The influence of the use of photovoltaic systems, electronically commutated motors and LED lighting on the power quality of buildings

摘要

Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä on kokeiltu aurinkosähköjärjestelmien, elektronisesti kommutoitujen tasavirtamoottoreiden eli EC-moottoreiden ja LED-valaistuksen käyttöä. Nämä uudet energiatehokkaat teknologiat sisältävät kuitenkin epälineaarisia komponentteja, jotka synnyttävät harmonisia yliaaltojännitteitä sähköverkkoon. Diplomityön päätavoitteena oli tutkia Helsingin kaupungin kouluissa sijaitsevien aurinkosähköjärjestelmän, EC-moottorin ja LED-valaistuksen tuottamia harmonisia yliaaltojännitteitä. Työn osatavoitteena oli tutkia edellä mainittujen tutkimuskohteiden tuottamia harmonisia yliaaltovirtoja.Tutkimuskohteiden harmonisia yliaaltoja tutkittiin suorittamalla standardin SFS-EN 50160 mukaiset sähkön laadun mittaukset Fluke 435 kolmivaiheisen sähkön laadun analysaattorin avulla. Kaikista tutkimuskohteista mitattuja harmonisia yliaaltojännitteitä verrattiin standardissa SFS-EN 50160 sallittuihin arvoihin ja LED-valaistuksen mitattuja harmonisia yliaaltovirtoja verrattiin standardissa IEC 61000-3-2 sallittuihin arvoihin.Diplomityön tutkimustulosten perusteella on havaittu, että mikään työn tutkimuskohteista ei aiheuta standardissa SFS-EN 50160 sallittuja arvoja ylittäviä jännitteen harmonisia yliaaltoja. Myöskään työssä tarkasteltava LED-valaistus ei aiheuta standardissa IEC 61000-3-2 sallittuja arvoja ylittäviä virran harmonisia yliaaltoja. Sekä harmonisten yliaaltojännitteiden että -virtojen tutkimustuloksista oli selvästi havaittavissa se, että parittomat yliaallot olivat dominoivia verrattuna parillisiin yliaaltoihin. Näiden tutkimustulosten valossa näyttää siltä, että Helsingin kaupunki voisi jatkaa aurinkosähköjärjestelmien, EC-moottoreiden ja LED-valaistuksen hankintaa kiinteistöihinsä.