Caruna kompensoi loistehoa verkossaan Hitachi ABB Power Gridsin reaktoreilla

Kun ilmajohtoja korvataan kaapeleilla, haitallinen loisteho lisääntyy väistämättä. Carunan suurjänniteverkossa loistehoa kompensoivat Hitachi ABB Power Gridsin toimittamat reaktorit.

Suomessa on rakennettu säävarmaa sähköverkkoa korvaamalla ilmajohtoja maakaapeleilla. Kaapelit ovat tuoneet mukanaan uusia haasteita. Yksi näistä on verkon kapasiteettia syövä loisteho.

Tapana on ollut, että kantaverkkoyhtiö Fingrid kompensoi alue- ja jakeluverkoissa syntynyttä loistehoa, siis poistaa sitä. Kaapeloinnin lisääntyessä loistehon määrä on kuitenkin noussut uudelle tasolle, ja vuonna 2016 Fingrid alkoi laskuttaa siitä. Viime vuonna loistehomaksut perittiin ensimmäistä kertaa täysimääräisinä.

Verkkoyhtiöillä on nyt karkeasti jaoteltuna kaksi vaihtoehtoa.  Loistehon voi edelleen jättää Fingridin kompensoitavaksi ja ohjata loistehomaksut asiakkaiden maksettaviksi siirtohinnoissa tai verkkoyhtiö voi kompensoida loistehot itse ja maksaa Fingridille vain poikkeustilanteissa.

”Caruna päätti hankkia reaktoreita, joilla voimme kompensoida loistehot itse. Tämä on ehdottomasti paras ratkaisu asiakkaillemme”, kertoo Carunan hankepäällikkö Miia Wallén. Valtaosa reaktoreista on jo käytössä ja loisteho kurissa. Wallén arvioi reaktoreiden takaisinmaksuajan hyvin lyhyeksi.

”Tavallisesti isot reaktorit maksavat itsensä takaisin muutamassa vuodessa, ja niiden käyttöaika on samaa luokkaa kuin muuntajien, eli 30–40 vuotta”, toteaa myyntipäällikkö Kari Teppo Hitachi ABB Power Gridsistä.

Yksitoista reaktoria 110 kV:n verkkoon

Caruna tilasi Hitachi ABB Power Gridsiltä yksitoista automaattisesti säätyvää reaktoria, joista ensimmäinen otettiin käyttöön vuoden 2019 alussa. Viimeiset asennustyöt osuvat tälle syksylle.

Reaktorit on sijoitettu 110 kilovoltin verkkoon sähköasemille, ja asemat on valittu alueilta, joilla loistehoa syntyy eniten. Carunalla tällaisia alueita on koko verkossa, koska verkko painottuu rannikolle, tuulituhojen eturintamaan. Verkkoa on kaapeloitu hyvinkin ahkerasti viime vuosina.

Kapasiteetiltaan 16 megavarin reaktoreita on asennettu rannikon lisäksi Kainuuseen, ja tiheästi kaapeloituun Espooseen tuli peräti 30 megavarin reaktori. Hitachi ABB Power Grids on nostanut nämä merikontin kokoiset ja kymmenien tonnien painoiset järkäleet perustuksilleen, viimeistellyt ne toimintakuntoon ja lopuksi testannut. Tämän jälkeen Caruna on liittänyt ne verkkoonsa.

Carunan projektipäällikkö Tommi Härkönen pitää tärkeänä, että yhteistyö toimii suurten toimitusten aikana.

”Hitachi ABB Power Gridsin kanssa on helppo toimia. Asiat kerrotaan selkeästi ja heti, kun on mahdollista, ja ne myös dokumentoidaan säntillisesti ja niistä pidetään kiinni. Projekteissa tapahtuu aina jotain yllättävää, ja silloin on tärkeää, että tilanteita on helppo ratkoa yhdessä”, Härkönen sanoo.

Reaktori käy tarpeen mukaan – automaattisesti

Sen lisäksi, että verkkoyhtiö voi välttää tai ainakin minimoida Fingridin perimät loistehomaksut kompensoimalla loistehoa itse, se hyötyy kompensoinnista myös omassa verkossaan. Loistehon haitta perustuu siihen, että se vie tilaa johdossa tai kaapelissa varsinaiselta pätöteholta, ja vähentää siten pätötehon siirtokapasiteettia.

”Loisteho nostaa myös verkon jännitettä, pahimmillaan niin paljon, että se voi jopa rikkoa laitteita. Tällainen tilanne voi tulla esimerkiksi lämpimänä kesäyönä, jolloin sähkön kulutus on pientä ja tehonsiirto kaapeleissa olemattoman alhainen”, Teppo sanoo. Hän pitää tärkeänä, että reaktorin kompensointitehoa voidaan säätää verkon kuormituksen mukaan, ja samaa mieltä on Härkönen. Carunan valitsemat reaktorit säätävät tehoaan automaattisesti.

Suurten reaktoreiden lisäksi Caruna on hankkinut kymmeniä pieniä reaktoreita 20 kV:n verkkoon. Tähän yhdistelmään verkkoyhtiö nojaa ainakin lähivuodet. ”Investointimme säävarmaan ja tulevaisuuden energiaratkaisut mahdollistavaan sähköverkkoon jatkuvat vielä, vaikka paljon on jo tehty”, Wallén toteaa.

Miksi ja miten loistehoa kompensoidaan?

• Kaapelointi tuottaa sähköverkkoon kapasitiivista loistehoa, joka vie verkon siirtokapasiteettia pätöteholta, siis teholta, jota verkossa halutaan siirtää.
• Kapasitiivista loistehoa voidaan poistaa eli kompensoida tuottamalla verkkoon induktiivista loistehoa. Jotkut sähkölaitteet tuottavat induktiivista loistehoa aivan tavallisessa käytössä, mutta suuren tehon tuottamiseen käytetään siihen tarkoitettuja reaktoreita.
• Ennen kaapeloinnin lisääntymistä loisteho oli luontaisesti melko hyvin tasapainossa. Tosin silloinkin kompensoitiin jonkin verran, tavallisesti induktiivista loistehoa kapasitiivisella. Tämä onnistuu kondensaattoriparistoilla.