ABB OY:N ASIAKASLEHTI LOKAKUU 3/2008 Kiinan kulutus on nostanut Suomen kaivosteollisuuden kannattavaksi. Kivestä kultaa Euroopan suurin kultakaivos Kittilään. 10 1 7 Myllykoski Paper Oy paransi kilpailukykyä ja toimintavarmuutta huoltosopimuksella. 16 IEC 61850 -standardi vie kohti älykästä sähköverkkoa.
Pääkirjoitus Hyvät Asiakkaat Kaivostoiminta elää Suomessa uutta kukoistusta: malminetsintä on vilkasta ja uusia kaivoksia perustetaan. Nousun taustalla on Kiina-ilmiö, joka kaivosteollisuudessa kohdistuu raaka-aineisiin, kertoo Geologisen tutkimuslaitoksen pääjohtaja Elias Ekdahl lehtemme artikkelissa. Globaalistikin hyvässä myötätuulessa oleva teollisuudenala tarjoaa erinomaisia mahdollisuuksia erityisesti kasvukeskusten ulkopuolisen Suomen talouden kehittymiselle. ABB:n tuotteet ja järjestelmät ovat tiiviisti mukana Lapin kultakuumeessa turvaamassa muun muassa Euroopan suurimpiin kultakaivoksiin lukeutuvan Kittilän kaivoksen automaation. Työtä tehokkuuden ja kilpailukyvyn parantamiseksi on tehtävä hartiavoimin. Korkean kustannustason maassa meidän on oltava parhaita kukin alallamme. Huipputeknologia, maailmanlaajuinen verkosto ja aktiivinen kehitysote tekevät ABB:stä vahvan kumppanin myös kunnossapidossa. Myllykoski Paperille kokonaiskunnossapidon vastuun siirtäminen on merkinnyt tuotantotehokkuuden ja käytettävyyden paranemisen lisäksi myös kustannussäästöjä ja työturvallisuutta. Kunnossapitokumppanina haluamme olla mukana kehittämässä toimintaa ja tuomassa siihen lisäarvoa. Olemme samaa mieltä siitä, että Paperikoneet on tehty ajamista varten, kuten Myllykosken asiantuntijat toteavat lehtemme artikkelissa. Tärkeintä on välttyä tuotantohäiriöiltä. Lähitulevaisuuden merkittävin uudistus Suomen sähköverkoissa tulee olemaan älyn hajautuminen verkossa alaspäin. Tampereen Energia08- messuille tuomme näytille muun muassa uudet 615-sarjan suojareleet. Ne ovat osa älykkäiden sähköverkkojen hallintajärjestelmää, jolla varmis tetaan sähkönjakelujärjestelmien luotettavuus, suorituskyky ja kustannus tehokkuus. Messuilla mukana ovat myös uudistuneen moottori sarjamme moottorit. Tervetuloa tutustumaan. Hyvä lukija, pitelet käsissäsi niin sisällöltään kuin ulkoasultaan uudistunutta asiakaslehteämme. Tavoitteenamme on tehdä ammattilehteä asiakkaillemme alan ammattilaisille. Mikko Niinivaara Toimitusjohtaja, ABB Oy 2 25. vuosikerta Julkaisija: ABB Oy, Viestintä, Jaana Nikkari Päätoimittaja: Tarja Qvickström, p. 050 33 26614, tarja.qvickstrom@fi.abb.com Toimituskunta: Carita Envall, Milla Johansson, Aki Kulmala, Riitta Nyberg, Eila Nyman, Tua Kauppala, Mikael Strömbäck, Kristiina Vikström, Matti Vaattovaara Tilaukset ja osoitteenmuutokset: www.abb.fi/asiakaslehti, 010 22 23123 Toimitustyö ja ulkoasu: asiakaslehtibyroo Maggie Oy, www.maggie.fi Paino Waasa Graphics, 2008 Kannen kuva Jaakko Alatalo Painosmäärä 8 300 ISSN 797-8912
Sisällys 3/08 : Power&Automation 5 Taajuusmuuttaja tehosti teräselementtituotantoa 10 20 23 Kittilästä kultaa 5000 kiloa vuodessa OMG Kokkola panostaa teknologiaan Robotti hioo millimetrin tarkkuudella Lehden sisältö: 4 Uutiset: nimityksiä, uuden sukupolven Azipod, ABB:lle sertifikaatti 5 Uusi taajuusmuuttaja tehosti Teräselementti Oy:n tuotantolinjaa 6 Uutiset: Uusi moottorisarja, PVO:n vesivoimaprojekti, tapahtumia 7 Myllykoski Paper Oy:n kunnossapito tehostui 10 Kaivosbuumi näkyy Suomessa; case Kittilän kultakaivos 15 CapThor-teknologia suojaa sarjakompensointilaitteita 16 Älykkäät sähköverkot ovat tulossa: uudet suojareleet tukevat IEC 61850 -standardia sisältäen horisontaalisen GOOSE-palvelun 19 Sähköllä Afrikan köyhyyttä vastaan 20 OMG Kokkola pilotoi mielellään uusinta teknologiaa 23 Robotti hioo 3,5 metriset potkurin lavat 3
Uutiset Uusiin tehtäviin Uuden sukupolven Azipod-propulsiojärjestelmä on energiatehokas, luotettava, hiljainen ja helppo huoltaa. 4 ABB-yhtymän uusi pääjohtaja Joseph M. Hogan aloitti tehtävässään syyskuun alussa. Hän on aiemmin työskennellyt GE Healthcaren johtajana ja GE Senior Executive Councilin jäsenenä. Hogan on 51-vuotias Yhdysvaltain kansalainen. Kalle Mattila on nimitetty ABB Oy:n Service-liiketoimintayksikön johtajaksi 1.8.2008 alkaen. Hän on aikaisemmin toiminut ABB:llä eri johtotehtävissä, viimeksi Kotimaan tuotemyynnin johtajana. Kari Hakkarainen on nimitetty ABB Oy:n Kotimaan tuotemyynnin johtajaksi 1.9.2008 alkaen. Hän on aikaisemmin toiminut ABB:llä eri myynti- ja johtotehtävissä, viimeksi Drivesissa Product AC -tulosyksikössä myyntijohtajana. Uuden sukupolven Azipod -propulsiojärjestelmä Automaatiojärjestelmä Industrial IT 800xA tukee IEC 61850 -standardia Sähköasemien ja prosessiteollisuuden automaatiojärjestelmien välinen tiedonsiirto muuttuu saumattomaksi. Järjestelmien ja laitteiden yhteensopivuus on parantunut, kun automaatiojärjestelmä Industrial IT 800xA tukee kansainvälisesti hyväksyttyä IEC 61850 -standardia. Kehittynyt tiedonsiirto järjestelmien välillä tarjoaa käyttäjälle lukuisia hyötyjä prosessien tehokkuuden parantamiseksi. Myös työturvallisuus paranee, kun toimintaympäristön muutoksia on mahdollista seurata ajantasaisesti. Lisätietoja: Jari Hakala, p. 010 22 24710 Laajan kehitysprojektin tuloksena on syntynyt uuden sukupolven edistyksellinen Azipod-propulsiojärjestelmä. Lähtökohtana oli hyödyntää kokemusta ja kehittää Azipodjärjestelmän hyväksi todettuja ominaisuuksia. Tuloksena syntyi entistäkin luotettavampi ja elinkaarikustannuksiltaan edullisempi propulsiojärjestelmä, jossa myös huollettavuutta on helpotettu. Ratkaisevassa asemassa olevat komponentit on sijoitettu siten, että määrätyt huoltotoimenpiteet voidaan tehdä ilman laivan kuivatelakointia. Esimerkiksi potkurin tiivisteet voidaan huoltaa Azipod-yksikön sisältä. Järjestelmän kriittisten komponenttien tilaa valvotaan ajantasaisen kaukodiagnostiikan avulla. Rakenteen modulaarisuus mahdollistaa Azipod-yksikön entistäkin helpomman sovittamisen laivojen runkomuotojen asettamiin vaatimuksiin. Azipod-yksikön ohjausta on parannettu sähköisillä kääntömoottoreilla, joita säädetään taajuusmuuttajilla. Uusi propulsiojärjestemä on näin hiljaisempi, mikä lisää mukavuutta. 200. Azipod -yksikkö tilattu ABB Oy Marinen Vuosaaren tehtaalla vastaan otettiin 200. Azipod-sähköpropulsiojärjestelmän tilaus heinäkuussa. Yhdessä ABB:n sähköntuotanto- ja -jakelujärjestelmien kanssa se varmistaa, että maailman suurin loistoristeilijä seilaa tulevaisuudessa Karibialla polttoainetaloudellisesti, turvallisesti ja ympäristöä säästävästi. Lisätietoja: Hannu Lönnberg, p. 010 22 26118 Sertifikaatti Ex-moottori - huol ta moiden pätevöittämiseen ABB on saanut ensimmäisenä moottorivalmistajana kehittämästään ohjelmasta sertifikaatin, joka valtuuttaa ABB:n auditoimaan ja hyväksymään Ex-moottoreiden (räjähdysvaarallisten tilojen moottoreiden) huoltokorjaamoita. Valtuutettu moottorihuoltamo toimii ABB:n vastuulla ja auditointi takaa, että korjatut ja huolletut ABB:n Ex-moottorit ovat turvallisia ja alkuperäisten vaatimusten mukaisia. Ohjelma noudattaa IEC/EN 60079-19 -standardin ja ATEX Directive 94/9/EC -direktiivien tiukkoja vaatimuksia. Sertifikaatin on myöntänyt johtava sähkö- ja elektroniikka-alojen sertifiointilaitos, ranskalainen BV-LCIE. Lisätietoja: Mika Pentilä, p. 010 22 44355
Maailma lukuina Teksti: Jukka-Pekka Järventaus Lempääläisessä Teräselementti Oy:ssä käytetään ABB:n ACSM1-taajuusmuuttajaa automatisoidulla seinäelementtien tuotantolinjalla. Automatisoinnin myötä läpimenoajat ovat lyhentyneet puoleen entisestä ja kokoonpano hoituu vähemmällä työvoimalla. Asiakkaat hyötyvät, sillä toimitusajat nopeutuvat ja hinnat ovat aikaisempaakin kilpailukykyisemmät, sanoo Teräselementin varatoimitusjohtaja Esa Martti. 50% nopeammin Räätälöinti paikan päällä Lempäälän Marjamäen teollisuusalueella Teräselementin tuotantohallien lattiapintaala on yhteensä 2,5 hehtaaria. Elementtitehtaan seinäelementtien tuotantolinja toimi viime kevääseen asti manuaalisella ohjauksella. Toiminnan tehostamiseksi käynnistettiin tuotantolinjan automaatioprojekti, josta vastasi HS-elektroniikan Harri Salonen Valkeakoskelta. Automatiikasta ikänsä kiinnostunut Salonen tarttui haasteeseen innolla. Automatiikka räätälöitiin paikan päällä. Avuksi otettiin ABB:n ACSM1- taajuusmuuttaja, joka edustaa alan viimeisintä tekniikkaa. Sen avulla seinäelementtien ruuvaukset tapahtuvat automaattisesti, kun elementit paikoitetaan oikeaan kohtaan. Automaatio on poistanut mittausvaiheita ja siten nopeuttanut läpimenoaikoja. Koulutustarve vähäinen Seinäelementin kokoonpanolinjalla viisi automaattista ruuvaria kiinnittää erilaisia profi ilipeltejä Kvatro-elementteihin. Harri Salosen mukaan ruuvien välejä voidaan säätää tarpeen mukaan soveltuviksi erilaisiin verhouspelteihin. Tämäkin on ohjelmoitavissa ennakkoon ja näin säästetään aikaa. Uusi automaattinen järjestelmä vaati luonnollisesti jonkin verran työntekijöiden kouluttautumista. Salonen ei pidä koulutustarvetta kovin merkittävänä, sillä prosessi on melko yksinkertainen. Kyse on sen verran yksikertaisesta prosessista, että siitä on selvitty 3 4 tunnin koulutuksella. Lisätietoja: Tomi Juutilainen, p. 010 22 20001 Fakta ACSM1-taajuusmuuttaja ABB:n uusi Machinery drive ACSM1 (nimellisteho 0,75 110 kw) on tehokas, monikäyttöinen taajuusmuuttaja myös vaativiin servosovelluksiin. AC500-logiikka pystyy nopeasti ohjaamaan ACSM1:tä sekä paikoitus- että nopeusohjauksella. ACSM1 antaa mahdollisuuden käyttää useita erilaisia nopeuden ja paikan takaisinkytkentäantureita, esim. resolvereita sekä absoluutti- että inkrementtiantureita. Entistä laajempi valikoima takaisinkytkentöjä palvelee erityisesti vaativia sovelluksia, joissa tarvitaan suurta tarkkuutta ja absoluuttista paikkatietoa. 5
Moottorisarjat uudistuvat Jako moottorisarjojen välillä selkeytyy Uutiset Kuvan teollisuusmoottori sekä muita uutuusmoottoreita esillä Energia08 -messuilla. Vastatakseen hyötysuhdeluokitusten tiukentuneisiin vaatimuksiin ABB on selkeyttänyt jakoa moottorisarjojen välillä. Uuden luokituksen mukaan moottorit jaetaan vakiomoottoreihin, prosessimoottoreihin ja täysin uuteen sarjaan, teollisuusmoottorit. Tämä käsittää muun muassa valurautaisten runkokoolta 132 ja pienempien moottoreiden Eff1-hyötysuhdeluokan. Uusissa moottorisarjoissa on käämien ja laakereiden lämpenemää pienennetty, mikä entisestään parantaa moottoreiden energiatehokkuutta. Parempi jäähdytys on saatu aikaan suurentamalla moottorin jäähdytyspinta-alaa ja muuttamalla staattoripaketin paikkaa. Moottorisarjoissa käytettäviä kompo- nentteja pyritään mahdollisimman pitkälle yhtenäistämään, mikä vähentää erilaisten osien määrää. Tämä parantaa toimitusvarmuutta ja helpottaa alihankintoja. Teholtaan yli 11 kw alumiinimoottoreiden valurautaiset laakerikilvet vakioidaan ja myös pienemmissä moottoreissa sarjanumero tulee olemaan vakiovaruste. Moottorisarjojen uusiminen alkaa tänä syksynä ja jatkuu vuoteen 2010. Ensimmäisenä uusitaan teholuokat alle 55 kw ja suuremmat, yli 75 kw:n moottorit, kahden seuraavan vuoden aikana. Lisätietoja: Antti Kortelainen, p. 010 22 22276 NäpsäPRO: Pienessä keskuksessa paljon tilaa Uudet NäpsäPRO-mittaus- ja -ryhmäkeskukset on tarkoitettu pinta- ja uppoasennuksiin. Niiden suunnittelussa on kiinnitetty erityishuomiota kaapeloitavuuteen, asennettavuuteen sekä datatilojen riittävyyteen ja integrointiin. Työmaakeskukset ovat kevyitä ja korroosionkestäviä. Työpaikkakeskusten valikoima on aiempaakin laajempi ja ne soveltuvat myös ulkoasennukseen. NäpsäPRO-keskukset täyttävät kaikki SFS 6000 -standardin vaatimukset. Lisätietoja: Heikki Jussila, p. 010 22 41585 6 Maailman pisin HVDC-merikaapeli vihittiin käyttöön Maailman pisin suurjännitteiseen tasavirtatekniikkaan (HVDC) perustuva NorNed-merikaapeli vihittiin käyttöön Norjassa syyskuun alkupuolella. ABB:n toimittama yhteys parantaa eurooppalaisten sähkömarkkinoiden toimivuutta ja luotettavuutta. Se myös auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä vuosittain noin 1,7 miljoonalla tonnilla. HVDC eli high voltage direct current -tekniikka parantaa sähkönsiirron tehokkuutta pitkillä välimatkoilla. ABB on HVDCteknologiassa maailman johtava asiantuntija. Yhtiö on toimittanut yli puolet kaikista HVDC-konvertteriasemista. Suomessa ABB:n toteuttamia HVDC-yhteyksiä ovat Suomen ja Ruotsin välinen Fenno-Skan 1 sekä Suomen ja Viron välinen Estlink. Lisätietoja: Matti Vaattovaara, p. 010 22 26000 Kannelmäen sähköasemalle lisää käyttövarmuutta ABB toimittaa Helsingin alueella sähköverkkoa hallinnoivalle Helen Sähköverkko Oy:lle Kannelmäen sähköaseman 20 kv ja 110 kv ohjausjärjestelmän, 20 kv suojareleiden ja jännitteen säätäjien uusinnat sekä 20 kv katkaisijoiden täyshuollot. Kannelmäen sähköasema on rakennettu vuonna 1980. Toimituksella varmistetaan ja lisätään merkittävästi sähköaseman toiminnan käyttövarmuutta ja elinikää. Tehoa PVO:n vesivoimalaitoksiin ABB toimittaa sähkö- ja automaatio järjestelmät Pohjolan Voiman Maalismaan vesivoimalaitokselle. ABB:n toimitukseen sisältyy laitoksen keski jännite-, omakäyttö- ja tasasähköjärjestelmät, laitos- ja koneistoautomaatiojärjestelmät turpiinisäätäjineen, generaattorien suojaus- ja magnetointilaitteistot, laitoksen tahdistusjärjestelmät, automaation kaukokäyttöliitynnät sekä Maalismaan padon sähkö- ja automaatiojärjestelmien uusiminen. Uudet digitaaliset säätöjärjestelmät parantavat laitoksen hyötysuhdetta. Lisäksi sähköjärjestelmien luotettavuus paranee. Tapahtumat Tavataan Energia08-messuilla ABB osallistuu Energia08-messuille ja EnergiaForum08 -tapahtumaan 28. 30.10. Tampereella. Esillä on uusimpia tuotteita, integroituja ratkaisuja ja elinkaaripalveluita, joiden avulla parannetaan sähköverkkojen luotettavuutta sekä teollisuusprosessien tuotanto- ja energiatehokkuutta. Energiakongressissa ABB:llä on kaksi puheenvuoroa: Energiatehokkaat moottorit ja taajuusmuuttajat teollisuudessa ja voimalaitoksissa sekä Kestomagneettiteknologian hyödyntäminen vesivoimauusinnoissa. Lisätietoa osoitteessa www.abb.fi. Nähdään FinnMateria 2008 -messuilla Metalli- ja kaivosteollisuudelle suunnattu tapahtuma järjestetään 13. 14.11. Jyväskylässä. ABB on mukana sekä näytteilleasettajana että kongressissa. ABB:n osastolta löytyvät muun muassa automaatiojärjestelmä Indus trial IT 800xA, sähköistys- ja kokonaisprojektointiratkaisut sekä ABB:n laajat elinkaari palvelut. Tervetuloa osastolle B 230. Lisätietoa: www.abb.fi.
Asiakasyhteistyö Teksti: Jukka Muukkonen Kuvat: Matti Lehto Myllykoski Paper Halusi kunnon kumppanin ABB on vastannut Myllykoski Paper Oy:n Anjalankosken tehtaan kokonaiskunnossapidosta vuoden 2007 alusta lähtien. Kunnossapidon siirtäminen ABB:lle oli yksi keino, jonka avulla Myllykoski Paper halusi parantaa tehtaan kilpailukykyä. 7
Myllykoski Paper A njalankosken paperitehtaassa on uutta ja vanhempaa konekantaa. Arvioimme, että kunnossapidon osalta paras ratkaisu ei ole tehdä asioita itse, Myllykoskiyhtiön Executive Vice President, Technology Tuomo Tuomela sanoo. Siksi lähdimme etsimään kumppania kokonaiskunnossapitoon. Tavoitteina olivat tuotantotehokkuuden ja käytettävyyden selkeä parantaminen ja korkean tason ylläpitäminen sekä kustannussäästöt. Myllykoski-yhtiöön kuuluu yhdeksän paperitehdasta Suomessa, Saksassa, Sveitsissä ja Yhdysvalloissa. Tuomelan mukaan Myllykoskiyhtiöllä on hyviä kokemuksia vastaavista yhteistyöratkaisuista kunnossapidossa. Konsepti muutoksen toteuttamiseen Myllykoski Paper teki kunnossapidosta eri vaihtoehdoista selvityksen. Arviointien jälkeen valinta kohdistui ABB:hen. Päätös tehtiin kesäkuussa 2006 ja vastuu kokonaiskunnossapidosta siirtyi vuoden 2007 alussa. Päädyimme ABB:hen, sillä kumppanin tulee pystyä kehittämään toimintaa. ABB:llä on laaja kokemus sekä meidän toimialaltamme että muilta aloilta, Tuomela kuvaa. Kunnossapitovastuun siirtämisessä tarvitaan myös kokemusta muutoksen läpiviennistä. ABB:llä on siihen valmis konsepti sekä perinteisesti vahvaa osaamista sähkö- ja automaatioprosesseista ja energiapuolelta. 8 Riittävästi resursseja kehittämiseen Sopimus kattaa Anjalankosken tehtaan automaatio-, sähkö- ja mekaanisen kunnossapidon sekä niiden suunnittelun ja varastotoiminnot. Myllykoski Paperin tehdaspalvelupäällikön Jari Neejärven mukaan päivittäisessä yhteistyössä suurin rooli on koneiden ja laitteiden mekaanisella kunnossapidolla, kuten korjauksilla, telojen vaihdolla, sähköteknisillä toiminnoilla ja prosessiautomaatiolaitteiden kunnossapidolla. Lisäksi siihen sisältyy mittaavaa ja ennakoivaa kunnossapitoa. Arvioimme, että kunnossapidon osalta paras ratkaisu ei ole tehdä asioita itse, Tuomo Tuomela toteaa. Tehtaalla toimii myös virkatyöajan ulkopuolella vuorokorjausryhmiä, joihin kuuluu jokaisen kunnossapitoalueen asentajia, Neejärvi kertoo. Suunnittelun osalta yhteistyö koskee etupäässä teknistä dokumentointia. ABB pitää myös huolen, että varastosta löytyy riittävästi kunnossapidossa tarvittavia varaosia. Huoltoseisokit suunnitellaan yhdessä tuotannon työntekijöiden kanssa. Ennakoivat huollot ajoitetaan tuotantoseisausten yhteyteen. Yhtenä tavoitteena on kunnossapitotoimintojen kehittäminen. ABB:llä on tähän hyvät edellytykset ja riittävästi resursseja myös erikoistilanteisiin, Neejärvi sanoo. Fakta Hannu Nikkisen työtehtäviin kuuluu muun muassa Paperikone 4:n kuivausosan hammaspyörien vaihto. Full Service ABB Full Service -sopimus perustuu yhteistyöhön, jossa ABB ottaa vastuun koko tuotantolaitoksen kunnossapidosta ja sen kehittämisestä. ABB Full Service parantaa tuotanto- ja energiatehokkuutta koko tehtaan kunnossapidon kattavilla palveluilla. Sopimukseen sisältyvät palvelut perustuvat ABB:n vahvaan kokemukseen tuotantotehokkuuden kehittämisestä sekä pitkälle kehitettyihin kunnossapidon toimintatapoihin. Lisäksi sopimus tarjoaa mahdollisuuden hyödyntää ABB:n tekniseen osaamiseen ja muutosjohtamiseen liittyvää kokemusta.
Fakta Myllykoski Paper Myllykoski Paperin Anjalankosken tehdas valmistaa puupitoisia painopapereita kolmella paperi- ja yhdellä päällystyskoneella. Tehtaalla tuotettiin vuonna 2007 noin 300 000 tonnia päällystämätöntä painopaperia (SC) ja noin 200 000 tonnia päällystettyä painopaperia (MWC). Tästä puolen miljoonan tonnin tuotannosta menee vientiin noin 90 prosenttia. Paperikoneiden lisäksi tehtaaseen kuuluvat kuorimo, hiomo, valkaisuasema, raakavesilaitos, jätevesilaitos, korjaamot, materiaalija tuotevarastot sekä vesivoimalaitos. Tehtaan historialliset juuret Anjalankoskella Kymijoen rannalla ulottuvat yli sadan vuoden päähän. Myllykoski Paperissa työskentelee noin 550 henkilöä. Myllykoski on perheomistuksessa oleva kansainvälinen paperiteollisuusyhtiö, jonka tuotantolaitokset sijaitsevat Suomessa, Saksassa, Sveitsissä ja Yhdysvalloissa. Yhtiö on yksi maailman suurimmista painopapereiden tuottajista. Myllykosken yhdeksän paperitehtaan kokonaiskapasiteetti on vuosittain kolme miljoonaa tonnia paperia. Yhtiössä työskentelee yhteensä noin 3 300 henkilöä. Kaikilla Myllykosken Euroopan tehtailla on ISO 14001 -ympäristösertifikaatti. Timo Kituselta PK6 yläviiran telan vaihto sujuu ammattitaidolla. Jari Neejärvi Parhaat käytännöt esiin Kustannussäästöjen, tuotantotehokkuuden ja käytettävyyden lisäksi tavoitteena oli hakea parhaita toimintamalleja kansainvälisesti eri aloilta ja soveltaa niitä Anjalankoskella. Nyt kunnossapidossa työskentelevän henkilöstön kehittämiseen ja kouluttamiseen pystytään panostamaan paremmin. Se antaa mahdollisuuksia kehittyä jatkuvasti paremmiksi kunnossapidon ammattilaisiksi, Tuomo Tuomela huomauttaa. Anjalankoskella ABB:n palvelukseen siirtyi 175 työntekijää. Lisäksi ABB:n omat avainhenkilöt ovat tuoneet mukanaan uutta toimintakulttuuria. Siirtymä on onnistunut hyvin ja esimerkiksi työturvallisuudessa on saatu aikaan merkittäviä parannuksia, Tuomela sanoo. Työturvallisuus etusijalla Myös Jari Neejärvi korostaa työturvallisuuden merkitystä. Se on ensiarvoisen tärkeää jokaiselle tehtaalla työskentelevälle. ABB on tuonut uusia ajatuksia työturvallisuuden parantamiseen. Se näkyy sekä kunnossapidon toimintamalleissa että välillisesti muussakin paperitehtaan toiminnassa. Asioita käydään läpi muun muassa yhteisissä työturvallisuuskokouk sissa ABB:n ja Myllykosken omien työntekijöiden kesken. Myös muissa kokouksissa turvallisuusasiat ovat ensimmäisenä listalla. Puolentoista vuoden aikana kehitys on mennyt selkeästi parempaan suuntaan. Toimintoihin kiinnitetään entistäkin tarkemmin huomiota ja parannustarpeista saadaan hyvin tietoa vaaratilanneilmoitusten kautta, Neejärvi kuvaa. Aktiivisessa seurannassa oleva työturvallisuus on yksi raportoinnissa esitettävistä mittareista. Niiden avulla tarkastellaan työturvallisuuden lisäksi muun muassa asiakastyytyväisyyden, tuotantotehokkuuden ja kustannusten kehittymistä. Kuukausittain seurattavat mittarit on määritelty siten, että ne kuvaavat tilannetta kokonaisvaltaisesti. Tärkein hyöty Myllykosken kannalta on, että pystymme pitämään tuotannon mahdollisimman tehokkaasti käynnissä ja vältymme tuotantohäiriöiltä. Paperikoneet on tehty ajamista varten, Neejärvi muistuttaa. Kunnossapidossa korostuvat jatkossa ennakointi sekä mittaus menetelmät ja niiden kehittäminen, jotta häiriöihin pystytään varautumaan jo ennalta Jari Neejärvi, Myllykoski Paperin tehdaspalvelupäällikkö Viestintä korostuu Tuomo Tuomela muistuttaa, että muutos on suuri myös organisaation toiminnassa ja ihmisten ajattelutavassa. Tässä on onnistuttu oikein hyvin. Meillä on yhteinen näkemys siitä, mihin pyrimme ja miten etenemme. Olemme luoneet yhdessä toimintamallit, joilla pääsemme tavoitteisiin. Muutoksen johtamisessa Tuomela korostaa valmistelevan työn merkitystä. Sitä ei voi koskaan tehdä liian hyvin. Asioita tulee katsoa mahdollisimman monesta eri näkökulmasta. Myös viestintä on hänen mielestään avainroolissa. On erittäin tärkeää, että kerrotaan avoimesti, mitä tehdään, miksi ja mitä sillä tavoitellaan, Tuomela sanoo. Ulkoistaminen ei koskaan ole itsetarkoitus ja sen tulee perustua selkeään analyysiin: kuinka turvata tehtaan kehittäminen ja tulevaisuus. Meille paras ratkaisu oli kunnossapidon osalta pitkäaikaisen kumppanin etsiminen, Tuomela toteaa. 9
Euroja maan 10
Teksti: Marjatta Pietilä Kuvat: Jaakko Alatalo Jouko Mattila Agnico-Eagle Finlandista pitää ABB:n teknologiaa luotettavana ja helposti toisiinsa liitettävänä. Malminetsinnän ja kaivostoiminnan kannattavuus on suoraan sidoksissa yhteiskunnan kehitykseen, kysyntään ja hintaan. Juuri nyt muuttujat ovat suotuisassa suhteessa ja kaivostoiminta elää uutta kukoistusta. uumenista Kittilän kultakaivoksen sisäänkäynti. Tulevaisuudessa kaivoksesta louhitaan miljoona tonnia malmia joka vuosi. Suomi on luonnonvaroiltaan rikasta aluetta. Maan kallioperä on samankaltaista kuin Ruotsissa, Luoteis- Venäjällä ja Kanadassa. Suomen maaperästä löytyy kultaa, hopeaa, nikkeliä, kromia, platinaa, sinkkiä, kuparia, rautaa, molybdeeniä sekä muun muassa lannoite-, paperi-, maali- ja kemianteollisuuden tarvitsemia teollisuusmineraaleja. Kiina-ilmiön uudet kasvot Jaloteräksen kulutus on hyvinvoinnin kasvun mittari. Toisen maailmansodan jälkeen teräksen kulutus kasvoi kolmenkymmenen vuoden ajan, kun Eurooppaa jälleenrakennettiin. Noin 500 miljoonan ihmisen hyvinvoinnin rakentaminen kasvatti teräksen kysyntää huimasti. Metallien hinnat nousivat ja uusia kaivoksia avattiin. Mutta kun jälleenrakennustyö oli valmis, myös teräksen kysyntä laantui, hinnat laskivat ja kaivoksia suljettiin. Näin kävi myös Suomessa. Muun muassa Rautaruukki ja Outokumpu luopuivat kaivoksistaan ja muuttivat strategioitaan. Kaivostoiminta suistui lähes kaksikymmentä vuotta kestäneeseen taantumaan. Siitä huolimatta kaivostoiminta jatkui Suomessa neljässä 11
Nykykaivosten omistuspohja on varsin kansainvälinen. Kittilän kultakaivoksen omistaa kanadalainen Agnico-Eagle. 4,5 metriä leveän maansiirtoauton lavalle mahtuu noin viisinkertainen kuorma verrattuna tavalliseen kuorma-autoon. Räjäytyksissä on tarkkaa, etteivät malmi ja sivukivi sekoitu toisiinsa. 12 kaivoksessa, Geologian Tutkimuskeskuksen (GTK) pää johtaja Elias Ekdahl kertaa alan historiaa. Vaikka länsimainen teräksenkulutus on vakiintuneen elintason myötä asettunut vain prosentin vuotuisen kasvun uralle, kaivosteollisuudessa eletään nousukautta. Aasiassa rakennetaan hyvinvointia nyt liki kolmelle miljardille ihmiselle. Arvion mukaan kiinalainen käyttää vuodessa noin 220 kiloa terästä ja 2,5 kiloa kuparia. Kysyntä ei kohdistu ainoastaan teräkseen, vaan kaikkiin raaka-aineisiin. Kiinassa kulutetaan tällä hetkellä keskeisimpien metallien maailmantuotannosta 20 40 prosenttia. Kiina-ilmiö on muuttunut. Kiinan imu ei kohdistukaan edullisesti tehtävään työhön, vaan raaka-aineisiin, Ekdahl toteaa. Kasvanut kysyntä on 2 3-kertaistanut metallien hinnat ja se on siivittänyt globaalia malminetsintää. Viime vuonna malminetsintään käytettiin yhteensä noin 12 miljardia dollaria. Perinteisiä ja high tech -metalleja Suomeen perustetut uudetkin kaivokset tuottavat pääosin perinteisiä metallejamme. Juuri avatussa Talvivaaran kaivoksessa tuotetaan nikkeliä ja vähäisessä määrin sinkkiä, kuparia sekä hopeaa. Kittilän kultaesiintymä on Euroopan suurin. Se on mittava myös maailmanlaajuisesti tarkasteltuna. Kylylahdessa aloitetaan kuparin ja koboltin, Pampalossa kullan ja Leppävirralla ja Nivalassa nikkelin louhinta. GTK etsii myös tulevaisuuden uusia avauksia high tech -metalleista. Sellaisia ovat esimerkiksi beryllium, gallium, germannium, iridium, litium, niobium, rodium, rutenium ja tantaali. Esimerkiksi Kälviän Ullavassa on havaittu merkittävä litiumesiintymä, Ekdahl luettelee. Alueellista ja yhteiskunnallista hyvinvointia Kaivostoiminnan kannattavuuden parantuminen on lisännyt sen kiinnostavuutta myös investointikohteena. Nykykaivosten omistuspohja on varsin kansainvälinen. Kaivosprojektien kehittäjät ovat GTK etsii myös high tech -metalleja. Sellaisia ovat esimerkiksi beryllium, gallium, germannium, iridium, litium, niobium, rodium, rutenium ja tantaali. usein pienehköjä pörssiyhtiöitä. Ne tekevät kairauk sia, hankkivat niille julkisuutta ja nostavat siten yhtiöidensä pörssi arvoa. Sitten yhtiöt myydään eteenpäin sopivalle ostajalle. Ehkä neljäs tai viides omistaja käynnistää kohteessa sitten louhinnan. Ketjumainen kehityskonsepti on todettu maailmalla käyttökelpoiseksi. Suomeenkin tämä rakennemalli on tullut pysyvästi. Tällä hetkellä kaivostoiminta työllistää välittömästi yli 10 000 henkeä Suomessa. Yhtä välitöntä kaivostyöpaikkaa kohden alan lasketaan työllistävän välillisesti 3 5 henkilöä. Toimialan kasvu trendi lupailee kin työpaikkoja Itä- ja Pohjois-Suomen syrjäisille paikkakunnille. Esimerkiksi Talvivaaran kaivosta on tällä hetkellä rakentamassa 1 800 työntekijää ja 180 urakoitsijaa. Alueelle rakennetaan tie, rautatie pääjohtaja Elias Ekdahl, GTK
Kultaa Kittilästä Suurkuusikossa luotetaan ABB:n sähkö- ja automaatiojärjestelmiin. Kun ensimmäiset maansiirtokoneet saapuivat Kittilän kultakaivostyömaalle kesällä 2006, paikalla oli vain metsää ja Lapin jänkää. Nyt siellä on uusinta teknologiaa edustava kaivosteollisuuslaitos. Kittilän Suurkuusikon kultakaivoksen rakennuspäätös perustui kairauksiin, joiden mukaan malmivarat arvioitiin 16 miljoonaksi tonniksi. Kultavarantoja riittäisi 14 vuodeksi. Myöhemmät kairaukset osoittavat, että kyseessä onkin paljon suurempi esiintymä. Prosessien valvonta tapahtuu päävalvomosta, joka on varustettu ABB:n joustavalla ja laajenettavalla Industrial IT 800xA -järjestelmällä. Kittilän kultakaivoksen pääautomaatio järjestelmän Malmia louhitaan miljoona toimintaa seurataan testausvaiheessa ympäri vuorokauden. tonnia vuodessa. Kultaa siitä saadaan 5,1 grammaa tonnilta. Aluksi kultaa kaivetaan avolouhoksesta. Kun maanpäälliset varannot ehtyvät, louhinta siirtyy kaivokseen. Valmiina on jo 3 000 metrin kaivostunneli. Malmi rikastetaan kaivoksen omassa rikastamossa, mistä kulta viedään sulattoon Keski-Eurooppaan. Vuodessa kaivos tuottaa noin 5 000 kiloa kultaa. Rikastamo on juuri käynnistymässä. Rakentaminen on edennyt suunnitelmien mukaan. Rakentamisvaiheen toimittajat ja alihankkijat siirtyvät piakkoin pois kaivosalueelta ja Agnico-Eagle Finland keskittyy malmin louhintaan ja rikastamiseen, johtaja Heino Alaniska kertoo. Agnico-Eagle on kanadalainen kaivosyhtiö, jonka pääkonttori sijaitsee Torontossa. Kanadassa se omistaa LaRonden kultakaivoksen, yhden Kanadan suurimmista. Teknologiaa ABB:ltä Prosessien valvotaan rikastamolla sijaitsevasta päävalvomosta, joka on varustettu ABB:n täydet valvomo-ominaisuudet omaavalla, joustavalla ja laajennettavalla Industrial IT 800xA -järjestelmällä. Prosessiasemat ovat AC800M-prosessiasemia ja kenttäväylänä käytetään profibus-väylää. HART-laitteet voidaan konfiguroida suunnitteluasemasta käsin automaatiojärjestelmän ja S800 I/O -korttien läpi. Järjestelmän diagnostiikan avulla kyetään myös ennalta torjumaan älykkäiden laitteiden vikaantumista. Lisäksi järjestelmässä on historia-asema, joka mahdollistaa prosessin seurannan pitkällä aikavälillä ja josta voidaan generoida tuotantoa koskevia raportteja. Päävalvomon serverit ja järjestelmäväylät on kahdennettu, näin yksittäisen komponentin vikaantuminen ei vaikuta valvomojärjestelmän toimintaan. Järjestelmän käyttöönotto on parhaillaan menossa ja laitteet toimittanut Polar-Automaatio Oy seuraa niiden toimintaa ympäri vuorokauden, Automation Engineer Jukka Friman Agnico-Eagle Finlandista toteaa. Automaatiojärjestelmä ohjaa ABB:n ACS800-sarjan taajuusmuuttajia profibusväylällä mahdollistaen monipuoliset valvonta- ja diagnostiikkatoiminnot. Prosessilaitoksen turvakytkimet ovat ABB:n OT-sarjaa. Rikastamolla on sinne räätälöidyt jykevät, paikallisohjauksella varustetut turvakytkimet, jotka on sijoitettu laitteistojen viereen. Sähkötyönjohtaja Esko Ruotsalainen kertoo, että päävalvomosta on rakennettu ethernetväylä kaivoksessa sijaitsevaan Tiltek Oy:n toimittamaan PLC-järjestelmään, jossa ABB:n AC500- logiikalla ohjataan kaivoksen pumppaamoa ja ilmanvaihtojärjestelmää. Iltaisin ja viikonloppuisin, kun kaivoksessa ei ole miehitystä, järjes telmä antaa vikatapauksista hälytyksen päävalvomoon. Ethernet-väylän kautta voidaan tehdä myös ohjelmamuutokset ja saadaan tietoa raportointiin. Sähkö vedettiin kaivosalueelle ilmajohtona Kittilästä ja ABB toimitti alueelle 110/20 kv:n sähköaseman kokonaistoimituksena sisältäen maatyöt ja perustukset sekä linjan pääteportaalin, 110 kv:n kojeet ja kaksi 25 MVA:n muuntajaa. Tarkoitus oli, että toinen muuntajista olisi varamuuntaja, mutta suuren kuorman vuoksi molemmat muuntajat ovat jo käytössä. Niin ikään toimitukseen kuuluivat Uniswitch-kojeisto, ohjaustaulu sekä tasasähkö- ja omakäyttölaitteet, asennus ja koestus. Sähköaseman omistaa Rovakaira Oy, joka valvoo aseman toimintaa keskusvalvomostaan Rovaniemeltä, Senior Electrical Engineer Jouko Mattila Agnico-Eagle Finlandista kertoo. Sähköasemalta lähtevät syötöt eri puolilla kaivos aluet ta sijaitseviin muuntajiin. Sähkönjakeluasemien toimintaa ja loistehoa valvotaan ABB:n Micro SCADA-laitteistolla. Parasta ABB:n tuotteissa on niiden korkea laatu ja yhteensopivuus, Agnico-Eagle Finlandin asiantuntijat kiittelevät. 13
Toimialan kasvutrendi lupailee työpaikkoja Itä- ja Pohjois-Suomen syrjäisille paikkakunnille. Kittilän kultakaivoksen aivokeskuksessa sijaitsee useita serverejä. ABB toimitti Kittilän kultakaivokselle sähköaseman kokonaistoimituksena. ja myös muuta infrastruktuuria parannetaan. Pelkästään kaivoshankkeen valmistelun vaatima investointi on 400 miljoonaa euroa. Lisäksi työntekijät tarvitsevat asuntoja, kauppoja, kouluja ja muita palveluja. Yliopistotutkimuksen mukaan kaivos tulee 25 vuoden aikana nostamaan Kainuun kansantuotetta 25 prosentilla. Suomen kansantaloudelle kaivoksilla on suuri merkitys. Myös Euroopan tasolla ne ovat tärkeitä, sillä Eurooppa on metallien osalta nettotuoja. EU pyrkiikin nyt tukemaan hankkeita, joiden avulla sen metalliomavaraisuutta voitaisiin lisätä. Lyhyen ja pitkän aikavälin haasteita Kaikki ei kaivosalalla kuitenkaan ole helppoa. Kaivosteollisuudella on edessä kaksi suurta haastetta. Ajankohtaisin niistä on ammattitaitoisen työvoiman löytäminen ja pitkällä aikavälillä kohtuuhintaisen energian saatavuus. Kaivoksilla tarvitaan kaivosmiehiä, mestareita, insinöörejä, geologeja ja geofyysikoita. Kaivostoiminnan taantuman aikana vuorialan koulutusta vähennettiin. Uuden henkilöstön kouluttaminen kestää vuosia. Koulutukseen on aktivoitu eri koulutusasteita ja -tahoja. Koulutetun työvoiman saanti ulkomailtakin on vaikeaa, sillä nykytilannetta toimialalla on edeltänyt taantuma muissakin Euroopan maissa. Potentiaalisimmat työvoiman tarjoa jat voisivat olla lähialueet Venäjä, Viro ja Puola, joissa kaivos alan peruskoulutus on hyvä. Toki tulijat koulutetaan täkäläiseen työturvallisuuteen, tapoihin ja teknologian käyttöön. Talvivaara Oy onnistui hankkimaan rakentamisvaiheeseen ammattiensa konkareita, monissa tapauksissa jo eläkkeelle jääneitä kaivosinsinöörejä, joilla on kokemusta ja osaamista kaivostoiminnan aloittamisesta. Heidän lisäkseen kaivoksella on myös nuorta väkeä saamassa oppia senioreilta. Ratkaisu on ollut erittäin toimiva, Ekdahl kehuu. Osittain kyse on myös alan imagon muutoksesta: Työvoiman saannin helpottamiseksi savupiipputeollisuuden leima pitäisi saada poistettua kaivosteollisuudesta. Tänä päivänä toimiala on pitkälle automatisoitua ja vaatii korkeaa teknistä osaamista, Ekdahl lisää. Kuin tieteiselokuvaa Mitä syvemmälle maan alle mennään, sitä edistyneempään ja hienosyisempään teknologiaan louhinta tukeutuu. Tarvitaan mittausmenetelmiä, joilla esiintymät kyetään havainnoimaan jopa kilometrien syvyydestä, monenlaista geofysiikkaa ja seismisiä luotausmenetelmiä, joilla arvioidaan malmivyöhykkeitä sekä teknologiaa arvokkaan raaka-aineen saattamisessa maan pinnalle. Vielä toistaiseksi tarvitaan ihmisiä laskeutumaan kaivoskuiluihin, mutta tulevaisuudessa metallit todennäköisesti liuotetaan jo maan alla käyttäen erilaisia katalyyttejä, kemikaaleja ja mikrobeja tuomatta lainkaan kiveä maan pinnalle. Innovaatioita syntyy ja ala kehittyy tutkimuslaitosten, yliopistojen ja yritysten verkottumisen kautta. Suomessa ollaan juuri kokoamassa huippuosaamiskeskittymää vuorialalle. Suomen kehittynyt innovaatiostrategia ja -järjestelmä mahdollistavat toimialan kehittymisen, Ekdahl näkee. 14 Vielä kaksi vuotta sitten Kittilän Suurkuusikko oli metsää ja jänkää. Nyt paikalla kukoistaa uusinta teknologiaa edustava kaivosteollisuuslaitos.
Matti Vaattovaara Myyntijohtaja ABB Oy Teknologia Sarjakompensointi vahvistaa siirtoyhteyksiä Sarjakompensoinnin avulla on jo yli 50 vuotta vahvistettu korkeajännitejohtojen siirtoyhteyksiä. ABB on ensimmäisenä yhtiönä maailmassa soveltanut sarjakompensointia voimajohtoihin ja panostanut aktiivisesti alan tuotekehitykseen. Viimeisin kehitysaskel on sarjakompensointilaitteita suojaava CapThor-tekniikka. Sarjakompensointi on tehokas ja taloudellinen tapa nostaa olemassa olevan sähköverkon siirtokykyä. Sarjakompensoinnissa käytetään kondensaattoreita kompensoimaan pitkien linjojen induktiivinen reaktanssi. Tämä mahdollistaa suuremman tehonsiirron voimajohdolla, pienentää häviöitä ja parantaa voimansiirtoverkon stabiilisuutta. Enemmän tehoa vanhoista linjoista Sarjakompensointi on toisinaan vaihtoehto kokonaan uusien siirtojohtojen pystyttämiselle. Kondensaattoriaseman rakennusaika on lyhyt verrattuna pitkiin voimajohtoihin ja vaikutukset ympäristöön suppeammat. Sarjakompensointiasemien rakentaminen on myös merkittävästi edullisempaa kuin uusien linjojen pystyttäminen. Parhaimmillaan kustannukset ovat vain murto-osa vaihtoehtoisen uuden linjan rakennuskustannuksista, myyntijohtaja Matti Vaattovaara ABB:ltä sanoo. Lisääntyvä sähkönkulutus edellyttää suurempaa siirtoverkon kapasiteettia. Ennusteiden mukaan kulutus tulee kasvamaan Suomessa tulevaisuudessakin merkittävästi. Myös energiamarkkinoiden vapautuminen lisää maiden ja alueiden välisiä siirtoja. Rakenteilla olevat suurvoimalat ja uusiutuvat energialähteet sijaitsevat usein etäällä kulutuksesta ja tarvittavasta säätövoimasta. Voimantuotantorakenteen muutokset edellyttävät vahvistuksia siirtoyhteyksiin ja sarjakompensoinnille on maailmalla kysyntää, Vaattovaara sanoo. Fakta Sarjakompensointi tehostaa sähkönsiirtoa Lapissa ABB toimittaa kantaverkkoyhtiö Fingridille sarjakondensaattoriasemat, joilla vahvistetaan Pohjois-Suomen sähkönsiirtoverkkoa. Lähes 10 miljoonan euron hankkeessa 400 kv:n asemat rakennetaan Asmuntiin ja Tuomelaan. Fingridin sarjakompensointiasemille asennetaan CapThor-suojalaitteet. Fakta CapThor-tekniikka Ground OSU Platform GRAFIIKKA OSU Ground Coupling Capacitors CapThor on hermeettisesti suljettu järjestelmä, joka on käytännöllisesti katsoen huoltovapaa. Siinä on rinnakkain erittäin nopeatoiminen plasmakytkin ja mekaaninen kytkin. Verkon vikatilanteessa kytkimet sulkeutuvat välittömästi ja ohittavat sarjakondensaattorin. Osana modernia suojausjärjestelmää CapThor mahdollistaa käyttövarman ja kustannustehokkaan kondensaattorisuojauksen. CapThor suojaa sarjakondensaattoreita Voimansiirtojärjestelmän luotettavuusvaatimusten vuoksi kondensaattoriparistojen suojaukseen täytyy kiinnittää erityistä huomiota. Normaalitilanteessa teho kulkee kokonaisuudessaan sarjakondensaattorien läpi. Sähköverkossa saattaa syntyä kuitenkin äkillisiä häiriöitä, jolloin kondensaattorin yli kulkevaa jännitettä on pystyttävä rajoittamaan nopeasti, jotta laitevaurioilta vältyttäisiin. Kondensaattorin pääasiallinen suoja on sen rinnalle kytkettävä varistori (Metal Oxide Varistor, MOV). Useissa käytännön sovelluksissa tarvittavien varistoreiden määrä kasvaa suureksi ja on siten kallis ratkaisu. Varistoreiden määrän rajoittamiseksi ja lisäsuojan hankkimiseksi asennusta täydennetään usein automaattisesti ohjautuvilla kipinäväleillä (forged triggered spark gaps). Nopeatoimisella kipinävälillä saadaan lyhennettyä kondensaattorin ohituskytkentään käytettävää aikaa. Kipinäväli on kuitenkin osoittautunut ongelmalliseksi ääriolosuhteissa. Laitteiston toiminta on voinut häiriintyä esimerkiksi lian tai lumen kertymisen vuoksi. Ongelmia on esiintynyt lähinnä pitkällä aikavälillä, 10 20 vuotta vanhoilla asemilla. Toinen haaste on ollut varistoreiden ja kipinävälien vaatima suhteellisen suuri tila kondensaattoriasemilla. Tilan tarvetta voidaan vähentää ja suojauksen käyttövarmuutta parantaa hyödyntämällä ABB:n kehittämää uutta CapThor-teknologiaa. Tekniikka on kehitetty alun perin Kanadan arktisiin olosuhteisiin, mutta sen käyttö on laajentunut nopeasti myös muihin kohteisiin. Lisätietoja: Matti Vaattovaara, p. 010 22 26000 Connection to HV busbar Fast Protective Device High voltage signal column Ground cable Control and Protection interface I/O boards 15
Ratkaisu Teksti: Kristiina Vikström IEC 61850 -sähköasema-automaatiostandardi tekee tuloaan Standardilla kohti tulevaisuuden sähköverkkoa 16 Taulukko GOOSE ja REF615-sovellus Lukituksiin perustuvan kiskostosuojauksen toiminta-aikaan vaikuttavat tekijät Tiedonsiirron teknologialla ei ole vaikutusta Teknologiasta aiheutuva merkittävä hidastus Osatekijä Johdotettu TOTEUTUS IEC 61850 ja GOOSE Virtamuuntajien mahdollisesta kyllästymisestä aiheutuva varmuusmarginaali Mahdollisesta välireleestä aiheutuva viive Lukitsevan ylivirtareleen havahtumisaika / GOOSE-viestin lähettävä ylivirtaporras Kiskostosuojan käynnistävän ylivirtareleen retardaatioaika Sisääntulo- ja lukituspiirin viive / GOOSE-viestin vastaanottava ylivirtaporras Katkaisijan toiminta-aika Tuttu ja luotettava ethernet-lähiverkkoteknologia ja uusi sähköasema-automaatioalan IEC 61850 -standardi luovat yhdessä lupaavan teknologiaalustan tulevaisuuden älykkäiden sähköverkkojen toteutukseen. Uusi IEC 61850 -standardi on lyhyessä ajassa saavuttanut vankan aseman, ei vain sähköasema-automaatioalalla, vaan myös suunnitellun alkuperäisen GOOSE:n avulla nopeutuva toiminto GOOSE-toteutuksessa poisjäävä hidastus sovellus alueensa ulkopuolella. Jo toimitettujen IEC 61850 -pohjaisten asemien määrän perusteella nähdään, että IEC 61850 -standardista on tulossa sähköasema-automaatioalalle samanlainen lingua franca ja mahdollistaja, kuin html-kielen määrittely oli internetin verkkopalvelujen kehitykselle. ABB:n uudet 615-sarjan suojareleet tukevat sähköasema-automaatioalan IEC 61850 -standardia ja sen määrittelemää horisontaalista GOOSE-viestintää (Generic Object Oriented Substation Event). Verrattuna perinteiseen, kiinteään johdotukseen perustuvaan releiden väliseen tiedonsiirtoon, kytkentäisen ethernetlähiverkon (LAN) avulla toteutettu tiedonsiirto mahdollistaa monipuolisten loogisten toimintojen toteuttamisen sähköverkkojen suojaamiseksi. IEC 61850 -standardin GOOSE-viestintää voidaan käyttää esimerkiksi lukitukseen perustuviin kiskostosuojiin. Silloin perinteinen, lukitussuojauksessa vaadittava kiinteä lukitussignaalien johdotus korvataan asemakohtaisella ethernet-verkolla. Muita GOOSE-viestinnällä ja 615-sarjan releillä toteutettavia toimintoja ovat mm. katkaisijavikasuojaus, aseman selektiivinen valokaarisuojaus, suojauksen mukauttaminen aseman ja verkon topologian mukaan, sammutuskuristimen ohjaus ja rinnakkaisten muuntajien jännitteensäätö/loistehon ohjaus. Nopea ja toimintavarma kiskostosuoja GOOSE-viestinnän avulla kiskostosuojauksen toimintaaika voidaan lyhentää yhdellä kolmanneksella perinteiseen kiinteällä johdotuksella toteutettuun lukitussuojaukseen verrattuna. Hyöty saadaan kokonaisuudessaan GOOSE-viestinnän nopeudesta ja luotettavuudesta. Lukituksien käyttö on yksinkertainen, selkeä
Nopea kiskostosuoja perustuu ABB:n uusiin, 615-sarjan suojareleisiin, asemakohtaiseen ethernet-lähiverkkoon ja IEC 61850 -standardin määrittelemään GOOSE-viestintään. ja edullinen tapa toteuttaa perussähköasemien ja kytkinlaitos ten kiskoston suojaus. Lukitusperiaate sopii erityisesti oikosulkusuojaukseen, mutta sama periaate soveltuu myös maasulkusuojaukseen erityisesti suoraan tai vastuksen kautta maadoitetuissa verkoissa. Lukituksiin perustuvan suojauksen toimintaperiaate on yleisesti tunnettu. Kun vika sijaitsee sähköaseman lähdössä, sekä syöttökentän että viallisen lähdön suojareleet havahtuvat. Havahtuessaan lähdön rele estää syöttökentän releen nopean toiminnan. Kiskostoviassa lähdön rele ei havahdu ja syötön rele toimii nopeasti antaen laukaisukäskyn syöttökentän katkaisijalle. Uuden teknologian avulla tätä jo perinteiseksi muodostunutta suojaustapaa voidaan merkittävästi nopeuttaa ja tehdä luotettavammaksi sekä helpommaksi toteuttaa. Kuva GOOSE ja REF615-sovellus Syöttö Lähtö IEC 61850-8-1 Lukituksiin perustuva kiskostosuojaus toteutettu GOOSEn ja REF615:n avulla. 17
Ratkaisu 18 Suojareleiden välisen lähiverkon ja GOOSE-viestin avulla lukitustieto voidaan siirtää suoraan releeltä toiselle ilman viivettä aiheuttavia lähtöreleitä ja tulopiirien suodatuksia. Monimutkaisissa kiskostoissa lukitussignaali joudutaan jakamaan usealle eri kohteelle. Langallisissa lukituspiireissä käytetään välirelettä, mikä aiheuttaa lisäviiveitä. Tämä on huomioitava suojauksen kokonaistoiminta-aikaa määritettäessä. GOOSE-viestin avulla lukitustieto voidaan lähettää kaikille kohteille samanaikaisesti. Lukittava kohde voi poimia lukitustiedon viestistä, mikäli se näkee sen koskevan itseään. GOOSE-viestintää hyödyntämällä kiskostosuojan kokonaistoiminta-aika on riippumaton lukitusjärjestelmään kuuluvien suojareleiden lukumäärästä. Toimintavarmuutta lisää huomattavasti se, että GOOSE-viestin välittämiseen liittyy valvontatoiminto. Lukitusperiaate sinällään sisältää virhetilanteessa turvallisuutta korostavan toiminnallisuuden: mikäli lukituspiirissä on katkos, lukitusta ei tule. Lukituspiirin katkos ei aiheuta Fakta GOOSE ja REF615-sovellus IEC 61850 -standardilla ja GOOSE-viestinnällä toteutetun suojauksen vahvuudet: GOOSE-viestinnän erinomainen toimintanopeus (3 ms) sitä vaadittaessa. Suojausjärjestelmän toimintavarmuus, koska kommunikaatiota valvotaan jatkuvasti, kuten myös lähetettyjen GOOSEviestien sisällön oikeellisuutta. Suojauksen monipuolisuus, joka perustuu ohjelmistolla tehtyihin kytkentöihin kuparin sijasta. Suojausjärjestelmän mukauttaminen vaihtuviin aseman ja verkon kytkentätilanteisiin. Suojausjärjestelmän helppo muokattavuus ja laajennettavuus. Kustannustehokkuus, kuparilla tehdyt kytkennät korvataan ohjelmistolla tehdyillä kytkennöillä. Soveltamalla GOOSEviestintää yhdessä monipuolisen REF615- suoja releen kanssa releen moniportaisia toimintoja voidaan hyödyntää myös kiskostosuojauksessa. suojauksen toimimattomuutta, mutta voi johtaa tarpeettomaan laukaisuun. GOOSE-viestinnän valvontatoiminto hälyttää, jos tieto ei mene perille. Näin voidaan ryhtyä tarvittaviin toimenpiteisiin yhteyden korjaamiseksi. Mukautuva ja joustava suojaus GOOSE-viestintään sisältyvää valvontatoimintoa voidaan hyödyntää suojauksen optimaaliseen hallintaan. Suojattavat kohteet poikkeavat luonteeltaan toisistaan. Tietyissä kohteissa suojauksen toimintanopeuden säilyttäminen on ensiarvoisen tärkeää, jopa suojauksen selektiivisyyden menettämisen uhalla. Toisissa kohteissa taas suojauksen selektiivisyys on ensiarvoisen tärkeää ja suojauk sen toiminta-aikaa voidaan hiukan pidentää selektiivisyyden saavuttamiseksi. GOOSE-viestinnän valvontatoiminnon hälytystä hyödynnettäessä voidaan valita, mille suojaustoiminnolle annetaan suurin painoarvo ja valita hälytyksestä aiheutuva suojaustekninen toiminnallisuus tämän mukaan. Soveltamalla GOOSE-viestintää yhdessä moni puolisen REF615-suojareleen kanssa releen moniportaisia toimintoja voidaan hyödyntää myös kiskostosuojauk sessa. Releessä on jokaista suojaustoimintoa varten oma portaansa. Näin vältetään ristiriitaisista vaatimuksista yhdelle portaalle aiheutuvat kompromissit, kun suojaustoimintojen toiminta-arvoja määritetään. Tästä on hyötyä erityisesti lukituksiin perustuvan kiskotosuojauksen toteutuksessa. Lukitsevan releen suojausportaan asettelu voidaan valita vapaasti lähdön oikosulku-, kytkentävirtasysäysja käynnistysvirtojen suuruuden perusteella. Valinnassa ei tarvitse kiinnittää huomiota suojausportaan ulottuvuuteen verkon vikatilanteissa, kuten on perinteisesti jouduttu tekemään. Vastaavasti kiskostosuojan käynnistävän releen suojausportaan asetteluarvo voidaan määrittää verkon oikosulkuvirtojen ja toisaalta verkon poikkeustilanteissa esiintyvien virtojen perusteella. Tämä tekee lukituksiin perustuvasta suojauksesta erittäin käyttökelpoisen ja tehokkaan tavan toteuttaa kiskoston nopean suojauksen. Lisätietoja: Olli Rintamäki, p. 010 22 42563
Kestävä kehitys Oman tien kulkija Teksti: Jaana Nikkari Odottaisitko 250 vuotta? Afrikka tänään: yli 500 miljoonaa ihmistä ilman sähköä, kolmasosan tulot alle dollarin päivässä. Köyhyys ja sähköistysaste ovat suoraan kääntäen verrannollisia. Päiväntasaajan ympäristössä Afrikassa aurinko nousee aamukuudelta ja laskee iltakuudelta. Vuorokauden kahdentoista valoisan tunnin aikana afrikkalaisnaiset lapsineen etsivät ruoanlaittoon tarpeellista poltto puuta ja kantavat vettä usein kymmenienkin kilometrien päästä kotiseudultaan. Lähes 90 prosenttia afrikkalaisnaisista valmistaa yhä ruoan tulella. Päiväntasaajan ympäristön vyöhyke Afrikassa on mantereen köyhintä. Tällä vyöhykkeellä jopa alle dollarin päivätuloilla elävät perheet käyttävät kalliita energianlähteitä. Verkkosähköön verrattuna kerosiinin kustannus on 70-kertainen, kynttilän 150-kertainen ja akkusähkön 30-kertainen. Energia on ratkaisevassa roolissa kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttamisessa ja köyhyyden vähentämisessä. Se vaikuttaa suoraan niin sosiaaliseen, taloudelliseen kuin ympäristönkin hyvinvointiin. Kehitystavoitteita ei saavuteta ilman merkittäviä panostuksia kehitysmaiden energiapalveluiden määrään ja laatuun, YK:n kehitysohjelmassa todetaan. Afrikassa noin 10 miljoonaa ihmistä saadaan sähkönjakelun piiriin vuosittain. 15-vuotias malawilainen William Kamkwamba kyllästyi odottamaan vuoroaan ja rakensi oman tuulimyllyn kotinsa valaisemiseksi vuorokauden pimeinä tunteina. Koko maailmassa ilman sähköä elää 1,6 miljardia ihmistä, heistä yli 30 prosenttia Saharan eteläpuolisessa Afrikassa. ABB Afrikassa Viime vuosien talouskasvu on tuonut vaurautta myös Afrikkaan. Mantereen runsaat mineraalivarat yhdessä nousseiden mineraalihintojen kanssa ovat edistäneet erityisesti kaivosteollisuuden kehittymistä. Teollisuuden sähkönsaannin turvaaminen on tuonut sähkön myös yhä useampaan kotitalouteen. Suomen ABB on toimittanut Afrikkaan yli sata sähköasemaa viimeksi kuluneiden 20 vuoden aikana: Keniaan, Tansaniaan, Sambiaan, Zimbabween, Ugandaan ja Etiopiaan. Dollareissa mitattuna asemia on toimitettu yli 230 miljoonan dollarin edestä. Suomalainen kehitysyhteistyörahoitus on ollut mukana 20 prosentissa toimituksista. Tuoreimpia toimituksista ovat Afrikan kehityspankin rahoittama Sambian ja Namibian välisen sähkökaupan mahdollistava siirtoyhteys. Parhaillaan meneillään on sähköistysurakka myös Sambian kuparikaivosalueelle sekä neljän sähköaseman toimitus Kenian pääkaupungin Nairobin alueelle. ABB:n yhteiskunnallisiin periaatteisiin kuuluu osallistua mahdollisuuksien mukaan hankkeisiin, jotka aktiivisesti tukevat paikallisen yhteisön taloudellista, ekologista, yhteiskunnallista ja koulutuksellista kehitystä. Energia on ratkaisevassa roolissa köyhyyden vähentämisessä. Urakka Afrikassa on kuitenkin vielä kesken: nykyisellä sähköistystahdilla Afrikan kotitaloudet saadaan sähkönjakelun piiriin 250 vuodessa! 19
Teksti: Jaana Nikkari, Kuvat: Mats Sandström Industrial IT 800xA, MNS is, ERP, RTDB OMG Kokkola Chemicals Oy on jo vuosia ollut innokas ABB:n sähköja automaatiojärjestelmien pilottiasiakas. Yhtiö panostaa huipputeknologiaan turvatakseen häiriöttömän tuotannon sekä laadukkaat tuotteet, kobolttikemikaalit ja -pulverit. Yhdessä ykkösiksi 20