Biokaasulaitoksen sähköverkon mitoitus ja ohjaus

PCS-Engineering Oy tekee sähkö- ja automaatiosuunnittelua BioGTS Oy:n valmistamiin biokaasulaitoksiin. Opinnäytetyö toteutettiin Jyväskylän jäteasemalle tulevaan biokaasulaitokseen. Opinnäytetyön tavoitteena oli toteuttaa biokaasulaitoksen sähköverkon mitoitus ja ohjaus. Mitoitukseen kuului laitoksen keskukset, niitä syöttävät kaapelit sekä suojalaitteet. Laitoksen sähköverkkoon oli tarkoitus kytkeä omaa sähköntuotantoa, mikä lisäsi tarkasteluja verkkoa mitoittaessa. Lisäksi tavoitteena oli tutkia mitä tulee ottaa huomioon ja kuinka verkkoa ohjataan, kun omaa tuotantoa liitetään valtakunnan jakeluverkon syötön kanssa rinnan. Aluksi tutustuttiin pienjänniteverkon mitoituksen teoriaan ja sen jälkeen laskettiin sähköverkon komponenttien mitoituslaskelmat teoriaa soveltaen. Verkon mitoituksen avulla voitiin määrittää verkon komponenttien ja suojauksien ominaisuudet. Oman tuotannon kytkentään liittyvistä seikoista perehdyttiin pienjänniteasennusstandardin ja Energiaviraston sekä paikallisen siirtoverkon haltijan vaatimuksiin ja ohjeisiin. Tulokseksi saatiin selvitys, miten biokaasulaitoksen sähköverkon mitoitus ja määritys toteutetaan, sekä mitoituslaskelmat biokaasulaitoksen sähköverkolle. Tuloksiin sisältyivät dokumentoidut laskentaesimerkit eri verkon osille. Lisäksi tulokseksi saatiin verkon katkaisijoiden ohjausten toimintakuvaukset. Työn tulokset toimivat tulevaisuudessa toimeksiantajan suunnittelijoiden apuna teollisuuden sähköverkkojen mitoituksissa.PCS-Engineering Oy carries out electrical and automation planning for BioGTS Oy's biogas plants. The thesis was implemented for the biogas plant in Jyväskylä waste station. The aim of the thesis was to accomplish design and control for the electricity grid of the biogas plant. The dimensioning included the switchboards, the cables and the protective devices. The electric grid of the plant was to connect with its own power generation, which would increase the analyses when designing the grid. In addition, the aim was to investigate what should be considered and how to control the network when connecting the own power generation with the supply of the nationwide distribution network in parallel. The grid was dimensioned by researching theory of the design for a low voltage network and calculating it with adapting the relevant theory. The network dimensioning was used to determine the network components and security features. The issues related to the connection of the own power generation were handled by reading up on the low voltage installation standards as well as the requirements of the Energy Agency and the local distribution system operator. The thesis resulted in an analysis of how to do dimension and determine the biogas plant's electricity grid. It also clarified the dimensioning of the calculations for the biogas plant's electricity grid. The results included example calculations for different parts of the network. In addition, the thesis resulted in the function descriptions for the circuit breakers controls. In the future, the results of this work assist the company’s designers with the design of industrial electricity grids