Global site

ABB:n websivuilla käytetään evästeitä. Käyttämällä tätä sivustoa hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää

Uusi kaupunkisähköasema, Lauttasaari, Suomi

Pienihäviöinen, hiljainen ja energiatehokas sähköasema metropolialueella.

Vehreään Helsingin Lauttasaareen, keskeiselle paikalle asuin- ja liikekiinteistöjen väliin, on noussut ympäristöön sulautuva rakennusten kokonaisuus – alueen ensimmäinen sähköasema. Syy uuteen asemaan selittyy lähialueen kasvulla.



Tällä hetkellä sähkö syötetään Lauttasaareen Salmisaaren sähköasemalta. Ruoholahden ja Jätkäsaaren rakentaminen lisäävät Salmisaaren kuormitusta kuitenkin merkittävästi. Niinpä lisäkapasiteettia tarvitaan. Valmistuessaan sähköasema palvelee Lauttasaaren lisäksi tulevaa länsimetroa.

ABB:n modernit 31,5 MVA:n muuntajat asennetaan huhtikuussa ja 110/10,5 kV:n asema otetaan käyttöön kesällä. Helen Sähköverkko Oy:n projektipäällikkö Jarmo Henttinen sanoo, että häviöt vaikuttivat merkittävästi valintaan. Myös aseman poikkeuksellinen sijainti painoi harkinnassa.

”Käytämme ennakkoluulottomasti uusia komponentteja ja arvostamme innovatiivista tekniikkaa, häviöttömyyttä ja elinkaarikustannuksia. Lauttasaaressa ne olivat ratkaisevia tekijöitä.”




Käyttö määrää häviöarvostukset
Muuntajassa syntyy kolmenlaisia häviöitä: tyhjäkäyntihäviöt, kuormitushäviöt ja jäähdytyslaitteiston ottamat häviöt. Pienihäviöisyys merkitsee energiansäästöä, energiansäästö taas puhtaampaa ympäristöä ja halvempia elinkaarikustannuksia. Muuntajan käyttö kuitenkin ratkaisee, miten eri häviöitä arvostetaan.

Nyrkkisääntönä on: mitä enemmän ja parempia materiaaleja muuntajaan laitetaan, sitä pienemmät häviöt ovat – toisaalta sitä kalliimpi muuntaja myös on. Pienihäviöistä ja hankintahinnaltaan halpaa muuntajaa ei ole vielä keksitty.

Muuntajan rautasydämessä syntyy tyhjäkäyntihäviöitä aina, kun muuntaja on verkkoon kytkettynä. Muuntajan kuormitushäviöt syntyvät lähinnä muuntajan käämeissä. Niiden suuruus on verrannollinen kuormitusvirran neliöön. Jos kuormitus kasvaa esimerkiksi kaksinkertaiseksi, kuormitushäviöt nelinkertaistuvat. Häviöiden minimoimiseksi myös jäähdytinlaitteen ottamat tehot pitäisi saada mahdollisimman alhaiseksi.

Henttisen mukaan Lauttasaaren muuntajat ovat normaalikäytössä pienellä kuormalla. Muuntajien suuri koko, 31,5 MVA, selittyy Helsingin Energian käyttövarmuusperiaatteista. Kun toiselle muuntajalle tehdään esimerkiksi kunnossapitotoimenpiteitä, niin toisen pitää pystyä syöttämään koko alueen sähkö. Lisäksi muuntajat toimivat reservinä viereisille sähköasemille.

”Kun muuntajan kuormitus on pääasiassa suhteellisen alhaista, niin häviöarvostuksen painopiste on tyhjäkäyntihäviöissä, niinpä ne tuli saada mahdollisimman alhaisiksi. Optimoimme häviötasoja laskemalla häviöille arvostusluvut. Esimerkiksi tyhjäkäyntihäviöiden arvostus oli tässä tapauksessa noin 10 000 euroa per kilowatti ja kuormitushäviöiden arvostus oli vain noin kymmenesosa tästä. Kerromme tarjotun muuntajan häviöt ilmoittamillamme häviöarvostusluvuilla ja vertailussa lisäämme ne hankintahintaan. Ostamme aina kokonaistaloudellisimman vaihtoehdon. Investointikustannukset voivat olla suuret, mutta vähäisten häviöiden takia muuntajat ovat energiatehokkaita ja maksavat itsensä käyttöikänsä aikana takaisin.”

Äänettömyyskin on vihreä valinta
Henttinen sanoo, että alhaiset häviöt merkitsevät sitä, että muuntajat ovat laadukkaampia ja kestävät kauemmin. Ne ovat myös huomattavasti hiljaisempia. Äänettömyys on tärkeää erityisesti Lauttasaaressa, missä lähimpään asuinparvekkeeseen on matkaa kahdeksan metriä.

Itse muuntajat ovat suljetussa tilassa, mutta jäähdytinlaitteisto on sijoitettu ulos muuntajabunkkereiden väliin. Kun tuulettimet pyörivät lujaa, niistä lähtee ääntä. Meluongelma ratkesi ABB:n taajuusmuuttajakäyttöisellä jäähdytystavalla, jota muuntajissa ei aiemmin ole käytetty. Se laski olennaisesti myös jäähdyttimen häviötasoja.

”Tällä järjestelmällä pyöritämme tuulettimen lapoja mahdollisimman hitaasti, mutta riittävästi, jolloin melu on minimoitu. Melu on haitallinen ympäristötekijä. Vähäinen äänitaso on siten myös vihreä valinta.”

Taajuusmuuttajakäyttöisen jäähdyttimen toinen keskeinen etu Henttisen mukaan on se, että muuntaja pysyy mahdollisimman tasalämpöisenä. Muuntaja hengittää vähemmän, eikä kosteutta pääse keräytymään muuntajan sisään.

”Tämä hidastaa muuntajan eristysten ikääntymistä ja takaa muuntajalle pidemmän elinkaareen eli muuntajamme kestää toimintakuntoisena kauemmin.”

Modernit muuntajat elävät pidempään
Jarmo Henttinen sanoo, että Helen Sähköverkko Oy:n strategiana on myös tutkia uusia teknologioita ja ratkaisuja, sillä suurena yhtiönä siihen on mahdollisuus – laitteita on paljon.

”Meidän kannattaa hakea parhaita ratkaisuja ja myös vaatia laitetoimittajia menemään eteenpäin.”

Henttisen mukaan Lauttasaareen asennettavissa muuntajissa on paljon uutta ja innovatiivista tekniikkaa. Keskeisinä tekijöinä ovat turvallisuus ja huoltovapaus, jotka takaavat kokonaistaloudellisuuden.

Esimerkeiksi hän nostaa muun muassa tyhjiökäämikytkimen, jolla toisiojännitettä säädetään. Kytkimen sisällä virran katkaisu tapahtuu tyhjiöputkessa eikä avoimesti kipinöiden öljytilassa, kuten perinteisissä käämikytkimissä. Tämä vähentää huollon tarvetta ja pidentää huoltovälejä. Muuntajiin on valittu myös niin sanotut kuivat komposiittiläpiviennit. Silikonieristeiset läpiviennit ovat kevyet ja turvalliset. Näillä läpivienneillä ei ole vuoto- tai säröytymisvaaraa. Muuntajissa on myös huoltovapaat ilmankuivaimet, jotka estävät tehokkaasti öljyn kostumista ilman kuivausaineen vaihtoa.

”Yhdessä muuntajassa öljyä on noin parikymmentä tonnia. Öljynanalysaattoreilla voimme taas valvoa öljyn laatua joka hetki. Ne paljastavat mahdolliset vikaantumiset ajoissa. Pystymme siis ennakoimaan, ja mitään ei tule tapahtumaan yllätyksenä.”

”Muuntajien käämijohtimet ovat perinteisesti paperieristeisiä. Ensimmäisten joukossa Suomessa vaadimme muuntajissamme käytettävän niin sanottua lämpöstabiloitua eristyspaperia ja olemme antaneet sen ominaisuuksille tiukat raja-arvot. Tälläkin vaatimuksella pyrimme saamaan muuntajillemme pidemmän elinkaaren”, Henttinen kertoo.

”Uusien muuntajien elinkaaren tulisi kasvaa. Olemme laskeneet Lauttasaaren muuntajille elinikää 40 vuotta, mutta ei se mikään lopullinen raja ole. Niitä huolletaan säännöllisesti ja kuntoa tarkkaillaan jatkuvasti. Tärkeintä ovat pienet häviöt. Energiatehokkuus on meillä asia, johon todella kiinnitetään huomiota. Ympäristötavoitteenamme on verkostohäviöiden jatkuva pienentäminen.”

Tietoja

Käyttöönottovuosi: 2013
Syöttöjännite:

110/10kV 31.5 MVA

Linkit ja ladattavat tiedostot