Pienjänniteverkon pitkän aikavälin suunnitelma

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä Metso Minerals Oy:n murskaintehtaan pienjänniteverkon pitkän aikavälin suunnitelma, joka koostui sähköverkon elinkaarikartoituksesta ja ennakkohuoltosuunnitelmasta. Idea työlle syntyi Metson tarpeesta kartoittaa tehdasalueen pienjänniteverkot, ja arvioida verkosta syntyvät kustannukset tulevaisuudessa. Työ aloitettiin kuvaamalla kaikki suunnitelmaan kuuluvat sähkökeskukset yksityiskohtaisesti, jonka jälkeen keskukset oli dokumentoituna sähköisessä muodossa. Kuvista selvisi tarvittava tieto keskuksien kunnosta ja kriittisyydestä.

Elinkaarikartoitukseen kuului kuntokartoitus, jossa arvioitiin verkon keskusten ja niitä syöttävien kaapeleiden kuntoa. Keskuksien fyysinen eheys ja komponenttien kunto tarkastettiin silmämääräisesti ja liitosten löystymisistä johtuvat lämpöviat tarkastettiin lämpökameralla. Lisäksi muutaman keskuksen vanhalle armeeratulle syöttökaapeleille tehtiin eristysvastusmittaus. Elinkaarikartoitukseen kuului myös kriittisyyskartoitus, jossa pyrittiin arvioimaan eri keskusten toimivuuden tärkeyttä. Kriittisyyskartoitus perustui keskuksien sähkönsyöttöjen katkeamisesta aiheutuviin seurauksiin. Mitä vakavampi seuraus katkosta aiheutuu, sitä kriittisempi keskus on. Lopuksi elinkaarikartoituksen pohjalta luotiin sähköverkolle viiden vuoden mittainen ennakkohuoltosuunnitelma, johon listattiin kaikki keskuksille tehtävät ennakkohuollot. Ennakkohuollot suunniteltiin niiden tärkeysjärjestyksen mukaan ja työt pyrittiin jaottelemaan tasaisesti viidelle vuodelle.

Kartoituksessa olleet keskukset olivat pitkälti elinkaaren molemmista ääripäistä. Osa keskuksista oli siis erittäin uusia ja osa erittäin vanhoja. Elinkaaren keskivaiheessa olevia keskuksia oli kartoituksessa niukasti. Keskusten kriittisyydet jakautuivat siten, että epäkriittisiä keskuksia oli enemmän kuin kriittisiä. Ennakkohuoltosuunnitelma koostui suureksi osaksi kokonaisten keskusryhmien uusimisesta, ja keskuksien komponentteja vaihdettiin vähän. Ennakkohuolloista aiheutuvia kustannuksia ei ollut mahdollista jaotella aivan tasaisesti koko ennakkohuoltosuunnitelman aikavälille.

Pitkän aikavälin suunnitelman tekeminen oli aluksi haasteellista, mutta lopputuloksena kuitenkin saatiin rakennettua toimiva kokonaisuus. Sähköverkon kunnon tarkastaminen johti toimenpiteisiin, joiden avulla murskaintehtaan sähköverkon luotettavuutta ja turvallisuutta saatiin parannettua.

The purpose of the thesis was to create a long term plan for Metso Mineral Oy’s low voltage grid. The long term plan consisted of a life cycle mapping and a maintenance plan of the electric grid. The idea for the thesis came from Metso’s need to map its low voltage grid and to evaluate the grid’s costs in the future. Creating the plan started by photographing all the electric switchboards that were included in the mapping. The pictures held all the information that was needed to create the long term plan.

A condition inspection was a part of the life cycle mapping and in which the condition of the grid’s electric switchboards and supply cables were evaluated. The physical condition of the switchboards' components was inspected visually. Heat damage that can be caused by loose connectors was inspected with a thermal camera. Additionally a few switchboards with old armored supply cables were tested with an insulation test meter. The lifecycle mapping also contained a criticality analysis that was used to evaluate the importance of each switchboard. The criticality analysis was based on the consequences that would apply, if the power supply of each switchboard would be cut off. The greater the consequences are, the greater the criticality level is. Based on the life cycle mapping, a fiveyear maintenance plan was created for the grid. It contained all the preventive maintenance tasks that had to be done. The maintenance work was put in order of importance and divided over five years.

The switchboards in the plan were mostly in either end of their lifecycle. A few switchboards were half way through. The criticality of the switchboards was divided so that there were more uncritical switchboards than critical. The maintenance plan mostly consisted of renewing whole switchboard groups and component changes were rarely needed. The costs of the preventive maintenance could not be split evenly over the five years of the maintenance plan.

Creating the long term plan was difficult at first, but in the end a working plan was accomplished. After inspecting the grid’s condition, many actions were taken in order to increase its reliability and safeness. There were approximately 60 electric switchboards in the crusher factory.