Teollisuusverkon 500 ja 400 V jakelujännitteiden vertailu : case Kemira Chemicals Kuusankosken tehtaat

Abstract

Teollisuuden sähkönjakelussa käytössä on useita erilaisia jännitetasoja, joista yleisimpiä pienjännitejakelussa ovat 400, 500 ja 690 V. Näistä jännitetasoista 500 V on nykypäivänä Suomessa enää harvassa teollisuuslaitoksessa käytössä, joka aiheuttaa ongelmia varaosasaatavuudessa erityisesti sähkömoottorien osalta. Tässä diplomityössä tarkastellaan Kemira Chemicalsin Kuusankosken vanhan klooritehtaan 500 V:n jakeluverkkoa. Heikkokuntoiselle verkolle pyritään löytämään optimaalisin saneerauspolku, joka täyttäisi nykyaikaiset turvallisuusvaatimukset, olisi käytännöllinen toteuttaa, sekä taloudellisesti järkevää. Osana tutkimusta selvitetään myös 500 V:n tulevaisuuden näkymiä ja sitä, onko jännitetason vaihtaminen kannattavaa kohdeverkossa. Työn tutkimuksen aihepiiriä taustoitetaan kirjallisuuden, verkkolähteiden ja asiantuntijahaastattelujen avulla. Näiden pohjalta muodostetaan kolme erilaista vaihtoehtoa verkon saneeraamiselle ja niitä vertaillaan elinkaarikustannuslaskennan avulla. Tutkimuksen tuloksena esitetään menetelmien synteesin avulla, että vaihtoehdoista on nähtävissä optimaalisia polkuja saneerata verkkoa, jotka sisältävät 500 V:n säilyttämistä sekä osittaista saneerausta 400 V:lle.

Several different voltage levels are used in industrial electricity distribution, of which the most common in low-voltage distribution are 400, 500 and 690 V. Of these voltage levels, 500 V is only used in few industrial plants in Finland today, which causes problems with the availability of spare parts, especially electric motors. In this master’s thesis, the 500 V distribution network of Kemira Chemicals' old chlorine plant in Kuusankoski is examined. The aim is to find the most optimal renovation path for a network in poor condition, which would meet modern safety requirements, be practical to implement, and economically reasonable. As part of the research, the future prospects of 500 V networks and whether changing the voltage level is economical in the case network, are also investigated. The topic of the thesis’ research is supported by literature, online sources, and expert interviews. Based on these, three different alternatives for restructuring the network are formed and they are compared with the help of life cycle costing. As a result of the research, it is presented with the help of the synthesis of methods that optimal paths can be seen from the options to renovate the network, which include the preservation of 500 V and partial renovation to 400 V.