Elinkaarikustannusten ja toimitusvarmuuden analysointi sähkönjakelun saneerausmenetelmille

Abstract

Tässä työssä tutkitaan haja-asutusalueiden sähkönjakeluverkkojen kehittämistä. Kehityskohteiksi on valittu viisi tekniikkaa, 1000 V-järjestelmä, keskijännitejohtojen siirtäminen teiden varsille, PAS -johtojen käyttö, maakaapelointi sekä pylväskatkaisijan käyttö. Teoreettisen tarkastelun tavoitteena on määrittää reunaehdot tarkasteltavien tekniikoiden kannattavuudelle.

Aiemmin keskijänniteverkko on rakennettu lähes poikkeuksetta avojohtona. Viime vuosien myrskyt sekä lumikuormat ovat häirinneet sähkönjakelua ja nostaneet painetta jakeluvarmuuden kasvattamiseksi. Tutkimuksessa haja-asutusalueiden sähkönjakeluverkon kehittämiseen etsitään teknillisesti sekä taloudellisesti kannattavia ratkaisumalleja. Kehittämisen tavoitteena on parantaa kuluttajien sähkön laatua ja toimitusvarmuutta.

Tutkimuksessa käsitellään tarkasteltavia tekniikoita esimerkkikohteiden avulla, jotka on valittu Itä-Suomelle tyypillisiltä jakelualueilta. Kohteissa taloudellista kannattavuutta tutkitaan vertaamalla perinteistä saneeraamista tarkastelussa oleviin korvaaviin menetelmiin. Korvaavilla ratkaisuilla toimitusvarmuus paranee, mutta kannattavuus riippuu siirrettävästä tehosta, asiakasryhmien jakaumasta sekä saavutettavasta vikataajuuden muutoksesta.

This paper presents approaches to developing in distribution networks in rural areas. It examines cases using five techniques, which are 1 000 V system, replacement of medium voltage over head lines to roadsides, use of covered conductors, use of underground cables and use of pole reclosers. The purpose of this theoretical examination is to find out economic break-even points for each methods.

Traditionally distribution networks have been built using over head line technology. During past 10 years there have been a lot of problems with powerful storms and heavy snow loads. Traditional technology is not sufficient to meet the requirements of modern electricity distribution. In order to enhance distribution networks, an approach which is technically and economically above the break-even point has to be found. The main idea for this research is to improve the quality of electricity and increase the reliability of electricity distribution.

In this research alternative redevelopment methods of electricity networks are analysed using examples chosen from typical topologies of Eastern Finland’s network. The research shows that alternative methods enhance the reliability but profitability is dependent on transferred mean power, end users consumption and the change in frequency of faults.