Päivistä tunteihin: Nopeampi verkon vianetsintä turvaa Yara Siilinjärven tuotantoa

Lannoiteyhtiö Yaralla on Siilinjärvellä laaja teollisuuskokonaisuus: apatiittilouhos ja rikastamo sekä neljä kemiantehdasta. Yhtiöllä on alueellaan kaikkiaan kymmeniä kilometrejä keskijänniteverkkoa.

Keskijänniteverkossa on yli sata suojarelettä, joista noin puolet on kaivosyksikössä ja puolet kemiantehtaiden puolella. Ne suojaavat  esimerkiksi muuntajia ja kaapeleita sekä kaivoksessa että tehtailla.

Vikatilanteissa verkon releet aktivoituvat ja keräävät erittäin tiuhalla frekvenssillä dataa häiriötilanteesta. Häiriötallenne eli ns. COMTRADE-tiedosto on tyypillisesti muutaman sekunnin mittainen. Se sisältää dataa häiriötapahtumasta. Data on sähkökäyrän muodossa ja sitä tuotetaan puskuroidusti hetki ennen häiriötapahtumaa ja vielä hetki sen jälkeen.

Vikatilanteissa releet hoitivat suojauksen asianmukaisesti, mutta Yaralla oli haasteena vian löytäminen laajasta verkosta. Releet piti käydä fyysisesti läpi ja häiriötallenteet ladata ja tutkia yksi kerrallaan.

Vasta sen jälkeen, kun oikean häiriötallenteen ottanut rele löydettiin, päästiin tutkimaan vian syytä ja korjaamaan sitä. Vian korjaaminen saattoi jo paikantamisen haastavuuden vuoksi kestää päiviä. 

Yaralle oli tärkeää saada verkon tilanne hallintaan eli koottua tilannetieto yhteen paikkaan. Kun tilannekuva on keskitetty, vian paikannus tapahtuu nopeasti ja vian syitä päästään analysoimaan nopeammin.

Selvitettyään markkinoiden ratkaisuvaihtoehdot Yara valitsi Hitachi Energyn MicroSCADA X SDM600-työkalun (System Data Manager 600) ja otti sen Siilinjärvellä käyttöön vuonna 2021.

IEC 61850-standardiin perustuva SDM600-järjestelmä on MicroSCADA X -ohjelmistokokonaisuuteen kuuluva järjestelmähallinnan ja datan hallinnan ohjelmisto, jota käytetään erityisesti sähköverkkojen ja sähköasemien automaatio- ja suojausjärjestelmissä. Se hakee häiriötallenteet automaattisesti releistä, tallentaa ne keskitetysti ja informoi käyttäjää vikatilanteesta ja sen sijainnista.

Vikatilanteessa asiantuntijan on helppo lähteä ripeästi tutkimaan tallenteita ja analysoimaan niitä erillisellä työkalulla, joka pystyy purkamaan COMTRADE-tiedoston datan visuaaliseen tai numeeriseen muotoon.

Kun vian sijainti ja syy ovat selvillä, päästään vikaa korjaamaan ripeästi. 

MicroSCADA X SDM600:n käyttöönotto on merkittävästi tehostanut vikatilanteiden hoitamista Siilinjärvellä.

Esimerkiksi joulukuussa 2024 kemiantehtailla tapahtui vikatilanne, joka johtui keskijänniteverkon maasulusta. Katko oli niin laaja, että osa tuotannoista meni alas.

Vian selvitystyössä käytettiin SDM600-järjestelmää. Sen avulla nähtiin nopeasti, missä releissä oli häiriötallenteita ja päästiin tutkimaan mitä verkossa oli tapahtunut.

Jos järjestelmä ei olisi ollut käytössä, vikapaikkaa olisi haravoitu käymällä releitä läpi jopa päivien verran. SDM600:n ansiosta vikapaikka löytyi nopeasti ja sähköt saatiin palautettua saman illan aikana.