Loistehon kompensoinnin ja yliaaltosuodattimien nykytila sekä kehityskohteet Kemira Chemicals Oy:n Joutsenon tehtaalla
Konsti, Raimo (2016)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201604199929
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201604199929
Tiivistelmä
Tutkimuksessa käsitelty kemikaalitehdas on 110 kV:n kantaverkkoon liittyvä tehointensiivinen teollisuuslaitos. Prosessien käyttöön mukautetut sähkönjakeluverkon yliaaltosuodattimet ja niiden käyttökytkennät ovat tärkeässä asemassa loistehon tuoton hallitsemiseksi liittymän loistehoikkunaan ja riittävän yliaaltosuodatuksen järjestämiseksi häviöt minimoiden. Kohteena olleen kemikaalitehtaan sähkönjakeluverkon kompensointia ja yliaaltosuodatusta on viimeksi tutkittu vuonna 2003. Tämän jälkeen verkostokomponentit ovat ikääntyneet, prosessien käyttö sekä pienjänniteverkko ovat muuttuneet ja tehdasta käyttävät osittain eri henkilöt. Nykytilaselvitykselle ja verkon kehityskohteiden analysoinnille on tullut tarve edellisen selvityksen jatkoksi. Tutkimus painottuu vahvasti kenttämittauksiin, joiden perusteella sekä kirjallisuutta ja tehtaan järjestelmiä hyödyntäen määritetään loistehotasot verkon keskeisimmissä kohteissa pien-, keski- ja suurjännitetasoilla. Tutkimuksessa esitetään lipeätehtaan suotimien uudelleenjärjestely 4. yliaallon vähentämiseksi ja yksikkökoon pienentämiseksi. Kantaverkon liittymäpisteen tilanne oli hyväksyttävä. Tutkimus esittää pienjännitekompensointia KF-4-100 keskukseen varayhteyden kapasiteettia lisäten. Tutkimus tuotti yleistietoutta verkon käytöstä ja selvitti parhaat käyttökytkennät loistehoikkunan hallitsemiseksi ilman loistehokustannuksia. The chemical plant researched in this study represents high power consuming industry connected to the national 110 kV main grid. Harmonic filters in the electricity distribution network have an important role in managing reactive power production in point of common coupling and providing sufficient harmonic filtering while minimizing losses. A reactive power compensation and harmonic filtering in this chemical plant was last researched in 2003. After that the compensating devices have aged, the process use and low voltage network has changed along with plant operating personnel. Based on the earlier investigations the current research was necessary to analyze network improvement needs. The research focuses on field measurements. Based on the measurements, literature and plant automation systems, the reactive power values in the essential network points were defined for low, medium and high voltage levels. The research suggests filter rearrangements in lye plant to reduce 4th harmonic level. Status for the point of common coupling to the main grid was acceptable. The research suggests low voltage compensation to switchboard KF-4-100 to add capacity for backup distribution usage. The research produced general knowledge of network condition and solved the best configurations to manage reactive power range without reactive power costs.