© ABB| Slide 104/10/2023

Muuntajat muutoksessa - Tuotekehityksen tulos yli 100 vuoden ajalta

Esa Virtanen,Transformers, Menestyksen tekijät –juhlaseminaari, 29.08.2014

© ABB| Slide 2

ABB:n visio

Autamme asiakkaitamme hyödyntämään sähköä tehokkaasti, tuottavasti ja ympäristöystävällisesti.

Power and productivity for a better world

© ABB| Slide 3

ABB Oy, TransformersVaasa, Finland

Muuntajatehdas viettää nyt samalla omaa 100 vuotisjuhlaa Helsingissä oma muuntajatehdas 1914 alkaen

Vaasassa jakelumuuntajatehdas 1947, kaikki muuntajat 1956

Muuntajia tehty jo konetehtaalla 1892

Nykyään olemme erikoismuuntajatehdas

Globaali vastuu tuoteperheistä

Verkkomuuntajia 63MVA, 170 kV

FI, SE, NO, RU

Toimituksista kotimaahan 7 %

Vientiin 93 %, yli 60 maahan

Henkilöstö 300+, tuotantovolyymi 7000 MVA

© ABB| Slide 504/10/2023

Energiatehokkuus ja päästöjen vähentäminen – uusien perinteisten tuotteiden innovaatioiden tausta

Tavoitteet EC to 2020: ”The 20-20-20 Goals”. EC: n sitoumukset maailmalle

• Uusiutuvat: “20 % of all installed power production”

• Tuuliturbiinimuuntajat ja aurinkoinvertterimuuntajat

• Verkkoliityntäratkaisujen muuntajat, jännitteensäätö

• Kaapeliverkkojen kompensointikuristimet

• Energiatehokkuus: “20% reduction of energy demand base 2000”

• Suuret sähkökäyttöjen muuntajat kaikkien isojen pyörivien koneiden yhteydessä,

• Pienemmät häviöt muuntajiin – energian hinta - eco direktiivi

• Uudet sydänlevymateriaalit ja sydänten valmistustekniikka

• Päästöjen vähennys: “20 % reduction of emission (CO2) base 2000”

• Maista merelle sähköyhteydet lautoille muuntajineen

• Suuret sähköiset LNG kompressorikäytöt muuntajineen kaasuturbiinien sijasta

• Vedenalaiset muuntajat öljyn ja kaasun lisätuotantoon

© ABB| Slide 6

Stand-by

year

TWh/year savings by 2020

Simpleset-top boxes

Domestic lighting

Externalpower

supplies

Electric Motors 135 TWh/year

circulators

TVs

Fridges

Washing machines

Dishwashers

Industrial fans

Airco and comfort fans

2008 2009 2010 2011 2012 2013

12 TWh/year Small and distribution

Transformers

Estimated energy savings of Ecodesign regulations

6 TWh/yearMEPS for LPTs

Boilers and water heaters300 TWh/year

Ventilation 140 TWh/year

Energiatehokkuus ja päästöjen vähentäminen

Toteutettu

Tulossa

© ABB| Slide 7

Uudet vaatimukset – määräykset ja tekniset haasteet

Eco-direktiivi EU 548/2014 muuntajille

Erittäin pienihäviöiset muuntajat pakollisia 01.07.2015 alkaen

Huomattavasti pienemmät tyhjäkäyntihäviöt kuin tänään

Perustuu parhaan mahdollisen teknologian vaatimukseen

ABB.llä ratkaisut olemassa

Uudet sydänmateriaalit

Valmistusprosessin hajonnan pienentäminen

© ABB| Slide 8

Uusiutuvan sähkön muuntajat – kehittyvää teknologiaa

Tuuliturbiinimuuntajat Vestas V 164 = 9.3 MVA

Maailman suurin turbiinimuuntaja

Aurinko-invertterimuuntajat

1.0 – 2.4 MVA, yksikköteho kasvaa....

Verkkoliityntäasemien muuntajat

Nyt 10 – 250 MVA 123, 145 tai 245 kV

© ABB| Slide 9

Lisää öljyä ja kaasua syvemmältä ja puhtaasti

© ABB| Slide 10

Type of systems

aa

To pside FC´s, Indiv idua l Ca bles Subsea FC´s, Co mmo n ca ble

Oi l pum p500 kW

M M M

Mul t i phaseBoos t er 1 MW

Wat er I nj ect i on1 - 2, 5 MW

LV Bus

HV Bus

Oi l pum p500 kW

M M M

Mul t i phaseBoos t er 1 MW

Wat er I nj ect i on1 - 2, 5 MW

HV Bus

St ep- up

St ep- down

St ep- down

St ep- down

St ep- up

© ABB| Slide 11

Capability window-Topside systems

© ABB| Slide 12

Vedenalainen muuntaja – Suomalainen kehitystyö

Muuntaja jota käytetään meren pohjassa

Avainkomponentti jolla siirretään ja jaellaan tehoa vedenalaisille öljyn - ja kaasun tuotantojärjestelmille

Tarvitaan minimoimaan voimansiirron häviöitä

Muuntaa korkean siirtojännitteen ja pienen virran pienemmäksi käyttöjännitteeksi ja suuremmaksi virraksi

ABB Suomi on edelläkävijä tämän uuden teknologian kehityksessä

Suojattu patenttiperheellä

© ABB| Slide 13

Toimituksia vuodesta 1998

Suurin toimitussyvyys 2200 m

Suurin yksikkö 132 kV / 20 MVA

© ABB| Slide 14

Mihin kaikkeen vedenalaisia muuntajia tarvitaan?

Kun on pitkä etäisyys käyttökohteeseen, tarvitaan korotettua siirtojännitettä

Vedenalaiset muuntajat kuormia ovat

Kaasukompressorit ja öljypumput

Vedenalaisten putkilinjojen lämmitys

Vedenalaiset sähkön jakelujärjestelmät

Vedenalaiset taajuusmuuttajat

Aaltovoimalaitosten liityntäpisteet

Vedenalaiset vuorovesivoimalaitospuistot

Syvän avomeren tuulipuistojen liityntäpisteet

© ABB| Slide 1504/10/2023

Haaste kaikessa vedenalaisessa tekniikassa

Luotettavuus

Huolto

Jäähdytys

Sähköiset liitännät kaapeleilla

Pinnalla tehtävä (dry mate)

Veden alla tehtävä (wet mate)

Instrumentointi

Asennustekniikka satojen metrien tai jopa kilometrien syvyyteen

Muuntajat ovat passiivisia laitteita, minimoitu intrumentointi ja parhaat saatavissa olevat liitäntäkomponentit ovat todistaneet toimivuutensa

Käytössä jännitteisenä vuodesta 2000 (asennettuna pohjaan vuodesta 1999)

© ABB| Slide 1604/10/2023

Toimitetut yksiköt – kumuloitunutta osaamista

Cumulated Subsea Transformer delivered (MVA)

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 20140

20

40

60

80

100

120

140

160

Toimitetut yksiköt (MVA)

© ABB| Slide 17

Suomalainen verkosto – tehokasta yhteistyötä lähietäisyydellä

Vaahto Group / Japrotek

Teknikum

Prospero

Uwira / Kilkanen

Tampere University of Technology

Inspecta

Technobothnia

VTT

RD velho

20 MVA 132 kV vedenalainen säiliö hitsattuna

© ABB| Slide 18

Åsgard Minimum Flow Project - Statoil Norja

9 vedenalaista muuntajaa + topside-muuntajat ja käytöt

© ABB| Slide 19

Åsgard Minimum Flow Project - Compressor Module

Subsea compression module: • 70 meter long • 40 meter wide• 20 meter tall

© ABB| Slide 20

Avoimen syvän meren tuulipuistot – Tulevaisuuden sovelluskohde?

Tuulipuisto jossa on sähköasema omalla lautalla

Vedenalaisen muuntajan asennus