Kaukaan sähköjärjestelmän liityntäpisteen suojaus

Abstract

Tämä diplomityö keskittyy selvittämään UPM:n Kaukaan sähköjärjestelmän liityntäpisteen suojaustasoa. Tämän lisäksi työssä tutkitaan Kaukaan alitaajuusreleistyksen toimintaa kuormien irtikytkennässä. Työn tavoitteena on varmistaa, että Kaukaan teollisuussähköverkon toiminta on mahdollisimman turvallista ja luotettavaa vika- ja häiriötilanteissa.

Työn alussa tutustutaan tarkasti Fingridin voimalaitoksille asetettuihin vaatimuksiin ja muihin ohjeisiin kuten alitaajuusreleistyksen toteutukseen. Tällä luodaan tarvittavat reunaehdot voimalaitoksissa käytettävien suojareleiden toimintojen ja asetteluiden arvioimiselle

Tapaustutkimuksessa selvitetään Kaukaan eroonkytkennän ja alitaajuusreleistyksen nykytilannetta. Nykytilanteen arvioinnissa hyödynnetään saatavilla olevaa dokumentaatiota sekä kenttäkierroksia, jotta selvitettiin suojausten nykyiset toiminnot, kytkennät ja asettelut.

Tutkimuksen perusteella saatiin luotua selkeä kuvaus sekä eroonkytkennän suojauksen että alitaajuusreleistyksen nykytilanteesta, joihin laadittiin tarkastus- ja muutosehdotuksia. Alitaajuusreleistyksen todettiin täyttävän melkein Fingridin kanssa sovitut alustavat vaatimukset, mutta yksi suoja vielä puuttui. Eroonkytkennän suojaukseen tulisi tehdä myös muutamia lisäyksiä ja asetteluarvojen muutoksia, joilla se saataisiin vaatimusten mukaisiksi.

This master’s thesis focuses on determining the level of protection at the connection point of UPM’s Kaukas electrical system. Additionally, the thesis investigates the operation of the under frequency relay system in Kaukas during load disconnections. The objective of this work is to ensure the safety and reliability of the Kaukas industrial electrical network during fault and disturbance situations.

At the beginning of the study, a thorough examination is conducted on the requirements and guidelines set by Fingrid for power plants, particularly regarding the implementation of the under frequency relay system. This establishes the necessary framework for evaluating the functions and configurations of protection relays used in power plants.

A case study is conducted to assess the current status of the disconnection protection and under frequency relay system in Kaukas. The assessment utilizes available documentation and field surveys to examine the current functionality, connections, and configurations of the protection systems.

Based on the case study findings, a clear description of the current state of the disconnection protection and under frequency relay system is presented, along with inspection and modification proposals. The under frequency relay system was found to meet almost all the preliminary requirements agreed with Fingrid, but one protection was still missing. Also, several additions and adjustments to configurations values are recommended for the disconnection protections to meet the specified requirements.