolaitteen toimittama PD-TaD 60 mittalaitteisto ja mittauspalvelun osalta valinta kohdistui DEKRAAN. Seurantaa voidaan tulevaisuudessa kehittää päivittämällä Trimble NIS verkkotietojärjestelmää, joka mahdollistaa oleellisen mittausdatan liittämisen reaaliaikaisesti toimeksiantajan järjestelmään. Jakelumuuntamoiden mittausdatan analysoinnin tavoitteena oli, selvittää muuntajan ikääntyminen ja lopuksi arvioida seurantalaitteiden tarpeellisuutta. Laskennan tulokset osoittivat, ettei muuntajat ikäänny alhaisen kuormitusasteen ja lämpötilan vuoksi. Tämän vuoksi seurantalaitteisiin investointi ei ole tarpeellista. Toisaalta seurantaa voidaan kohdistaa sellaisille verkon osille, joiden keskeytyksetön sähkönjakelu on erityisen tarpeellista. Lisäksi yksittäisten jakelumuuntamoiden kuormituksen tai jäähdytysolosuhteiden muuttuessa voidaan arvioida uudestaan seurantalaitteiden tarpeellisuutta.There is a need for distribution system operators to timely determine replacement investments, these investments can be evaluated by proactive maintenance. The topics of this thesis are focused at proactive maintenance of medium voltage network. Purpose of the first topic was to make a market survey of oil temperature indicator for distribution transformers. Goal for the second topic was to perform a market survey for PD-measurement devices and services, lastly analyze of measurement data of secondary substation. The aims of the market survey of the oil temperature indicator for distribution transformers was to allow the remote-control option for three position switch-disconnector of SF6 gas insulated switchgear. Selection of the device was directed at ABB supply temperature indicator that fulfilled those requirements, in addition the measurement device fulfilled the condition requirements. On the other hand, the necessity of a temperature indicator was questioned because of cost effectiveness and ease of use. In practice costs of those devices was so low, why there was no need to cancel investment. In addition, it is recommended to keep local temperature metering for distribution transformer. Goals of the market survey of partial discharge devices and services was to find a measuring system for continuous discharge monitoring of outputs of 20 kV substations, condition monitoring devices and to find out how to store measurement data effectively. For continuous monitoring system selection, IPEC: s ASM system was chosen, and selection of condition monitoring devices was directed at Eurolaite Oy supply PD-TaD 60 measurement equipment and PD-measurement services were targeted at DEKRA. The most important issue for development of store measurement data was to make updates to network information system, which enables the essential data to be connected to the client’s system in real time. The purpose of analysing the secondary substation measurement data was to estimate ageing rate of distribution transformers and estimate need of monitoring devices for that issue. The results of the calculation showed that transformer ageing rate is normal. For this reason, it is not necessary to make investment of monitoring devices for distribution transformers. On the other hand, distribution network consists of critical parts for uninterrupted power supply. For those parts of distribution network need to focus on monitoring devices for transformers ageing rate follow-up. In addition, if load of transformer or cooling condition changes rapidly, it is possible to re-evaluate the need for monitoring devices for ageing rate follow-up