Muuntamokonsepti haja-asutusalueelle

Abstract

Sähkömarkkinalain tultua voimaan vuonna 2013, maakaapelointi on lisääntynyt sähköverkon saneeraustekniikkana myös haja-asutusalueilla Suomessa. Maakaapeliverkon puistomuuntamot ovat usein ulkoa hoidettavia ja moduulirakenteisia, jolloin mm. muuntaja sekä keski- ja pienjännitekeskukset ovat erotettu toisistaan väliseinillä. Työssä on tarkoitus tuoda muuntamosuunnitteluun näkökulma, jossa muuntamo suunnitellaan alusta pitäen moduuleittain verkon kokonaisvaltaisten toiminnallisuuksien sekä vähimmäistilantarpeidensa mukaisesti. Työssä esitetään konsepti, jonka avulla voidaan muodostaa toimintamallit muuntamoratkaisuiden valitsemiseen sekä erilaisten muuntamotyyppien yhdenmukaistamiseen.

Muuntamosuunnitteluun voidaan nähdä vaikuttavan strategiset taustat sekä alueelliset ja paikalliset lähtökohdat. Mm. muutokset alueen sähkönkäytössä sekä käytössä olevat ratkaisumallit tulee linjata ennen suunnittelua. Suunnittelemalla muuntamolle tarkoituksenmukainen sijoituspaikka voidaan saavuttaa kustannushyötyä esimerkiksi muiden muuntamoiden keskijännitekeskusten tai lyhempien maakaapelireittien osalta. Työssä havainnollistetaan muuntamon eri moduuliratkaisuiden keskinäisiä vaikutuksia toistensa suunnitteluun. Muuntamorakenteiden yhdenmukaistuksella on mahdollista saavuttaa kustannushyötyä niiden yksikköhinnassa tilatessa samanlaista rakennetta suuri erä. Lisäksi parhaimmillaan sen avulla voidaan esimerkiksi vähentää käyttöönotossa tapahtuvia maastokäyntejä. Yhdenmukaistusta voidaan tehdä mm. muuntamoiden moduulien pohja-alojen sekä suunniteltujen jännitetasojen suhteen. On kuitenkin verkkoyhtiön tehtävä päättää, mitkä yhdenmukaistuksista ovat taloudellisesti kannattavia toteuttaa.

Since the adoption of the Finnish Electricity Market Act in 2013, underground cabling has increased as a network renewal technique in Finnish rural areas. The padmounted secondary substations are usually externally operated and modular in structure, so that e.g. MV & LV hubs and transformer are separated from each other with partition walls. The objective of the thesis is to present secondary substation planning in a perspective of designing the substation modularly, where the modules’ minimum sizes are determined by network’s comprehensive functionalities. The thesis presents a concept to create proceeding models for choosing a suitable substation solution and for unifying different substation types.

Strategic decisions as well as local and regional background information can be seen to affect secondary substation planning. Forecasts of regional changes in electricity usage and applicable construction methods need to be decided before the design of a substation. Cost benefits can be achieved by designing an appropriate location for the substation, through e.g. shorter cable routes or the equipment of MV hubs in other substations. The thesis demonstrates the mutual dependencies and effects of different module solutions on a substation. By standardizing substation structures it is possible to achieve cost benefits in their unit price when ordering large amounts of similar structure. At best, such unification can also decrease the amount of field visits to the substation before its deployment. Unification can be made within e.g. the base areas and the designed voltage levels of the substations. However, it remains a job for the DSO to decide, which standardization phases are feasible to carry out.