Fingrid Oyj:n lehti 3/2006

Kantaverkon ABCKirjoitussarja esittelee kantaverkon keskeisiä toimintaperiaatteita,laitekokonaisuuksia ja komponentteja. Sarjassa on aiemminesitelty sähköasema ja sen laitteet, teho- ja mittamuuntajat,kytkinlaitteet, käytönvalvontajärjestelmä sekä relesuojaus.TEKSTI JA KUVAT: Harri NurminenTASASÄHKÖVOIMANSIIRTOSähköistyksen alkuaikoina1800-luvun jälkipuoliskollavalinta vaihtosähkön ja tasasähkönvälillä oli aluksi kallistuajälkimmäisen eduksi. Ensimmäisetsuppeat sähkönsiirtojärjestelmät toimivattasasähköllä ja toimittivat sähköenergiaalähinnä valaistuksen tarpeisiin.Vaihtosähköllä toimivan induktiomoottorinkehittäminen johti kilpailevanjärjestelmän syntyyn, ja 1890-luvunpaikkeilla vaihtosähköjärjestelmätsyrjäyttivät tasasähkön sähkönjakelussa.Vaihtosähkön kilpailuvalttina oli jo tuolloinmuuntajan avulla tapahtuva siirtojohdoillakäytettävän jännitteen nosto,joka mahdollisti taloudellisemman jahäviöttömämmän sähkönsiirron pitkilläyhteysväleillä.Nykyään valtaosa sähköstä siirretäänvaihtojännitteellä niin pohjoismaisessaNordel-verkossamme kuin maailmanlaajuisestikin.Suuntaajatekniikanke hittyessä on kuitenkin jo 1950-luvultaalkaen otettu käyttöön myös tasasähköyhteyksiä,ja tietyissä erityistapauksissatasasähkö onkin vaihtosähköä edullisempivaihtoehto, joskus myös ainoa.Ensimmäiset tasa-/vaihtosuuntaajattoteutettiin elohopea-höyryventtiileillä,1970-luvulta alkaen tyristoriventtiileillä(esim. Fenno-Skan), ja nykyään ovatvaihtoehtona aiemmin taajuusmuuttajatekniikassakäytetyt tehotransistorit(esim. EstLink).Tasasähkö- eli HVDC-yhteydellä(High Voltage Direct Current) on mm.seuraavia etuja (+) ja haittoja (-) vastaavantehoiseen vaihtosähköyhteyteenverrattuna.+ Yhteyden teho on vapaasti ohjattavissaja riippumaton vaihtosähköverkoistayhteyden päissä tai rinnalla.+ Tehon säätö on hyvin nopeaa, ja vapaatasiirtokapasiteettia voidaan käyttäätehoreservinä tai rinnakkaisten vaihtosähköyhteyksientehon ohjaamiseen.+ Järjestelmä yhdistää vaihtosähköverkotasynkronisesti, eli verkoilla voi ollaeri taajuus tai ainakin erilaiset taajuudensäätöperiaatteet(esim. Viipurin tasasähköyhteysNordel-verkon ja venäläisenUPS-järjestelmän välillä).+ Avojohdolla yksinkertaisempi johtorakenneja kapeampi johtokatu.+ Ei stabiilisuusongelmia; myös pitkätyhteydet voidaan aina kuormittaa termisellerajalle asti.+ Tasasähköjohdon/-kaapelin tehokerroinon aina 1; ei loistehon kompensointitarvetta.51- Suuntaaja-asemat ovat kalliita ja monimutkaisia(= lisäkustannus).- Suuntaajat kuluttavat paljon loistehoa,joka on yleensä tuotettava suuntaaja-asemalla.- Suuntaajat tuottavat yliaaltoja, joidenleviäminen on estettävä suuntaaja-asemallesijoitetuilla suodattimilla.Rauman tasasähköaseman tyristorihalli.Kuvassa (vas.) Fingridinjohtoreittiasiantuntija HannuYlönen ja suojausmestari PekkaLepistö.