ABB Oy:n asiakaslehti Power 2/2011 by Avidly Agency

power

2 | 11

Huipputekniikkaa maan alla Tytyrin kaivoksessa tuottavuutta tehokkaasti 07 Nordkalk luottaa ABB:n kunnossapitoon Korkean hyötysuhteen moottorit 10 LKAB ei tingi moottoreidensa hyötysuhteesta Kluuvin maanalainen sähköasema 16 Helenin uusi sähköasema palvelee keskellä Helsingin keskustaa

ABB Oy:n asiakaslehti

Pääkirjoitus

Kunnossapitoa vaativissa olosuhteissa Full Service® pitää Tytyrin kaivoksen kunnossa

power

Säästöä, tehoa ja ympäristöystävällisyyttä LKAB luottaa korkean hyötysuhteen moottoreihin

2|11 Energiatehokkuuden aika on nyt

Tauno Heinola Toimitusjohtaja ABB Oy

Energiatehokkuuden edistäminen on ehkä ajankohtaisempaa nyt kuin koskaan aikaisemmin. Energian hinta ja kulutus ovat kasvussa samalla, kun tarvitsemme kipeästi päästövähennyksiä. Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n arvion mukaan energiatehokkuutta edistävillä toimilla on mahdollista saavuttaa puolet niistä päästövähennyksistä, jotka on asetettu tavoitteeksi tuleville 25 vuodelle. ABB jakaa tämän vision: toimintaamme ohjaa palo luoda asiakkaillemme entistä energiatehokkaampia ratkaisuja. Energian tehokas hyödyntäminen paitsi leikkaa hiilidioksidipäästöjä ja on omalta osaltaan edistämässä energian riittävyyttä, myös näkyy viimeisellä rivillä. Parhaimmillaan energiatehokkuusinvestointien takaisinmaksuajat lasketaan jopa kuukausissa, ja investoinnit parantavat myös pitkän tähtäimen kannattavuutta.

Tässä lehdessä kerromme tarkemmin ruotsalaisen kaivosjätin LKAB:n tarinan. Ruotsin suurin energiankuluttaja ei tingi moottoreiden hyötysuhteesta: uusinvestointien yhteydessä kaikki hankittavat moottorit ovat huippuenergiatehokkaita. LKAB:n peruste linjalle on selkeä: ”Se on yksinkertaisesti kannattavampaa.” Energiatehokkuutta edistetään, päästöjä vähennetään ja kannattavuutta parannetaan olemassa olevaa teknologiaa hyödyntämällä ja innovoimalla prosesseja uuteen uskoon. Siitä on tässäkin lehdessä useita mallikkaita esimerkkejä. Energiatehokkuuden lisäksi on tärkeää, että sähkön jakelu hoituu luotettavasti. Kerromme tässä lehdessä myös sähköasemien uusista ratkaisuista asiakasesimerkkien kautta. Antoisia lukuhetkiä!

power 2| 11 • ABB:n asiakaslehti • 28. vuosikerta • Julkaisija: ABB Oy, Viestintä Päätoimittaja: Jaana Nikkari, 010 22 44627, jaana.nikkari@fi.abb.com • Toimituskunta: Anders Gästgifvars, Marja Hawas, Jonna Helenius, Milla Johansson, Aki Kulmala, Taina Lahtinen, Leena Munde, Irene Saarnio, Erja Safroskin, Matti Vaattovaara, Kristiina Vikström • Tilaukset ja osoitteenmuutokset: www.abb.fi/asiakaslehti, p. 010 22 23123 • Toimitustyö ja konsepti: Maggie Oy • Paino: SP-Paino, 2011 • Painosmäärä: 11 000 • ISSN: 1799-5213

ABB power 2 | 11

Sisältö

20 16

Uusi Azipod Uutuustuote vakuutti yhden maailman vaativimmista varustamoista.

Huipputekniikkaa Kolmen sepän patsaan alla Helen Sähköverkon uusi sähköasema sijaitsee 30 metriä maan pinnan alla.

Uutiset 4

Innovaatio roottoriteknologiaan Uudella tekniikalla roottorihäviöt eliminoidaan lähes kokonaan Askel kohti itsekorjaavaa verkkoa Masalan sähköasemalle uusi vianhallintajärjestelmä Sähkömoottoreiden varalaitepalvelu Uusi palvelu teollisuuden tarpeisiin

Teknologia 15

Tämä lehti julkaistaan sähköisenä myös Issuu-palvelussa, osoitteessa issuu.com haulla ABB Suomi. Lisäksi -merkillä varustetut jutut löytyvät pdf:nä osoitteesta scribd.com/ABBSuomi ja slideshare-merkillä merkityt jutun esityksinä osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi. Lehden edelliset numerot on arkistoitu abb.fi-sivustolle. Samasta paikasta voit myös lukea kaikki lehden jutut.

Kokonaisvirtasärö viidesosaan Verkon loistehoa ja yliaaltoja kompensoiva sähkökäyttö

Kestävä kehitys 19

Koulun uusi valaistus tuo säästöjä Kouvolan Eskolanmäen koulun valaistuksenohjaus mahdollistaa 40 prosentin säästöt.

ABB power 2 | 11

Tuoteuutisia

Uusi Azipod

Innovaatio leikkaa 40 %

– vastustamaton potkuripakkaus

moottorin häviöistä

ABB:n sähköinen Azipod®ruoripotkurijärjestelmä on kokenut kokonaisvaltaisen uudistumisen. Asiakkaiden tarpeiden ja palautteen pohjalta kehitetty uuden sukupolven järjestelmä on entistä luotettavampi, energiatehokkaampi, helpompi huoltaa ja edullisempi käyttää. Yksikön kriittisimmät komponentit voidaan nyt huoltaa laivassa, ilman kuivatelakkaseisokkeja. Innovatiivinen järjestelmä on käynyt läpi tiukan testauksen. ABB:n kokonaishuoltopalvelu takaa aluksen käytettävyyden koko sen eliniän ajan. Lisätietoja: Antti Lehtelä, p. 050 33 22859

Hyödyt + luotettava + energiatehokas + helppo huoltaa + edullinen käyttää

ABB on kehittänyt uuden innovatiivisen roottoriteknologian, jonka avulla roottorihäviöt eliminoidaan lähes kokonaan perinteiseen oikosulkumoottoriin verrattuna. Uuden teknologian moottori on optimoitu yksinomaan taajuusmuuttajakäyttöön ja ne soveltuvat yleisimpiin nopeussäädettyihin teollisuussovelluksiin, kuten pumppuihin, puhaltimiin ja kompressoreihin. Uusi teknologia mahdollistaa jopa korkeimman IE4-hyötysuhdeluokan saavuttamisen tehoalueella 10–200kW ja kierrosnopeudella 1 500–3 000 r/ min. Toinen sovellus on kompaktimpi moottori IE2-hyötysuhdeluokassa tehoalueella 1–315kW. Tämä moottorisarja mahdollistaa entistä kompaktimpien ja

kokonaistaloudellisempien koneiden rakentamisen. Roottoreissa ei käytetä kestomagneettimateriaaleja, joten huoltaminen on yhtä suoraviivaista kuin perinteisillä oikosulkumoottoreilla. Lisätietoja: Antti Kortelainen, p. 050 33 22276

Hyödyt + korkein mahdollinen hyötysuhde, IE4 + kompaktimpi koko, IE2 + vähentää häviöitä 40 prosenttia + vähentää päästöjä + pidempi elinkaari + pienempi huollon tarve + pienemmät elinkaarikustannukset + parempi luotettavuus

Kytkinyksikkö energianmittauksella mahdollistaa sähkökulutuksen mittauksen rakennuksessa Tulevaisuuden tekniikkaa edustavien älykkäiden Smart Grid -sähköverkkojen myötä myös rakennusten sähköasennuksiin kohdistuu uusia haasteita. Jotta rakennusten energiatehokkuutta voidaan parantaa ja samanaikaisesti yhdistää kuluttajat kuormien tasaukseen, rakennusten sähkölaitteita on kytkettävä päälle/pois erilaisten ulkoisten signaalien, kuten ajan, kulutushuippujen tai vastaavien tekijöiden mukaan. Kytkinyksikkö mittaa aktiivisen energiankulutuksen kunkin kytkentälähdön osalta. Lisäksi se mahdollistaa kaikkien kolmen lähdön kokonaiskulutuksen seurannan. Mittarien arvot voidaan lähettää jaksottain, pyynnöstä tai kun tapah-

ABB power 2 | 11

tuu käynnistys tai pysäytys ajan, käyttöjakson tai määritetyn kulutusrajan täyttymisen perusteella. Lisäksi määritetty lähtö voidaan kytkeä pois päältä pysäytyksen yhteydessä. Kunkin kanavan aktiivinen teho, virta ja jännite sekä muut sähköiset arvot (näennäisteho, tehokerroin ja taajuus) voidaan mitata. Mitattuja arvoja voidaan seurata ja lähettää KNX:n avulla. Arvoja voidaan valvoa ja ohjata raja-arvojen mukaisesti. Jos asetettu kynnys ylitetään tai alitetaan, voidaan lähettää varoitus tai ohjata kuormia hallitusti. KNX-taloautomaatioon on saatavissa myös 3 x 80 A energiamittari DIN-kiskoon KNX-muuntimella ZS/S1.1(28152 03). Lisätietoja: Harri Liukku, p. 050 33 54203

ABB kumppanina

Figure

Tavoitteena 50% vähemmän sähkökatkoja ABB ja Fortum pilotoivat uusinta teknologiaa älykkääseen sähköverkkoon Kirkkonummen alueella. Automatisoidumman verkon tavoitteena on puolittaa sähkökatkojen yhteenlaskettu kesto. Teksti Jaana Nikkari

asalan sähköaseman yhteyteen kehitettävä vianhallintajärjestelmä on askel kohti itsekorjaavaa verkkoa. Pilotti yhdistää sähköasema- ja verkostoautomaation yhdeksi älykkääksi automaatiokokonaisuudeksi. Ratkaisu mahdollistaa vikojen automaattisen paikantamisen, eristämisen ja sähkönsyötön nopean palauttamisen, mikä parantaa sähkönjakelun luotettavuutta sekä vähentää asiakkaiden kokemien keskeytysten määrää ja kestoa. Fortumin tavoitteena on puolittaa katkosajat verkon alueella nykytilanteeseen verrattuna. ”Suomi on jakeluverkkojen automaatiokehityksen tiennäyttäjiä ja pilotti on merkittävä edistysaskel matkalla kohti itsekorjaavaa verkkoa. Ratkaisu mahdollistaa entistä kattavammin erityyppisten häiriöiden, kuten maasulkujen, paikantamisen. Noin 70 prosent-

tia verkon häiriöistä on nimenomaan maasulkujen aiheuttamia”, liiketoiminnan kehitysjohtaja Dick Kronman ABB:ltä sanoo. Pilottiratkaisun kommunikoinnissa hyödynnetään olemassa olevaa yleistä GPRS/3G-verkkoa. Yhteiskunnan paineet sähkönjakelun luotettavuuden parantamiseksi ovat jatkuvasti kasvaneet. Parhaillaan viranomaiskäsittelyssä on ehdotus sähkönjakelun toimitusvarmuuskriteeristön tarkentamiseksi. ”Tavoitteenamme on luoda yksi ensimmäisistä todellisista uuden sukupolven älykkään sähköverkon ratkaisuista vianhallintaan”, Pekka Manner Fortumista kertoo. ”Porkkalanniemi on sääolosuhteiltaan haastava alue sähköverkoille, ja siellä onkin ollut tavanomaista enemmän sähkönjakeluhäiriöitä. Tämän johdosta halusimme toteuttaa pilotin juuri Porkkalanniemellä. Hyöty asiakkail-

le on ilmeinen: kun vianhallinta automatisoituu, pystytään sähköverkossa ilmeneviin häiriöihin reagoimaan aiempaa nopeammin ja sähkökatkot hankaloittavat elämää entistä vähemmän.” Kirkkonummen alueen pilotti koskee lähes 5 500 asukasta. Hanke on osa Energia- ja ympäristöalan SHOKyhtiön Cleen Oy:n viisivuotista Älykkäät sähköverkot ja energiamarkkinat -tutkimusohjelmaa. Ohjelma etsii muun muassa uusia ratkaisuja sähköverkoille vastaamaan paremmin asiakkaiden ja markkinoiden tulevaisuuden tarpeita. Pilotin mukainen ratkaisu otetaan käyttöön Kirkkonummen alueella syksyllä 2011.

ABB power 2 | 11

Uutiset

Baldor-kauppa vahvistaa Suomen moottoritarjontaa ABB:n alkuvuodesta 2011 toteuttama Pohjois-Amerikan johtavan moottorivalmistajan Baldorin yritysosto vahvistaa tarjontaa myös Suomessa. Kaupan myötä ABB:n tarjonta laajenee kattamaan pienempitehoiset NEMA (National Electrical Manufacturers Association) -standardit täyttävät sähkömoottorit, mikä edistää myös Pohjois-Amerikan markkinoille laitteita toimittavien suomalaisten laitevalmistajien toimintaa. Lisäksi tarjonta täydentyy liikeohjaimien sekä servovahvistimien ja -moottoreiden osalta. Toimintojen integrointi on käynnissä ja tulevaisuudessa ABB:n kautta on saatavilla myös mekaanisen voimansiirron komponentteja, kuten hihnapyöriä ja kytkimiä, vaihdemoottoreita, liikeohjaimia ja servovahvistimia. Joulukuussa 2010 voimaan tulleet USA:n liittovaltion säännökset vauhdittavat teollisuussektorin siirtymistä energiatehokkaisiin moottoreihin, minkä seurauksena USA:n korkean hyötysuhteen moottoreiden markkinoiden ennustetaan kasvavan 10–15 prosenttia. Kanadassa, Meksikossa ja Euroopan Unionissa vastaavia säännöksiä otetaan käyttöön vuoden 2011 Baldorin tuotevalikoima on laaja, esimerkkinä elintarvikeaikana. teollisuuden tarpeisiin kehitetty teräsrunkoinen moottori, Baldor Electric Company markkinoi, suunnittelee ja valmistaa teollijoka on suojausluokkaa IP65. suuden sähkömoottoreita, mekaanisia sähkönsiirron tuotteita, taajuusmuuttajia ja generaattoreita. Yritys on tunnettu vahvasta asemastaan korkean hyötysuhteen sähkömoottoreissa sekä NEMA-standardit täyttävissä moottoreissa. Baldor-tuotteet tullaan markkinoimaan jatkossakin Baldorin nimellä. Lisätietoja: Antti Kortelainen, p. 050 33 22276, Antti Hedman, p. 050 33 23797

ABB avaa sähkömoottoreiden varalaitepalvelun ABB avaa Suomessa teollisuuden tarpeisiin rakennetun varalaitepalvelun, joka keskittää ja tehostaa sähkömoottoreiden varamoottorikannan hallintaa. Ensimmäisenä palveluun liittyy Stora Enso. Varalaitepalvelu helpottaa moottoreiden tehokasta hyödyntämistä yli yhtiörajojen. ABB:n keskusvarastot Oulussa ja Lappeenrannassa toimivat varalla olevien moottoreiden varastoina, joista välitetään takuunalaisia huollettuja sekä uusia moottoreita varalaitepalveluun liittyneille asiakkaille. ABB:n ja Stora Enson sopimus koskee Stora Enson tehtaita Veitsiluodossa, Oulussa, Varkaudessa, Imatralla, Uimaharjussa ja Heinolassa. Stora Ensolla on tuotantokäytössä kymmeniä tuhansia sähkömoottoreita, joista sopimus kattaa valtaosan. ABB vastaa sähkömoottoreiden huoltamisesta ja varastoimisesta sekä varalaitekannan ylläpidosta. Varalaitepalvelua täydentävät ABB:n Helsingin, Lappeenrannan ja Oulun huoltokeskusten huoltoja korjauspalvelut. Jatkossa palvelu voidaan laajentaa kattamaan moottoreiden ohella muitakin laitteita. Lisätietoja: Jukka Kosenoja, p. 050 33 56690

ABB power 2 | 11

Uusi vakiointi tuulivoimageneraattoreille ABB on tuonut markkinoille vakioidut tuulivoimageneraattoriperheet. Uusi tuoteperhestrategia perustuu vakioituun runkorakenteeseen ja muokattaviin liitäntäpintoihin. Ratkaisu lyhentää asiakaskohtaisen tuotekehitysprosessin läpimenoaikoja, sekä alentaa kustannuksia. ”Tämä tarkoittaa entistä nopeampia prototyyppien toimitusaikoja asiakkaille. Aiemmin asiakaskohtaisen generaattorin valmistaminen kesti noin yhdeksän kuukautta. Tuoteperheajattelu on lyhentänyt ajan noin puoleen. Pelkkä suunnitteluaika on lyhentynyt neljästä kuukaudesta neljään viikkoon”, kertoo ABB:n tuulivoimagene raattoreiden tutkimus- ja kehityspäällikkö Raimo Sakki. Vaikka generaattoreista on tehty mahdollisimman vakioituja sarjatuotantoetujen hyödyntämiseksi, on rakenne tarpeeksi joustava, jotta ne soveltuisivat eri valmistajien turbiineihin. ABB on maailman johtavia tuuliturbiinien generaattoreiden valmistajia. Yhtiö on toimittanut viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana 30 000 generaattoria.

Vaativissa olosuhteissa kunnossapito punnitaan Teksti Matti Välimäki Kuvat Olli Urpela

Miljoonia kuutioita pumpattavaa vettä. Kaivosteollisuudessa koneet tekevät työtä vaativissa olosuhteissa. Nordkalkin Tytyrin kaivoksen huolto on kokonaisuudessaan luotettu ABB:lle – ja niin on ollut jo vuosien ajan.

aukontie-niminen tunneli, noin 350 metriä maan pinnan alapuolella. Jostain kaukaa kuuluu kumea jysähdys. Jälleen uusi erä kalkkikiveä on erotettu esiintymästä poraamalla ja räjähdysaineen avulla. Mutta ennen kuin kivimassa on maan päällä, tarvitaan järeää murskainta, kuljetushihnoja, syöttimiä ja nostotornia. Jatkojalostukseen, kaivoksen omaan kalkkitehtaaseen, matkaa on vain kivenheitto. Siellä Tytyrin Solhemin esiintymän punertava kalkkikivi poltetaan kiertouunissa 1 300 asteen lämmössä. Kaivosteollisuuden koneet tekevät työtä erittäin vaativissa olosuhteissa. Tytyrissä kalkkipöly tunkee joka paikkaan. Lisäksi pumput joutuvat poistamaan vuodessa yli miljoona kuutiota vettä, jotta kaivostunnelit pysyvät kuivina.

Tytyrin kaivos- ja tehdaspäällikkö Sampsa Sysilän mukaan Full Service on tehostanut tuotantoa ja sen avulla on saavutettu vuositasolla huomattavia säästöjä.

ABB power 2 | 11

Nordkalk Tytyrin kaivos

”Huollon merkitys on erittäin suuri. Meidän on voitava luottaa siihen, että koneet toimivat koko ajan. Jos jossakin on vaikeuksia, se vaikuttaa nopeasti koko ketjuun ja tulee kalliiksi”, Tytyrin kaivos- ja tehdaspäällikkö Sampsa Sysilä kertoo. Tiivistä yhteistyötä ABB Service on vastannut jo viiden vuoden ajan Tytyrin kaivoksen ja tehtaan kiinteiden tuotantolaitteiden kunnossapidosta. Vastikään tytyriläiset solmivat ABB:n kanssa uuden viiden vuoden Full Service -sopimuksen. ”Full Service ® on tehostanut tuotantoamme, olemme päässeet parempaan käyttövarmuuteen ja saavuttaneet vuositasollakin laskettuna huomattavia säästöjä”, Sysilä kertoo. Myyntipäällikkö Esa Kivioja ABB:ltä kertoo, että ABB:n ja tytyriläisten yhteistyö on ollut hyvin tiivistä. ”Olemme asiakkaan tehtaalla kunnossapito-organisaationa tietyllä ydinjoukolla. Huolehdimme kunnossapidosta kokonaisuutena ja hankimme esimerkiksi kaikki tarvittavat alihankkijat ja varaosat.”

”Huollon tehostumisen ansiosta emme tarvitse enää yhtä paljon varaosa ja uusia koneita.” Esko Niemelä kunnossapitopäällikkö, Tytyrin kaivos

Ennakoitavuutta, suunnitelmallisuutta, tietotaitoa Tytyrin kunnossapitopäällikkö Esko Niemelä kertoo, että Full Service -asiakkuuden aikana kaivoksen ja tehtaan kunnossapitomateriaalien potti on pienentynyt. ”Huollon tehostumisen ansiosta emme tarvitse enää yhtä paljon varaosia ja uusia koneita kuin ennen. Hyvin tervetullutta on ollut myös ennakoitavuuden ja suunnitelmallisuuden lisääntyminen. Välttämättömiin uusiin investointeihin on pystytty varautumaan ajoissa”, Niemelä selvittää. Kivioja huomauttaa, että ABB:n kokonaiskunnossapito ja ABB:n ja Stora Enson yhteisyritys Efora muodostavat yhdessä yli 1 900 hengen organisaation, joka hankkii paljon kunnossapidon materiaalia. Taustaorganisaatiosta löytyy hyvin paljon kunnossapitoalan tietotaitoa, resursseja ja kykyä reagoida yllättäviinkin tilanteisiin nopeasti. ”Pystymme tarjoamaan hankintaan ja seurantaan sellaista systematiikkaa, jota pienemmillä toimijoilla ei välttämättä ole. Jokainen pienikin huoltotyö merkitään tarkkaan kunnossapidon tietojärjestelmään ja tietojärjestelmää myös hyödynnetään tehokkaasti”, työmaapäällikkö Jukka Saloranta ABB:ltä mainitsee. Energy Optimizerilla lisää tuotantotehokkuutta Full Service -asiakkuuden aikana Tytyrin kalkkitehtaan kiertouuni on varustettu ABB:n Energy Optimizer -optimointijärjestelmällä. ”Optimointijärjestelmän avulla olemme pystyneet nostamaan uunin tuotantotehokkuutta noin 10 prosenttia”, Sysilä kertoo. Hän huomauttaa, että kaivosteollisuudessa energiatehokkuuden merkitys korostuu, koska järeät koneet kuluttavat paljon energiaa. ”Tärkeää on myös muun muassa sää-

Esa Kivioja myyntipäällikkö, ABB

”Huolehdimme kunnossapidosta kokonaisuutena ja hankimme kaikki tarvittavat alihankkijat.” dettävyys. Koneet eivät käy aina täysillä, vaan varastotilanteen mukaan vaikkapa 80 prosentin kapasiteetilla. Tarvittaessa koneista pitää saada kuitenkin nopeasti kaikki tehot irti.” Työtä turvallisuuden puolesta Niemelä huomauttaa, että hyvä, suunnitelmallinen huolto – se että koneet toimivat prosessissa juuri niin kuin niiden pitää – on kaivosteollisuudessa tietenkin myös tärkeä turvallisuustekijä. ”Olemme saaneet ABB:lta impulsseja myös turvallisuuteen liittyen”. Kun puhutaan kaivoksista ja turvallisuudesta, niin ainakin maallikolle tulee ensimmäisenä mieleen Chilen taannoinen kaivosonnettomuus. ”Meillä ei voi tapahtua vastaavaa. Suomessa kaivosten turvallisuuskulttuuri on aivan eri tasolla. Etua on tietenkin myös siitä, että maamme kallioperä on erilainen, hyvin vakaa”, Sysilä kertoo. Tavoitteet entistä kunnianhimoisemmat Uudelle viisivuotiselle Full Service -kaudelle on asetettu entistä kunnianhimoi-

Näin se tehtiin Nordkalkin Tytyrin yksikkö ja ABB solmivat Full Service sopimuksen vuonna 2006. Viisivuotiskaudella ABB on vastannut kalkkikaivoksen ja tehtaan tuotantolaitteiden kokonaiskunnossapidosta: huoltojen suunnittelusta, ennakkohuolloista ja akuuteista huoltotarpeista. Kaivoksella ja 8

ABB power 2 | 11

kalkkitehtaalla työskentelee 76 Nordkalkin työntekijää – ja tämän lisäksi päivittäisissä huoltotehtävissä 11 ABB:läistä. ABB hankkii myös tarvittavat huollon alihankkijat sekä huollon varaosat. Full Service -sopimuksen aikana Tytyrin tehtaan toiseen uuniin on hankittu myös Energy Optimizer- optimointijärjestelmä.

Yhteistyön hyödyt: + Turvallisuus parantunut + Tuotantotehokkuus noussut + Käytettävyys kehittynyt + Energiatehokkuus parantunut + Suunnitelmallisuus ja ennakoitavuus lisääntyneet + Saavutettu taloudellisia säästöjä

Nordkalk Tytyrin kaivos

semmat tavoitteet. ”Tavoitteenamme on, että kustannustaso pysyisi samana kuin aikaisemmin. Tavoitteena on myös, että vaikka laitteet ikääntyvät, niin käytettävyys kehittyisi edelleen”, Sysilä kertoo. Yhteistyössä on lisäksi uusia elementtejä, joilla tähdätään ennen kaikkea energiankulutuksen pienentämiseen. Tytyrin kaivos ja tehdas ovat sitoutuneet Motivan energiantehokkuussopimuksen tavoitteeseen pudottaa energiankulutusta viidellä prosentilla vuoteen 2016 mennessä. ”Viemme Tytyrissä läpi energiatehokkuuspilotin. Asiantuntijamme käyvät nyt sopimuskauden aluksi prosessit tarkkaan läpi ja pyrkivät löytämään kohtia, joita voitaisiin edelleen tehostaa ja jotka tarjoavat säästöpotentiaalia”, Esa Kivioja kertoo. ”Uskomme, että pienillä uusilla investoinneilla voimme saada aikaan isojakin säästöjä”, Sysilä huomauttaa.

Jukka Saloranta työmaapäällikkö, ABB

”Jokainen pienikin huoltotyö merkitään tarkkaan kunnossapidon tietojärjestelmään.”

Nordkalk ja Tytyri Nordkalk on Pohjois-Euroopan johtava korkealaatuisten kalkkikivipohjaisten tuotteiden valmistaja. Yhtiön tuotteita käytetään muun muassa paperi-, teräs-, ja rakennusaineteollisuudessa sekä ympäristönhoidossa ja maataloudessa. Tuotemerkki on Nordkalk. Vuonna 2010 Nordkalkin liikevaihto oli 331,9 miljoonaa euroa. Yhtiön palveluksessa on noin 1 150 henkilöä yli 30 paikkakunnalla. Nordkalk kuuluu Rettig Group -konserniin. Tytyrissä sijaitsee yksi Nordkalkin kolmesta maanalaisesta kaivoksesta. Louhinnan lisäksi Tytyrissä poltetaan kalkkia kahdella uunilla, valmistetaan sammutettua kalkkia ja kalkkikivijauhetta sekä tehdään stabilointiseoksia.

01 Tytyrin kaivoksella työskentelee päivittäisissä huoltotehtävissä 11 ABB:läistä. 02 Tytyrin kaivoksen alin louhintataso on 350 metrin syvyydessä. 03 Tytyrissä sijaitsee yksi Nordkalkin kolmesta maanalaisesta kaivoksesta. Lisätietoa: www.nordkalk.fi

ABB power 2 | 11

LKAB & korkean hyötysuhteen moottorit

LKAB hankkii vain korkean hyötysuhteen moottoreita

Kaivostyötä 15 000 moottorin voimalla Kaivosjätti LKAB:n sähkönkulutus on lähes kaksi prosenttia koko Ruotsin kulutuksesta. Moottorit haukkaavat yrityksen energiankulutuksesta 90 prosenttia. Poistuvat moottorit korvataan aina energiatehokkailla. Teksti Risto Pakarinen Kuvat Hans-Olof Utsi

almiyhtiöiden perusprosessit automatisoitiin jo kauan sitten, ja kuvat hakkujen kanssa maan uumenista nousevista kaivosmiehistä ovat muinaishistoriaa. Alan toiminta kehittyy jatkuvasti, joka tasolla. LKAB (Luossavaara-Kiirunavaara AB) työllistää 4 100 henkilöä, joista suurin osa tekee työtään Ruotsissa. Viime vuonna yhtiö toimitti kaikkiaan 26 miljoonaa tonnia valmiita rautamalmituotteita, ja 121-vuotias yhtiö on nykyisin Euroopan suurin rautamalmitoimittaja ja maailman toiseksi suurin rautapellettivalmistaja. Sen liikevaihto on 3,1 miljardia euroa, ja viime vuonna se teki noin miljardin euron voiton.

ABB power 2 | 11

Kyseessä on siis jättiyritys. LKAB on niin suuri, että sen sähkönkulutus – melkein kaksi terawattituntia – on lähes kaksi prosenttia koko Ruotsin kulutuksesta. ”Keskimäärin sähkömoottorit kuluttavat noin kaksi kolmasosaa teollisuuden käyttämästä sähköstä. LKAB:n kohdalla moottoreiden osuus energiankulutuksesta on 90 prosenttia. Pienikin säästö auttaa siis paljon”, sanoo LKAB:n projektipäällikkö Lennart Mukka. ”Ryhdyimme jo 1990-luvulla seuraamaan energiankulutustamme. Koska meillä on jatkuvassa käytössä noin 15 000 sähkömoottoria, teimme päätöksen, että uusimme poistuvat moottorit vain korkean hyötysuhteen moottoreilla”, Mukka kertoo.

LKAB & korkean hyรถtysuhteen moottorit

ABB power 2 | 11

LKAB & korkean hyötysuhteen moottorit

01 LKAB ja ABB ovat tehneet yhteistyötä jo vuosien ajan. ABB on ollut mukana useissa LKAB:n suurhankkeissa. 02 LKAB sertifoi moottorinsa voimassa olevien ympäristöstandardien mukaisiksi. Näin yritys myös vähentää hiilidioksidipäästöjään.

Suomessa direktiivin mukaisilla muutoksilla säästetään vuoteen 2020 mennessä yhteensä yli tuhat gigawattituntia sähköä vuodessa eli noin 50 000 sähkölämmitteisen omakotitalon vuosikulutus.

ABB power 2 | 11

Uusi standardi motivoi Lisämotivaatiota tuo EU:n päätös työntää heikon hyötysuhteen moottorit pois markkinoilta. Vuoden 2011 alusta voimaan astuneiden uusien vaatimusten mukaan kaikki moottorit tulee testata ja luokitella IEC-standardin mukaan. Siinä moottorit on luokiteltu energiatehokkuusluokkiin IE1, IE2, IE3 ja IE4, joista IE4 on hyötysuhteeltaan paras. Kaikkien kesäkuun puolivälin jälkeen asennettujen uusien moottoreiden tulee täyttää ainakin IE2-vaatimukset. Vuoden 2015 alusta moottoreiden on täytettävä IE3-vaatimukset suorakäyttöisenä tai IE2:n vaatimukset taajuusmuuttajaan yhdistettynä. IE2-moottoreiden arvioidaan pääsevän noin kahden prosentin säästöihin perinteisiin moottoreihin verrattuna, IE3-moottoreiden puolestaan vielä kolme prosenttiyksikköä parempiin säästöihin, riippuen moottorin runkokoosta. Prosentit saattavat kuulostaa pieniltä, mutta esimerkiksi Suomessa direktiivin mukaisilla muutoksilla säästetään vuoteen 2020 mennessä yhteensä yli tuhat gigawattituntia sähköä vuodessa eli noin 50 000 sähkölämmitteisen omakotitalon vuosikulutus. Kaikki eivät tietenkään heti päivitä moottoreitaan kahden ylimmän, IE3- tai IE4-luokituksen, täyttäviksi. ”Historiasta voidaan nähdä, että kun tarjolla oli IE1- ja IE2 -moottoreita, IE2moottoreita ostettiin vain noin 15 prosenttia kokonaismäärästä, loput olivat IE1:tä. Jako on jatkossakin luultavasti saman suuntainen, eli asiakkaat ostavat noin 15 prosenttia moottoreista IE3-tasoisina ja loput alemman luokan versioina”, sanoo markkinointipäällikkö Peter Svartsjö ABB:ltä.

Edelläkävijä edelläkävijöiden maassa LKAB:lle muutos ei tule tuottamaan suuria vaikeuksia, sillä se on jo muutaman vuoden ajan uudistanut laitteitaan IE3-tason mukaisiksi. Svartsjön mukaan LKAB onkin edelläkävijä maassa, joka itsessään on edelläkävijä muihin eurooppalaisiin maihin verrattuna. ”Ylipäätään Eurooppa on ollut esimerkiksi Yhdysvaltojen ja Australian perässä sähkömoottoreita koskevien direktiivien osalta”, hän sanoo. ”Ruotsi on ollut tässä edelläkävijä. Jos verrataan vaikkapa Suomeen, suomalaiset yritykset pitävät useammin hintaa energiatehokkuutta tärkeämpänä tekijänä. Ruotsissa on ollut ympäristöystävällisyyden trendi, jota myös valtio edistää omilla toimillaan. LKAB on loppukäyttäjänä edelläkävijä, mutta sama koskee myös muutamia laitevalmistajia, kuten vaikkapa Alfa Lavalia. Heille se on tapa erottua.” Ennen vuoden 2011 direktiiviä, Euroopassa oli vain vuodesta 1998 voimassa ollut vapaaehtoinen sopimus komission ja valmistajien keskusjärjestön välillä. Toisaalta, LKAB on perinteisesti halunnut olla kehityksen etujoukoissa. Korkean hyötysuhteen moottoreiden käyttö on sen vuoksi ollut merkittävä osa yrityksen filosofiaa. Moottorit ovat LKAB:n toiminnan ytimessä, olipa kyse sitten pumpuista, puhaltimista tai malmin kuljetushihnoista. ”Korkean hyötysuhteen moottorit ovat hankintahinnaltaan hieman kalliimpia, mutta tuovat mukanaan merkittäviä säästöjä. Ostohinta on vain noin prosentin luokkaa moottorin elinkaaren kokonaiskustannuksista”, sanoo Mukka.

LKAB & korkean hyötysuhteen moottorit

”Korkean hyötysuhteen moottorit ovat hankintahinnaltaan hieman kalliimpia, mutta tuovat mukanaan merkittäviä säästöjä.” Lennart Mukka projektipäällikkö, LKAB

”Olimme edelläkävijöitä, kun 1990-luvulla päätimme ryhtyä ostamaan vain korkean hyötysuhteen moottoreita. Olimme varmaankin Ruotsissa ihan ensimmäisiä”, hän jatkaa. Takasinmaksuaikaa kannattaa miettiä Svartsjön mukaan sähkömoottorin kohdalla korkea hyötysuhde merkitsee myös sitä, että investoinnin takaisinmaksuajaksi voidaan laskea korkeimmillaankin vain noin kolme neljä vuotta. Joidenkin moottoreiden kohdalla investointi maksaa itsensä takaisin jo vuodessa. ”Moottorit suunnitellaan kuitenkin 20–30 vuoden käyttöön, ja markkinoilla näkee vieläkin 1970- ja 1980 -luvuilla valmistettuja Strömbergin moottoreita”, hän sanoo.

Ecodesignvaatimukset Asetusluonnoksen mukaan moottorit tulee testata käyttäen IEC 60034-2-1:2007-standardia ja luokitella IEC 60034-30:2008 -standardin mukaan, missä moottorit on luokiteltu energiatehokkuutensa mukaan eri luokkiin. Moottorien tulee täyttää vähintään luokan IE2 vaatimukset 16.6.2011alkaen. Teholuokan 7,5–375kW moottorien tulee vuoden 2015 alusta lähtien täyttää vähintään luokan IE3 vaatimukset ja luokan IE2 vaatimukset, mikäli moottori on varustettu taajuusmuuttajalla. Vuoden 2017 alusta lähtien samat vaatimukset koskevat myös pienimpiä sähkömoottoreita. EU:n komissio suosittelee, että kansalliset ja alueelliset viranomaiset asettavat IE3moottorin vähimmäistasoksi julkisissa hankintamääräyksissä vuodesta 2011 alkaen.

ABB power 2 | 11

LKAB & korkean hyötysuhteen moottorit

LKAB myös uudelleenkäämii moottoreita ainoastaan pakon edessä, sillä yhtiö hankkii uusia korkean hyötysuhteen moottoreita jatkuvasti. ”On yksinkertaisesti kannattavampaa hankkia uusia moottoreita. Toki me voimme joissain erityistapauksissa uudelleenkäämittää tietyn kokoisia moottoreita, mutta yleisellä tasolla emme tee sitä mielellämme. Erään kanadalaisen tutkimuksen mukaan uudelleenkäämittäminen heikentää hyötysuhdetta merkittävästi – ja sitä emme halua”, sanoo Mukka. ”LKAB:llä on sama periaate kaikissa heidän käyttämissään tuotteissa, ei ainoastaan sähkömoottoreissa”, Svartsjö sanoo. Pitkä yhteistyö ABB:n ja LKAB:n välinen yhteistyö on jatkunut jo vuosikymmenien ajan, ja sitä värittävät monet suurhankkeet. Jo 1970-luvulla ABB toimitti LKAB:lle kymmenen vinssimoottoria, kun yhtiö porautui 775 metrin syvyyteen Kiirunan kaivoksessaan. Parikymmentä vuotta myöhemmin malmia alettiin kuljettaa 1 045 metrin syvyydestä, edelleen ABB:n vinssimoottoreiden voimin. Tänä päivän toimitaan 1 365 metrin syvyydessä, ja ABB toimittaa LKAB:lle uusia vinssimoottoreita. Muutama vanhempi vinssimoottori jatkaa toimintaansa kunnes kaivaustyöt 1 045 metrissä päättyvät kokonaan. Ne muunnettiin kuitenkin tasavirrasta vaihtovirralla toimiviksi. Näin LKAB pystyy käynnistämään useamman kuin yhden vinssin kerrallaan ja käyttämään korkeamman hyötysuhteen moottoreita. Uudet, 1 365 metrin tasolla toimivat vinssit käynnistetään ensi vuonna. Hiilidioksidipäästöt alas Paitsi korkea hyötysuhde, LKAB:lle on Mukan mukaan tärkeää ottaa huomioon myös direktiivin taustalla olevat ympäristöasiat. ”Me pyrimme sertifioimaan moottorimme voimassa olevien ympäristöstandardien mukaisesti ja jatkuvasti vähentämään hiilidioksidipäästöjämme”, Mukka sanoo. 14

ABB power 2 | 11

Jo nyt LKAB tähtää IE3-luokituksen mukaisten moottoreiden käyttöön, ja tavoitteet ovat jopa IE4-tasolla. ”Osa moottoreistamme ylittää jo IE3-standardin vaatimukset. Ne ovat ikään kuin viritettyjä IE3-moottoreita.” Svartsjön mukaan uusien standardien vaatimusten saavuttaminen vaatii kuitenkin enemmän kuin pientä virittelyä. ”Jotkut IE3-moottoreistamme saattavat mennä vakiona IE4luokkaankin, mutta useimmat tuotteistamme menevät kokonaan uusiksi, jotta voimme saavuttaa IE4-luokan vaatimukset”, hän sanoo. LKAB jatkaa periaatteensa mukaisesti moottorihankintojensa tarkkaa arviointia. ”LKAB on ollut edelläkävijä jo 15–20 vuoden ajan. He ovat huomanneet, kuinka suuria säästöjä he saavat aikaan korkean hyötysuhteen moottoreilla”, Svartsjö toteaa. ”Heille se on ollut selvä päätös, ja kannattavaa jo pitkän aikaa.”

Fakta LKAB on Ruotsin valtion omistama kansainvälinen mineraalikonserni, joka on maailman johtava terästeollisuudelle toimitettavien rikastettujen rautamalmituotteiden toimittaja. Pääosa sen tuotteista menee Euroopan terästehtaisiin, ja kaksi kolmasosaa yhtiön liikevaihdosta tulee Euroopasta. Myös Pohjois-Afrikka, Lähi-itä ja Kaakkois-Aasia ovat tärkeitä markkina-alueita. − Konserni työllistää noin 4 000 henkilöä, joista yli 3 000 Ruotsissa. − Tuotanto on kasvanut yli 300 prosenttia viimeisten 30 vuoden aikana. − Toimitusjohtaja: Lars-Eric Aaro − Liikevaihto: 3,1 miljardia euroa vuonna 2010

Tuotekehitystä

Teknologia

Verkon loistehoa ja yliaaltoja kompensoiva sähkökäyttö Teksti Reijo Komsi & Asko Salminen

ABB on kehittänyt teknologiaa, jossa verkkovaihtosuuntaajalla voidaan normaalin pätötehon syötön lisäksi kompensoida verkon loistehoa ja aktiivisesti suodattaa neljää suurinta harmonista virtaa. erinteiset sähkökäytöt käyttävät tasasuuntaajina diodisiltoja ja tyristorisiltoja. Ne tuottavat harmonisia virtayliaaltoja, jotka säröyttävät verkkojännitettä. Yliaallot ja loisvirta aiheuttavat häviöitä muuntajissa, kaapeleissa ja siirtolinjoissa. Osa siirto- ja jakeluverkon kapasiteetista kuluu loistehon ja yliaaltojen siirtoon, ja näistä syntyvät häviöt on otettava huomioon siirtoverkkoa mitoitettaessa. Sen lisäksi, että teollisuuslaitos ei voi käyttää koko siirtokapasiteettia pätötehon siirtoon, se joutuu maksamaan loistehon huippuarvon mukaan verkkoyhtiölle.

Referenssit Ensimmäinen yliaaltosuodatin/kompensaattori on ollut toiminnassa vuoden 2008 kesäkuusta lähtien erittäin vaativissa olosuhteissa avokaivoksen kuormaajassa Saksassa. Toinen vastaava laitteisto otettiin käyttöön elokuussa 2010 metallialan tuotantolaitoksessa Ruotsissa. Keskijänniteverkon rms-virtaa pystyttiin pienentämään 45 prosenttia tällä ratkaisulla. Alkuperäiset passiiviset suotimet eivät olleet kestäneet DCkäyttöjen aiheuttamaa rasitusta. Kummassakin tapauksessa loistehon/yliaaltojen tuottajana on useita tyristorisiltoja ja muuntajia.

Teoriaa Yleisin tasasuuntaaja on 6-pulssinen diodi- tai tyristorisilta. Sen tuottaman virran kokonaissärö THDI on suuruusluokka 40 prosenttia. Neljä suurinta harmonista (5., 7., 11., ja 13.) tuottaa tuosta lukemasta noin 30 prosenttiyksikköä. Ohjattu tyristorisilta tuottaa enemmän loistehoa kuin diodisilta. Yliaaltoja voidaan suodattaa passiivisilla suotimilla ja aktiivisilla suotimilla. Passiivisten suotimien haittana on kapasitiivinen virta, jota syntyy aina riippumatta sen tarpeesta. Pahimmillaan se voi aiheuttaa verkkojännitteen nousua ylijänniterajalle ja muuntajien ylikuormittumista. Loistehokompensointi tapahtuu yksinkertaisimmillaan kytkemällä kondensaattoreita tietyillä askeleilla verkkoon. Kompensointikondensaattorin verkkokytkennästä aiheutuu aina jännitetransientti.

Potentiaaliset sovellusalueet Potentiaalisia käyttökohteita ovat teollisuuslaitokset, joissa on vanhoja hyväkuntoista sähkökäyttöjä, mutta joihin on suunnitteilla modernisointia ja uusia AC-käyttöjä esimerkiksi metallija puunjalostusteollisuudessa sekä kaivoksissa. Ratkaisu soveltuu myös erillisenä yksikkönä sähkön laadun parantamiseen siirto- ja jakeluverkoissa.

ABB Drives -ratkaisu ABB Drivesissa on kehitetty teknologiaa, jossa verkkovaihtosuuntaajalla voidaan normaalin pätötehon syötön lisäksi kompensoida verkon loistehoa ja suodattaa neljää suurinta harmonista virtaa. Oikealla konvertterin mitoituksella voidaan teollisuuslaitoksen tuottama kokonaisvirtasärö pienentää jopa viidesosaan alkuperäisestä ja lisäksi kompensoida tasasuuntaajien ja muuntajien tuottama loisteho. Suodatus ja kompensointi tapahtuvat reaaliajassa konvertterin omien mittausten, analyysin ja takaisinkytketyn säädön kautta. Samanaikaisesti verkkovaihtosuuntaaja syöttää pätötehoa DC-välipiiriin kytketyille taajuusmuuttajille.

*Measuring

MVA verkkovaihtosuuntaaja syöttää pätötehoa kahdelle AC-käytölle, suodattaa neljän DC-käytön virran yliaaltoja ja kompensoi metallilinjan tyristorisiltojen ja muuntajien tuottamaa loistehoa 1 MVAr asti. Kompensointipiste (mittauspiste) on keskijänniteverkossa.

ABB power 2 | 11

Kluuvin sähköasema

Kluuvin uusi sähköasema sijaitsee Suomen sähkönkäytön suurimman kuormitustiheyden keskipisteessä. Noin 30 metriä maan pinnan alapuolella toimiva sähköasema on monin tavoin edelläkävijä.

ABB power 2 | 11

Kluuvin sähköasema

Sähkönjakelua Kolmen sepän patsaan alta Teksti Pertti Suvanto Kuvat Matti Immonen

äsmälleen tässä on Kolmen sepän patsas”, sanoo Helen Sähköverkko Oy:ssä hankepäällikkönä työskentelevä Jyrki Nieminen ja vilkaisee kohti kattoa. Olemme Helsingin Aleksanterinkadun ja Mannerheimintien risteyksessä, mutta 30 metriä maan pinnan alapuolella. Nieminen vastaa sähköasemaprojekteista ja myöntää, että vastikään valmistunut Kluuvin sähköasemaprojekti on ollut ainutlaatuinen. Yksiselitteinen syy tähän on aseman sijainti. Helsingin tehokkaimmin ja tiiviimmin rakennetulla alueella vapaata tonttimaata ei ole. Siksi valittavana oli vain yksi suunta – alaspäin. Helsingin kaupunki on maan alla kuin reikäjuusto. Kallioperässä risteilevässä tunneliverkostossakin alkaa olla jo ahdasta. Tätä hallitakseen kaupunki on laatinut maanalaisen yleiskaavan. Kun perinteisen sähköaseman toteutusaika on parisen vuotta, Kluuvin maanalaista asemakaavaa alettiin valmistella jo kymmenen vuotta sitten. Asema louhittiin Helsingin ydinkeskustan kiinteistöjä palvelevan huoltotunnelin yhteyteen. Puolet Helsingissä käytetystä sähköstä kuluu alueella, joka vastaa kahdeksasosaa kaupungin pinta-alasta. Ydinkeskustassa sähkönjakelun kuormitustiheys on niin suuri, että Kluuvin sähköaseman teho kuluu jo noin yhden neliökilometrin alueella. Aiemmin aluetta syöttivät Kampin, Punavuoren, Kasarmitorin ja Kruunuhaan sähköasemat. Ydinkeskustassa lisäkapasiteetille oli selkeä tarve, ja nyt aiemmin Kluuvin aluetta syöttäneiden sähköasemien kapasiteettia vapautuu tiivistyvän

”T

ydinkeskustan ja uusien asuinalueiden käyttöön muun muassa Jätkäsaaressa. Kluuvin aseman avulla verkko vahvistuu ja sähkönjakelun luotettavuus paranee. ”Olemme ydinkeskustassa suurennuslasin alla. Käytännössä täällä ei häiriöitä siedetä”, Nieminen sanoo. Erikoisratkaisuja kolmessa tasossa Kluuvi on yksi Helen Sähköverkon suurimmista sähköasemista. Luolastossa on kaksi päämuuntajaa, 110 kV:n ja 10 kV:n kytkinlaitokset, omakäyttö-, suojaus- ja kaukokäyttölaitteet, kaapelikellarit ja muut tekniset tilat. Uutuuttaan kiiltelevässä asemassa riittää esiteltävää. Tilat muistuttavat kallion sisään rakennettua taloa, sillä peltikatto estää kalliosta irtoavaa ainesta varisemasta herkkien laitteistojen päälle. Asema on rakennettu kolmeen tasoon ja pitää sisällään paljon erikoisratkaisuja. Esimerkiksi ilmanvaihto on maan alla hankala toteuttaa. Niemisen mukaan ehdoton vaatimus kuitenkin oli, ettei rakenteita saa tulla näkyviin katutasoon. ”Ilmanvaihtoputket vietiin 70 metriä ylöspäin läheisen kiinteistön katolle. Kluuvissa koko sähköasema on varustettu huoltoväylän takia sammutusjärjestelmin.” ”Järjestelmiä on kaksi: vesisumu- ja kaasusammutusjärjestelmä, jotka molemmat ovat henkilöturvallisia. Poikkeuksellista on myös, että kaikki kaapelit ovat paloa edistämättömiä, eivätkä synnytä myrkyllisiä kaasuja.” Nieminen on syystä ylpeä luolaston lämmitysjärjestelmästä, jossa hukkalämpö otetaan talteen ja sillä lämmitetään luolatila. Muuntajien lisäjäähdytystarve hoidetaan kaukojäähdytyksellä.

Mitä ABB:n tuotteita Kluuvista löytyy? Kluuvin 110 kV / 10 kV sähköaseman prosessilaitetoimitus oli merkittävä kokonaispaketti. Tämän se piti sisällään: − 110 kV kaasueristeinen kojeisto (GIS) − 10 kV ilmaeristeinen kojeisto − ohjaus-, suojaus- ja kaukokäyttöjärjestelmät, järjestelmäväylän protokolla IEC 61850 − omakäyttöjärjestelmät (= varmennetut DC- ja AC-järjestelmät) − sähköaseman maadoitukset ja prosessi kaapelointi − toimitus sisälsi suunnittelun, asennuksen sekä käyttöönoton ja koulutuksen ABB power 2 | 11

Kluuvin sähköasema

“ Meillä on hyvä näkemys siitä, minkälainen sähköverkon tulee olla 30 vuoden päästä. ”

Jyrki Nieminen hankepäällikkö, Helen Sähköverkko Oy

Kaasueriste kutisti tilatarpeen ABB toimitti sähköasemalle 110 kV ja 10 kV prosessilaitteet toimien sähköaseman pääurakoisijana. Niemisen mukaan valinnassa kiinnitettiin erityistä huomiota laadullisiin asioihin, kuten elinkaarikustannuksiin, takuuehtoihin, teknisiin ansioihin ja toimitusvarmuuteen. Teknisistä ansioista Nieminen nostaa yhdeksi esimerkiksi 110 kV kaasueristetyn kojeiston. Kluuvin solmupisteen kautta kulkee 110 kilovoltin jännite Suvilahden ja Kampin sähköasemille. Tilan- ja maankäytön takia kaikki uudet 110 kV kojeistot ovat Helsingissä kaasueristeisiä. Sen sijaan 10 kV:n kojeisto toteutettiin ilmaeristeisenä ABB:n kojeiston kompaktin rakenteen ansiosta. 10 kV kaksikiskojärjestelmänä toteutettu kojeisto on Suomessa yksi suurimmista. ”10 kilovoltin johtolähtökennoja on varauksineen 40 kappaletta, ja kojeistossa on yhteensä 54 kennoa”, Nieminen selvittää. Aseman hermokeskuksessa eli relehuoneessa Nieminen esittelee aseman ohjausjärjestelmiä ja suojareleitä. ”Liikennöinti hoidetaan IEC 61850-protokollalla. Se on meillä käytössä neljällä sähköasemalla, muilla sähköyhtiöillä ei sitä ole vielä aidosti tässä laajuudessa käytössä. Siinä olemme aika paljon edellä muita”, Nieminen arvelee.

Sähköasemia tulossa Helsinkiin lisää ABB:n toimitukseen sisältyi myös sähköasemaprosessin suunnittelu, asennus, käyttöönotto ja koulutus. ”Tämä on alalla selkeä trendi. Sähkölaitosympäristössä omaa suunnittelua on vähennetty ja avaimet käteen -toimituksia on lisätty”, Nieminen sanoo. Toisaalta ABB käytti aliurakoitsijanaan asennuksissa myös HelenServicen asiantuntijuutta. ”Yhteistyö ABB:n kanssa on mennyt erinomaisesti. Myös ABB:llä arvostetaan sitä, että asiakkaalla on vielä omia suunnittelijoita, asiantuntijoita ja osaamista. Osalla alan toimijoista näin ei välttämättä ole.” Nieminen on tyytyväinen, että pitkäaikainen ja tärkeä Kluuvin projekti ollaan saamassa päätökseen. Kokonaisaikataulu on pitänyt hyvin. Helen Sähköverkolla on yksi uusi tärkeä solmupiste verkossaan lisää. Nyt niitä on yhteensä 22 kappaletta. Mutta eivät työt tähän lopu. Seuraava maanalainen asema tulee Ilmalan torille ”Pöllölaaksoon”, MTV3:n ja vesitornin väliin. Se valmistuu vuonna 2014. Lauttasaareen on tulossa myös maanpäällinen asema. ”Meillä on aika hyvä näkemys siitä, minkälainen sähköverkon tulee olla 30 vuoden päästä. Sähköasemien komponentit ovat hyvin pitkäikäisiä, jopa yli 50 vuotta. Se on otettava jo suunnitteluvaiheessa huomioon”, Nieminen sanoo.

Tulevaisuuden sähköasema Kluuvin uusi sähköasema edustaa monella tavalla tulevaisuuden sähköasemaa. Kompaktit ratkaisut tulevat yleistymään, kun sähköasemia pitää pystyä piilottamaan kaupunkitaajamaan. Silloin ne sijoitetaan usein maan alle.

Projektipäällikkö Juhani Möksy ABB:ltä muistuttaa, etteivät sähköasemat muutu nopeasti. Tehtyjen investointien on toimittava vielä puolen vuosisadankin päästä. ”Uudet tietoliikenneratkaisut tulevat yleistymään. Kansainvälinen väylästandardi mahdollistaa sen, että valvonta- ja ohjaustietoa voidaan siirtää lähes minne tahansa. Samalla kaikkien valmistajien laitteet toimivat samassa väylässä ja verkossa.” Sähköasemaakin voidaan valvoa ja ohjata kaikkialta, mistä on yhteys verkkoon ja tiedonsiirron turvallisuus on varmistettu. Tämä lisää käytettävyyttä. Aseman hoitaminen on helpompaa kuin ennen. Myös VLAN on tulossa. Jo nyt on käytössä ratkaisuja, jossa ohjaukseen päästään aseman sisällä langattomasti kiinni. 18

ABB power 2 | 11

Möksy ennustaa, että älykkäät sähköverkot ja optiseen tiedonsiirtoon liittyvät ratkaisut tulevat nopeasti kehittymään. ”Vaikka perusrauta kojeistoissa on likimain sama, sen tilaa pystytään tarkkailemaan entistä tehokkaammin ja samalla saadaan ulos monenlaista tietoa. Tämä antaa valvomon päätöksentekoon ja ohjaukseen entistä enemmän taustatukea.” Kennoterminaaleihin eli suojareletekniikkaan tulee tuoreita sukupolvia. Yksikkö sisältää useita prosessoreita, joihin tehdään uusia sovelluksia. ”Jo nyt esimerkiksi Kluuvin kojeistoissa on paljon paikallista älykkyyttä. Terminaali pystyy toimimaan itsenäisesti, jos yhteys ylöspäin katkeaa.” Möksy sanoo, että myös mittaustek-

niikka, jolla sähköisiä suureita kuten virtoja ja jännitteitä mitataan, tulee kehittymään. ”Se on varmasti yksi osa tulevaisuuden tekniikkaa. Uudet ratkaisut ovat tilaltaan pienempiä ja voivat perustua uuteen teknologiaan ja uusiin fysikaalisiin sovelluksiin, joilla välillisesti mitataan sähköisiä suureita. Esimerkiksi antureita käytetään mittamuuntajien sijasta.” Möksy uskoo, että kojeistojen toimittajan koko elinkaaren mittainen kunnossapito, huolto ja ylläpito tulevat lisääntymään. ”Toimittaja ottaa näistä yhä enemmän vastuuta. Tulevaisuudessa toimittajat hoitavat laitteistot aina asennuksesta purkamiseen saakka.”

Energiatehokkuus

Kestävä kehitys

”Tiedoilla ja taidoilla on pakattuna reppu. Täällä susta välitetään, olet ysi taikka eppu.” Eskolanmäen koulun motto

Suuret säästöt ja parempi valaistus Teksti Dakota Lavento Kuvat Jani Sourander

ykyaikainen valaistuksenohjaus mahdollistaa jopa 40 prosentin säästöt valaistuksen energiankulutuksessa. Kouvolan Eskolanmäen yhdistetyn alaja yläasteen viitisensataa oppilasta opiskelee tällä lukukaudella käytännössä upouusissa tiloissa. Vuoden kestäneessä peruskorjauksessa rakennuksesta säästettiin vain runko. Koulun talotekniikka oli peräisin 1970-luvulta eikä vastannut uuden vuosituhannen opiskelun vaatimuksiin. Remontissa uusittiin koko rakennuksen lvis-tekniikka. Sähkösuunnittelija Raimo Pehkosen mukaan erityisesti valaistusratkaisujen suunnittelu oli mielenkiintoinen tehtävä.

Energiatehokkuutta valaistukseen Vanhoissa, suurissa koulurakennuksissa valaistus kuluttaa paljon sähköä. Eskolankoulu on erinomainen esimerkki siitä, kuinka sähköä voidaan säästää merkittävästi tinkimättä valaistuksen määrästä ja tasosta tippaakaan. ”Tilaaja, Kouvolan kaupunki edellytti valaistukselta paitsi energiataloudellisuutta

myös säädettävyyttä. Ratkaisun runkona on KNX-väyläohjausjärjestelmä”, Pehkonen kertoo. Järjestelmä mahdollistaa myös ohjausintegraatiot muihin järjestelmiin. Läsnäolotunnistimien ohjaustietoa voidaan käyttää myös muun muassa ilmastoinnin ohjaukseen.

ABB:n Impressivo-kalustesarjaan kuuluvat niin KNX-painikkeet kuin Impressivoasennuskalusteet. Luokkien valaistuksessa käytettiin KNX-DALI -muuntimia, joilla muunneltavuus ja tilanteiden talletus onnistuu ilman kaapelointimuutoksia. Valaistus tarpeen mukaan Luokkiin on valittu neljä erilaista ennak-

koon määriteltyä ja ohjelmoitua valaistustilannetta. Valaistustilanteita voi helposti säätää tarpeen mukaan, mutta ohjelmointi jää voimaan seuraavaa kertaa varten. Tarpeenmukaisella valaistuksella opiskelu on selvästi tehokkaampaa. Valot eivät jää palamaan turhaan ”Luokkien läsnäolotunnistimet sammuttavat valot, kun oppilaat lähtevät välitunnille. Myös käytävävalot voidaan ohjelmoida himmenemään tai sammumaan sektoreittain, kun käytävillä tai auloissa ei liikuta”, Pehkonen lisää. Nykyaikaisen koulun valaistuksen ohjauksella päästään merkittäviin säästöihin, sillä valaisimia tarvitaan paljon. Eskolanmäen kouluun asennettiin yli tuhat valaisinta. ”Koulun energiansäästö valaistuksen osalta on tavanomaiseen valaistukseen verrattuna vähintään 30–40 prosenttia”, Pehkonen kertoo. ”Tulevaisuuden kannalta säästettyjä eurojakin tärkeämpi on esimerkki, jonka voimme koululaisille sähkönkäyttäjinä antaa.” ”Energiaa voidaan säästää ja päästöjä vähentää eikä se tarkoita, että meidän pitäisi elää pimeässä”, KNX-myyntipäällikkö Harri Liukku ABB:ltä painottaa. ABB power 2 | 11

Azipod XO

ABB Marinen tuotekehittäjien tuorein taidonnäyte on Azipod XO -ruoripotkurijärjestelmien kiistaton kuningatar. ABB:n asenne ja osaaminen vakuuttivat myös yhden maailman vaativimmista varustamoista. Teksti Heli Satuli Kuvat ABB

Azipod ei lepää laakereillaan

aailman merillä seilaa yli 90 alusta, joista löytyy ABB Marinen sähköinen Azipod®propulsiojärjestelmä. Ainutlaatuista ruoripotkurijärjestelmää hyödynnetään kaikkiaan 108 laivassa, kun lukuun lisätään suunnitteilla olevat alukset. Markkinajohtajan aseman säilyttäminen vaatii jatkuvaa työtä järjestelmän kehittämiseksi. “ABB Marine panostaa tutkimukseen ja tuotekehitykseen seitsemän prosenttia liikevaihdostaan”, kertoo Azipod-tuotteiden markkinointipäällikkö Antti Lehtelä ABB:ltä. Helsingin Vuosaaressa toimiva yksikkö vastaa maailmanlaajuisesti meriteollisuuden ratkaisujen kehittämisestä ABB:llä. Menestys perustuu Lehtelän mukaan ennen kaikkea talon sisäiseen innovatiivisuuteen, huippuosaamiseen ja järjestelmien jatkuvaan kehittämiseen asiakkaan näkökulmasta.

Aidosti ainutlaatuinen Nähdessään päivänvalon 1990-luvun 20

ABB power 2 | 11

alussa, Azipod ®-propulsiojärjestelmä mullisti suurten avomeriristeilijöiden ohjailtavuuden kirjaimellisesti 360 astetta. Azipod perustuu sähkövoimalla pyöritettäviin potkureihin ja pystyakselinsa ympäri pyörivään ruoripotkurilaitteeseen. 360 astetta kääntyvän ohjausyksikön ansiosta Azipod-potkurilaittein varustettu alus on huomattavasti muita potkurijärjestelmiä ohjailtavampi. Näin turvallisuus paranee ja karilleajojen mahdollisuus ja ympäristövahinkojen riski pienenee selvästi. Sähköinen propulsiojärjestelmä on lisäksi hiljainen, eikä laiva kaipaa erillisiä peräsimiä tai ohjailupotkureita. Azipod on ylivoimainen myös ympäristöystävällisyydessä. Järjestelmällä varustettu alus kuluttaa jopa viidenneksen vähemmän polttoainetta perinteisiin potkureihin verrattuna, sillä aluksen hydrody-

Azipod XO

naaminen hyötysuhde paranee, kun vesi pääsee virtaamaan häiriöttömästi potkureihin. Uuden sukupolven Azipod Azipod-tuotteen ominaisuuksia parannettiin vuosien varrella jatkuvasti, mutta reilut viisi vuotta sitten ABB uppoutui sen systemaattiseen kehittämiseen. “Työn lähtökohtana olivat asiakkaiden tarpeet. Kuuntelimme laivojen käyttäjien antamaa palautetta tarkasti. Listasimme ongelmat ja otimme ne suurennuslasin alle. Halusimme tuotteen, joka on entistä luotettavampi, helpompi huoltaa ja edulli-

sempi käyttää”, selventää Lehtelä. Kehitystyön tuloksena syntyi Azipod XO. Uuden sukupolven Azipodissa potkureiden kääntöjärjestelmä on sähköinen aikaisemman hydraulisen ratkaisun sijasta. Azipod-yksikön hydrodynamiikkaa on parannettu ja laakereiden ja tiivisteiden tekniset ratkaisut ovat kokonaan uusia. Uusi Azipod on helpompi valmistaa ja vaivattomampi integroida laivan runkoon. Ennen kaikkea Azipod XO -tuote on helpompi huoltaa ja käyttää. “Esimerkiksi painelaakeri ja tiivisteet voidaan huoltaa laivassa, ilman kalliita kuivatelakkaseisokkeja”, Lehtelä esittelee.

ABB power 2 | 11

Azipod XO

”Vastuullinen ajattelu on Azipod-järjestelmän perusta.”

Antti Lehtelä markkinointipäällikkö ABB

Hui Huipputuote löysi h huippuasiakkaan Azipod XO:n uusia ratkaisuja työstettiin ABB:llä perusteellisesti. Pelkästään laakerises järjestelmää testattiin VTT:n kansjärjestelmä sa kuukausia olosuhteissa, olosuhte jotka ylittivät vaativuudellaan kaikki merikelit. me Työ kannatti. Japanilainen linjaliikennelauttavalmistaja linjaliikenne ja Celebrity Cruises -varusta -varustamo innostuivat uudesta tuotteesta välittömästi ja tilasivat ruoripotkurijärjestelmän aluksiinsa. Mutta eräästä asiakkaasta ABB on erityisen ylpeä: yhtenä vaativimmista varustamoista tiedetty Norwegian Cruise Line vakuuttui Azipod XO:n ylivoimaisuudesta ja valitsi järjestelmän kahteen loistoristeilijäänsä. 40 miljoonan euron kauppa sisältää sähköntuotanto- ja -jakelujärjestelmät, ohjauspotkurimoottorit ja kaksi 17,5 megawatin propulsiojärjestelmää. Azipod XO -järjestelmäl lä varustettavat alukset ovat varustamon suurimpia. Meyer Werftin telakalla Saksassa rakennettavien laivojen vetoisuus on 143 500 bruttorekisteritonnia ja kumpaankin laivaan mahtuu 4 000 matkustajaa. Alusten on tarkoitus päästä neitsytmatkalleen vuosina 2013 ja 2014. Azipod-alus ei jää pulaan Mutta Azipod-projekteissa on usein kyse muustakin kuin pelkistä koneista ja laitteista. ”Yhteistyö tarkoittaa täyttä sitoutumista projektiin kaikissa vaiheissa aluksen rakentamisesta sen eläkeikään saakka. Olemme varustamojen mukana jo suunnittelupöytävaiheessa”, Lehtelä toteaa. ABB:n kokonaispalvelu takaa aluksen käytettävyyden koko sen eliniän ajan. Huoltosopimuksin katetaan Azipod-laitteiden ennalta-

ehkäisevä kunnonvalvonta. Lisäksi ABB tekee potkurilaitteille perusteellisia huoltoja viiden ja kymmenen käyttövuoden jälkeen. ABB huolehtii myös aluksen miehistön koulutuksesta. Ongelmatilanteissa apu on aina lähellä. “ABB:n Azipod-potkurilaitteisiin erikoistunut huolto-organisaatio palvelee Helsingissä, Murmanskissa, Houstonissa ja Shanghaissa. Lisäksi ABB:n paikallisten palvelukeskusten osaaminen on lähellä asiakasta maailmanlaajuisesti, ja tuki palvelee 24 tuntia vuorokaudessa vuoden jokaisena päivänä. Globaalin huolto-organisaation ansiosta avun saanti on nopeaa. Alus ei jää pulaan”, Lehtelä lupaa. Asiantunteva ja sitoutunut huolto-organisaatio painoi Lehtelän mukaan paljon myös Norwegian Cruise Linen valinnassa. Nyt loistoristeilijöiden miehistö voi keskittyä siihen, mihin alus on luotu: liikennöimään ja palvelemaan asiakkaitaan maailman merillä. Ympäristömyönteistä etumatkaa Elinkaarikustannusten ja turvallisuuden ohella myös ympäristövastuullisuuden merkitys kasvaa meriteollisuudessa. “Vastuullinen ajattelu on Azipod-järjestelmän perusta: energiatehokas teknologia auttaa pienentämään risteilijäjättien hiilijalanjälkeä ja polttoaineenkulutusta parantaen samalla matkustusmukavuutta. Azipod-järjestelmä on kiistatta yksi ympäristöystävällisimmistä potkurijärjestelmistä”, Lehtelä kiteyttää. ABB:n ammattilaiset ovat syystäkin ylpeitä Azipod XO:stä, mutta markkinointipäällikön mukaan katse on jo tiiviisti tulevassa. “Seuraavaksi keskitymme laajentamaan XOtuotesarjaa ja viemään kehitettyjä erinomaisia ratkaisuja myös muihin Azipod-tuotteisiin. Azipodin kohdalla työ ei lopu koskaan. Parhaasta voi asiakasta kuunnellen tehdä vieläkin paremman.”

Uuden sukupolven ruoripotkurijärjestelmä + Edulliset elinkaarikustannukset: tiivisteiden ja laakereiden uudet ratkaisut, yksikön huollot ilman kuivatelakointia. + Vakuuttava voima: sähköisen propulsiojärjestelmän teho 20 + MW/yksikkö. + Pienemmät päästöt: Itämeren automatkustajalautan vuotuiset CO2-päästöt noin 10 000 tonnia vähemmän perinteiseen potkurijärjestelmään verrattuna. + Helpompi huollettavuus: vaivaton pääsy Azipod-yksikköön, tiivisteiden vaihto yksikön sisällä. + Luja luotettavuus: testattu teknologia, 22

ABB power 2 | 11

ennaltaehkäisevä huolto ja järjestelmien monitorointi etädiagnostiikalla. + Laakeriöljyn tiiviste erillään vesitiivisteestä, ei voiteluöljyjä mereen. + Älykäs käyttöliittymä: välittää reaaliaikaista tietoa järjestelmän optimaalista käyttöä varten. + Entistäkin energiatehokkaampi: hyd rodynaaminen hyötysuhde on kaksi prosenttia parempi aiempaan Azipodsukupolveen verrattuna.

ABB:n avaruusteknologiaa

Mitä ihmettä?

Onko Marsissa elämää? Ei ainoastaan maalla, merellä ja ilmassa – ABB:n teknologiaa löytyy myös avaruudesta. Avaruusinterferometri on mukana etsimässä elämää planeetta Marsin kaasukehästä. Se mittaa eri kemikaalien ja kaasujen pitoisuuksia alle 0,1 ppb:n (parts per billion) tarkkuudella. Toimittanut: Jaana Nikkari Kuva: ESA

nterferometri on keskeinen osa satelliitin kuljettamaa MATMOS-laitetta (Mars atmospheric trace molecule occulatation spectrometer). Suomennettuna laite etsii Marsin kaasukehästä metaania ja muita hivenkaasuja, jotka auttavat selvittämään, onko Marsissa elämää. Aiemman tai nykyisen elämän olemassaolon lupaavimpia merkkejä on metaani, jota voi syntyä joko biogeenisesti kuolleista tai elävistä organismeista tai geologisesti tulivuorissa tai raudan hapettumisen yhteydessä. ABB:n avaruusinterferometrin tehtävänä on tutkia Marsin kaasukehää: havaita ja mitata metaanin ja muiden kaasujen runsaus satelliitin kulkiessa kiertoradallaan Marsin kaasukehän läpi. Avaruusinterferometri perustuu pitkälti toiseen ABB:n laitteeseen, joka toimii parhaillaan kanadalaisessa SCISAT-1-satelliitissa mittaamassa maan ilmakehän kemiallista koostumusta ja keräämässä tietoa otsonikerroksen häviämisestä Kanadan ja Arktiksen yllä. Tähän mennessä se on tuottanut tietoa yli 200 tieteelliseen artikkeliin, mitannut 12 kemikaalia, joita ei ole koskaan aiemmin havaittu satelliitilla, ja toiminut virheettömästi vuodesta 2003 alkaen – vuosia pidempään kuin alun perin odotettiin.

MATMOS on osa ExoMars Trace Gas Orbiter -satelliittia, joka laukaistaan vuonna 2016 Euroopan ja Yhdysvaltain avaruusvirastojen (ESAn ja NASAn) yhteishankkeessa.

ABB power 2 | 11

010 22 21999. ABB Asiakaspalvelukeskus löytää asiantuntijamme. ABB Asiakaspalvelukeskus on ABB:n uusi yhteydenottokanava, jonka kautta tavoitat oikean henkilön. Asiakaspalvelukeskus palvelee sinua kaikissa ABB:n tuote- ja palveluasioissa noin 300 palveluun sitoutuneen asiantuntijamme avulla. Ota yhteys Asiakaspalvelukeskukseen, mikäli et tiedä oikeaa tai et tavoita tuttua yhteyshenkilöäsi. Kirjaamme pyyntösi tietojärjestelmäämme ja seuraamme asiasi käsittelyn etenemistä. Olemme tavoitettavissasi 24/7. www.abb.fi

ABB Oy Asiakaspalvelukeskus Puhelin: 010 22 21999 Sähköposti: palvelukeskus@fi.abb.com