Kaivoksen sähkönjakelun optimointi

Abstract

Insinöörityössä tutkittiin mahdollisuutta toteuttaa kaivoksen sähköverkko suunnitellun 400 V ja 690 V jakelujännitteen sijaan 400 V jännitteellä. Työssä käytettiin esimerkkitapauksena Silver Recourses Oy:n suunnitteilla olevaa kaivosta Sotkamossa, jonka sähköverkko mitoitettiin uudelleen eri muuntaja vaihtoehdoilla ja jännitetasolla. Lopuksi tehtiin hintavertailua kahden parhaaksi osoittautuneen vaihtoehdon välillä. Tutkimuksessa käytettiin Neplan -verkostolaskentaohjelmaa mallintamaan sähköjakeluverkon eri toteutusvaihtoehtoja. Aineistona käytettiin ABB Industry Solutions:in jo aikaisemmin tekemiä selvityksiä kyseisestä hankkeesta. Hintavertailussa käytettiin ABB:n käyttämää ja kehittämää E-Deco ohjelmaa. Työssä saatiin selville, että 400 V jännitetaso olisi mahdollinen tämän kokoisella kaivoksella, jos etäisyydet muuntajien ja toimilaitteiden välillä pysyisivät tarpeeksi lyhyinä. 400 V jännitteellä joudutaan jakamaan kuormaa useammalle muuntajalle. Jännitteenalenemat pitkien syöttöjen päässä olevilla moottorilähdöillä osoittautuivat liian suuriksi käytettäessä 400 V jännitettä. Hintavertailussa 400 V jännitetaso osoittautui kilpailukykyiseksi ratkaisuksi ollen vain hieman kalliimpi.

The purpose of the thesis was to research the possibility to execute a mine electrical grid in a mine whit a 400 V distribution voltage instead of 400 V and 690 V. Silver Resources Oy’s planned mine in Sotkamo was used as an example in the thesis, as it was re-dimensioned multiple different transformers and current levels. At the end a comparison of prices was made between two best solutions. Tools that were used in the project included Neplan electrical grid planning program, to model the distribution networks different execution options of the distribution network and ABB’s E-Deco program was used in price calculation. Previousdocumentations from ABB Industry Solutions about the project were used as source material. The findings in the thesis were the thesis that 400 V voltage level would be possible in a mine of this size, if distances between the transformers and actuators stayed reasonably short. In the 400 V voltage, the load would have to be divided to multiple transformers. In this particular case, voltage losses at the end of motor inputs turned out to be too great to be efficient while using 400V. In comparison of prices it turned out that 400 voltage level would be competitive being just slightly more expensive than 400/690 V alternative.