Kaivosalueen 20 kV:n jakeluverkon uudelleenjärjestely

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli kaivoksen 20kV jakeluverkon uudelleenjärjestely. Kaivosta syöttävällä Suurikuusikon sähköasemalla on tällä hetkellä kaksi päämuuntajaa ja keskijännitekytkinlaitosta. Sähköasemaa joudutaan kuitenkin laajentamaan kaivoksen tehontarpeen kasvaessa.

Työn tavoitteena oli järjestellä sähköaseman keskijännitelähdöt alueittain järkeviin kokonaisuuksiin, olemassa olevat varasyötöt ja tehontasaus huomioiden siten, että kaivokseen sähkönjakeluverkon äärialueen häiriöt eivät aiheuta keskeytyksiä kaivoksen ydintoiminnoille.

Työn alussa tutustuttiin kaivoksen sähkönjakeluverkon rakenteeseen ja ominaisuuksiin. Tämän jälkeen oli perehdyttävä sähkönjakeluverkon kuormituksiin ja arvioitava, miten kuormitukset tulevat muuttumaan lähitulevaisuudessa kaivoksella käynnissä olevien lukuisten laajennusprojektien myötä. Kuormien arvioinnissa käytettiin apuna kaivoksen MicroSCADA-käytönvalvontajärjestelmää.

Opinnäytetyössä saavutettiin sille asetetut tavoitteet. Lähtöjärjestelyistä tehtiin kolme eri vaihtoehtoa, johtuen rikastamon prosessin suuresta tehontarpeesta, jonka vuoksi rikastamon prosessin sähkönsyöttöä ei pystytä kokonaisuudessaan toteuttamaan yhdellä 25 MVA:n muuntajalla. Ensimmäisessä vaihtoehdossa rikastamon jauhatusprosessin syötöt jätettiin eri kytkinlaitokselle muun prosessin kanssa ja toisessa vaihtoehdossa happitehtaat. Kolmas vaihtoehto oli hankkia suurempi 31,5 MVA:n päämuuntaja, jolloin rikastamon sähköverkkoa voidaan kokonaisuudessaan syöttää yhdellä päämuuntajalla. Tämä vaihtoehto valittiin toteutettavaksi sähköaseman laajennuksen yhteydessä.

The subject of this thesis was to rearrange Kittilä mine’s electricity distribution network. Suurikuusikko substation that is feeding the 20 kV distribution network of the mine has currently two main transformers and medium voltage switchgears. As the power dissipation increases in the future, a third substation is planned to be built.

The objective was to the rearrange medium voltage feeders of the substation so that the faults originating from the peripheral sections of the distribution network would not affect the main functions of the mine and the different main transformers would be feeding specific areas of the mine like the mill. The existing backup connections and load balancing had also be taken into account.

At first the structure and properties of the current distribution network of the mine had to be examined. Next the loads of the distribution network had to be studied to assess how they will be changing in the near future because of the countless ongoing expansion projects. Information for the assessment was gathered from the MicroSCADA network control system.

The objectives of this thesis were met and because of the high power consumption of the mill process, medium voltage distribution network of the mill area could not be fed with only one 25 MVA main transformer so three different suggestions were made. In the first option, the grinding process is fed a from different transformer than the rest of the mill and in the second option the oxygen plants. The third option was to purchase a larger 31.5 MVA main transformer for the substation extension, so that the whole mill electricity distribution network could be fed with one main transformer. This option was chosen to be implemented in the building of the new substation extension.