Laboratorion teollisuuskeskuksen kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää sähkölaitostekniikan laboratoriossa sijaitsevaa moottorilähtökeskusta ja parantaa sen tehokkuutta opetuskäytössä. Keskukseen on tarkoitus saada tulevaisuudessa käyttöön yksi tai useampia laboratoriotöitä, joten opinnäytetyön aikana tehty selvitystyö ja kehittämistoimet antavat hyvän pohjan keskuksen kehittämiselle jatkossa. Työn tärkeimmäksi tavoitteeksi asetettiin automaatioliitynnän tekeminen laboratorion MicroSCADA-käytönvalvontajärjestelmään. Muita tavoitteita työssä olivat erilaisten vikasimulaatiokytkentöjen sekä moottorilähtöjen suunnittelu ja toteutus.

Työn alkuvaiheessa asetettiin tavoitteet sovelluksen toiminnalle, eli suunniteltiin yhdessä työtä ohjaavien opettajien kanssa, minkälaisia ohjauksia valvomosta täytyy olla mahdollista tehdä ja mitä mittausarvoja ja tilatietoja täytyy voida seurata. Tämän jälkeen alkoi varsinainen suunnittelu, jonka aikana selvitettiin tarvittavien kojeiden ja laitteiden tyypit ja määrät sekä niiden sijoitus. Uusien laitteiden asentamisen seurauksena tuli myös tarve tehdä uusia kaapelointeja. Suunnitteluvaiheen jälkeen tehtiin tarvittavat uudisasennus- ja muutostyöt ja testattiin rakennettujen laitteistojen eli valokaarisimulaation ja ohjauskeskuskokonaisuuden toiminta. Automaatioliitynnän toteuttamiseen sisältyi luonnollisesti paljon ohjelmointityötä, joka tehtiin pääasiassa ABB:n asiantuntijan opastuksessa.

Opinnäytetyön lopputuloksena syntyi valokaarisimulaatiokytkentä, jolla voidaan havainnollistaa valokaarireleen toimintaa sekä selektiivistä katkaisijasuojausta. Lisäksi saatiin toteutettua auto-maatioliityntä, joka mahdollistaa mittaustietojen sekä hälytys- ja indikointitietojen lukemisen valvomosta sekä katkaisijan etäohjauksen.

The purpose of this thesis was to develop an industrial distribution board and to improve its efficiency in educational use. The board is located in the electrical distribution laboratory at Opistotie campus of Savonia UAS. The main objective of this thesis was to connect the distribution board as part of the laboratory’s MicroSCADA usage supervision system. Other goals were to plan different kinds of fault simulations and implement them.

At the beginning of the project several goals and requirements for the application were determined. To meet these requirements, it was necessary to do a lot of planning work when thinking the technical implementation of the application. Finally, the plans that were made were implemented in practise, which required a lot of installation tasks.

The connection to the automation system was completed, which made it possible to monitor several measurement values of the distribution board via control computer. It is also possible to control the circuit breaker of the board via control computer. As a result of this thesis a simulation connection of arc fault was made, and it helps students to get a better idea of arc protection and selective circuit breaker protection.