Kompensoinnin vianetsintä ja sähkönlaatumittaukset Talvivaaran kaivoksella
Moilanen, Jani (2013)
Moilanen, Jani
Savonia-ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305179224
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305179224
Tiivistelmä
Tiivistelmä
Työssä etsittiin syytä kompensointilaitteistojen sulakepaloihin sekä mitattiin sähkönlaatua tehdasalueella. Talvivaa-rassa kompensointilaitteina toimivat estokelaparistot. Estokelaparistojen porrassulakkeet olivat palaneet lähes kaikista kompensointiparistoista, joten ongelma ei ollut paikallinen. Työ sisälsi lähinnä tehdasalueen 20 kompensointiparistoa. Koko alueella paristoja on 50 kappaletta.
Laitteiston pääkomponenttien kunto mitattiin Agilent U1733C -kapasitanssimittarilla. Muutamalle paristolle tehtiin käynnistysvirtamittaus Fluke 435 -analysaattorilla Inrush- sekä Transients-toiminnolla. Myös sähkönlaatumittaus tehtiin kyseisellä analysaattorilla, Monitor- sekä Logger-toiminnolla. Keskuksista mitattiin 7 kpl. Kohteiksi valittiin vain ne, joissa loistehon säätimen mittausarvojen perusteella oli eniten ongelmia. Keskukset mitattiin ilman kompensointia ja kompensoinnin kanssa, jotta nähtiin kompensoinnin vaikutukset eri suureisiin.
Sähkönlaatumittauksissa tuli esille lähes kaikissa keskuksissa esiintyvä suuri 5. harmoninen yliaaltopitoisuus, joka aiheuttaa myös jännitesärön kasvua yli standardin raja-arvon. Joissain keskuksissa ilmeni myös muutamia jännite-kuoppia ja suuria loistehohuippuja, jotka johtuivat suuren laitteen käynnistämisestä. Kompensointiparistojen sula-kepalot aiheutuivat pariston suuresta käynnistysvirtapiikistä. Käynnistysvirtapiikki aiheutti kelan induktanssin ajau-tumisen arvoon, jolla kompensointiportaan resonanssitaajuus on lähes 250 Hz. Tällöin virta jää suureksi ja sulakkeet palavat.
Sulakepalojen välttämiseksi kompensointiparistot on varustettava vaimennusvastuksilla varustetuilla kytkentäkon-taktoreilla. Lisäksi yliaaltopitoisiin kohteisiin tulee hankkia yliaaltosuodattimet, joilla sähkönlaatu saadaan standardin mukaiseksi eivätkä kompensointiportaat ylikuormitu.
Työssä etsittiin syytä kompensointilaitteistojen sulakepaloihin sekä mitattiin sähkönlaatua tehdasalueella. Talvivaa-rassa kompensointilaitteina toimivat estokelaparistot. Estokelaparistojen porrassulakkeet olivat palaneet lähes kaikista kompensointiparistoista, joten ongelma ei ollut paikallinen. Työ sisälsi lähinnä tehdasalueen 20 kompensointiparistoa. Koko alueella paristoja on 50 kappaletta.
Laitteiston pääkomponenttien kunto mitattiin Agilent U1733C -kapasitanssimittarilla. Muutamalle paristolle tehtiin käynnistysvirtamittaus Fluke 435 -analysaattorilla Inrush- sekä Transients-toiminnolla. Myös sähkönlaatumittaus tehtiin kyseisellä analysaattorilla, Monitor- sekä Logger-toiminnolla. Keskuksista mitattiin 7 kpl. Kohteiksi valittiin vain ne, joissa loistehon säätimen mittausarvojen perusteella oli eniten ongelmia. Keskukset mitattiin ilman kompensointia ja kompensoinnin kanssa, jotta nähtiin kompensoinnin vaikutukset eri suureisiin.
Sähkönlaatumittauksissa tuli esille lähes kaikissa keskuksissa esiintyvä suuri 5. harmoninen yliaaltopitoisuus, joka aiheuttaa myös jännitesärön kasvua yli standardin raja-arvon. Joissain keskuksissa ilmeni myös muutamia jännite-kuoppia ja suuria loistehohuippuja, jotka johtuivat suuren laitteen käynnistämisestä. Kompensointiparistojen sula-kepalot aiheutuivat pariston suuresta käynnistysvirtapiikistä. Käynnistysvirtapiikki aiheutti kelan induktanssin ajau-tumisen arvoon, jolla kompensointiportaan resonanssitaajuus on lähes 250 Hz. Tällöin virta jää suureksi ja sulakkeet palavat.
Sulakepalojen välttämiseksi kompensointiparistot on varustettava vaimennusvastuksilla varustetuilla kytkentäkon-taktoreilla. Lisäksi yliaaltopitoisiin kohteisiin tulee hankkia yliaaltosuodattimet, joilla sähkönlaatu saadaan standardin mukaiseksi eivätkä kompensointiportaat ylikuormitu.