Muuntamoliitynnän toteutus kaivoksen sähköverkon valvontajärjestelmään

Abstract

Opinnäytetyön aiheena on käytönvalvontajärjestelmän suunnittelu ja toteutus Kittilän kaivoksen maanalaisen kaivoksen uuden päätason muuntamolle. Käytönvalvontajärjestelmänä käytettiin ABB:n MicroSCADA-järjestelmää, jota oli käytetty kaivoksella myös aikaisemmassa projektissa. Lisäksi työssä tutustuttiin yleisesti sähkönjakeluautomaatioon ja käytönvalvontajärjestelmiin.

Työn suunnitteluvaiheessa tavoitteena oli suunnitella muuntamolta käytönvalvontajärjestelmään siirrettävät mittaukset, tapahtumatiedot ja suoritettavat kauko-ohjaukset sekä suunnitella käytönvalvonnan ala-aseman ja kojeistojen liitäntöjen osalta tulo- ja lähtöluettelo, piirikaaviokuvat, kaapeliluettelo sekä laitekaapin asennus ja kaapelireitit.

Toteutusvaiheessa MicroSCADA-järjestelmään tehtiin muuntamoa varten sovelluskuva sekä määriteltiin prosessikohteet ja -tietokanta. Käytönvalvonnan ala-asemalle konfiguroitiin tiedonsiirtoyhteydet, väylälaitteiden parametrit sekä I/O-signaaleiden osoitteet. Laitteiston asennukset ja käyttöönotto tehtiin yhteistyössä maanalaisen kaivoksen sähköosaston kanssa.

Kittilän kaivoksen sähköverkon laajuuden vuoksi työ rajattiin maanalaisen kaivoksen yhden muuntamon käytönvalvontajärjestelmän suunnitteluun ja toteutukseen. Työstä rajattiin pois myös käytönvalvonnan ala-aseman ja MicroSCADA-järjestelmän välisen tiedonsiirtoyhteyden toteuttaminen, koska valokuituyhteydelle oli määritelty valmius päätason rakennusurakassa.

Opinnäytetyössä saavutettiin sille asetetut tavoitteet. Päätason muuntamolle toteutettiin perustoiminnot sisältävä käytönvalvontajärjestelmä. Järjestelmästä tehtiin tarvittavat dokumentoinnit, joita voidaan käyttää apuna muilla käytönvalvontaan liitettävillä muuntamoilla.

The aim of the study was the design and implementation of network control system for the transformer station at the underground mine’s new main level. The network control system was the ABB MicroSCADA system which had also been used for a previous project. The study also explored distribution automation and network control systems in general.

In the designing phase the aim was to design remote measurements, event information and remote controls between transformer station and network control system, and design input and output lists, circuit diagrams and cable list of switchgears and remote terminal unit connections as well as cabinet mountings and cable routes.

At the implementation phase, the MicroSCADA control system was configured including application image, determining of process objects and process database. Remote terminal unit was configured with data transfer protocol parameters, bus equipment parameters and I/O addresses of the process signals. Hardware installations and commissioning were done in collaboration with the underground mine electrical department.

As a result of the width of the distribution network at Kittilä Mine, the study had to be limited. The content of the study was limited to contain design and installations of network control system to one transformer station. Additionally, communication line between MicroSCADA control system and RTU560 remote terminal unit was excluded because it was included in the main level building contract.

The study was successful and the objectives were reached. The result of this thesis is a working network control system to the main level transformer station with basic functions and technical documents that the electric maintenance department can use as reference, when designing a network control systems for another transformer station at Kittilä Mine.