Vuosien saatossa laitoksen koneisto ja apulaitteet olivat saavuttaneet maksimaalisen käyttöaikansa, joten laitoksen päivitys oli ajankohtainen

Kontiolahdelle vuonna 1957 rakennettua Puntarikosken vesivoimalaa oli edellisen kerran uudistettu 1980-luvun lopulla.

“Korjaus oli välttämätöntä, koska vanhassa voimalassa häiriöiden määrä alkoi lisääntyä huomattavasti, ja siksi huoltokäyntien määrä kasvoi. Vanhoihin laitteisiin ei myöskään tahtonut löytyä enää sopivia varaosia”, Puntarikosken vesivoimalan uudistuksesta vastannut VEOn vesivoiman projektipäällikkö Vesa Talonpoika kertoo.

Jotta Puntarikosken vesivoimalaitos pysyisi tuottavana, Pohjois-Karjalan Sähkö investoi vuosien 2016–2018 aikana viisi miljoonaa euroa voimalan uudistamiseen sekä sen uuteen laitteistoon. VEO toimitti Puntarikosken sähkönjakelujärjestelmään tarvittavat uudet kojeistot sekä koneisto- ja laitosautomaatiojärjestelmät, jotka sisältävät sekä turpiinin- että jännitteensäätöjärjestelmät. Uuden generaattorin toimitti KONCAR Kroatiasta ja turpiinin Litostroj Power Sloveniasta.

Tilaa säästävä ratkaisu

Koska Puntarikoski on vanha voimalaitos, oli sen uusimisessa kiinnitettävä huomiota erityisesti tilan asettamiin rajoitteisiin.

“Käytettävissä oleva tila on lähes aina haaste vanhan voimalaitoksen modernisoinnissa. Vaikka Puntarikosken voimalaitos ei ole pienin näkemäni, saimme tehdä paljon suunnittelutyötä, jotta kaikki tarvittavat laitteet saatiin sopimaan laitosrakennukseen”, Talonpoika kertoo.

Ensinnäkin Puntarikosken automaatiojärjestelmään on integroitu myös voimalaitosrakennuksen ilmanvaihto- ja jäähdytysjärjestelmän ohjaus, joten laitokselle ei tarvinnut hankkia erillistä IV -ohjausjärjestelmää. Toinen Puntarikosken tilaa säästävä ratkaisu on VEOn ja Arcteqin yhteistyössä toteutettu innovaatio, Generator Commander, joka yhdistää generaattorin suojauksen, tahdistuksen ja magnetoinnin yhteen laitekokonaisuuteen.

“Laite säästää voimalaitoksen generaattoreiden sähköisissä apulaitteissa jopa 86 prosenttia tilaa vanhaan verrattuna. Yksinkertaistetun kokonaisuuden ansiosta se on myös selkeästi perinteisiä laitekokonaisuuksia edullisempi”, Talonpoika huomauttaa.

Puntarikosken voimalaitoksen aikaisemmat kaapeloinnit ja asennukset edustivat alkuperäistä tekniikkaa, eivätkä enää vastanneet nykypäivän vaatimuksiin. Alkuperäiset ratkaisut korvattiin nykyaikaisella automaatiototeutuksella, jossa järjestelmän I/O-rajapintalaitteet viedään prosessiaseman luota lähemmäs toimilaitteita. Tällaista toteutusta kutsutaan hajautetuksi I/O:ksi.

“Pyrimme hyödyntämään hajautettua I/O:ta mahdollisimman paljon, jotta saimme vähennettyä laitoksen järjestelmiin tarvittavaa kaapelimäärää ja sekä niiden aiheuttamaa palokuormaa. Tämä toteutustapa vähentää laitoksella tehtävää asennus- sekä koestustyön määrää ja siten tukee kustannustehokasta toteutustapaa”, Jukka Kelloniemi VEOn vesivoima-automaatiotiimistä selventää.

Korjaus oli välttämätöntä, koska vanhassa voimalassa häiriöiden määrä alkoi lisääntyä huomattavasti, ja siksi huoltokäyntien määrä kasvoi. Vanhoihin laitteisiin ei myöskään tahtonut löytyä enää sopivia varaosia.

Turpiininsäätäjällä uusille markkinoille

Puntarikosken automaatioratkaisu toteutettiin asiakkaan toiveesta Siemens S7-1500 -järjestelmällä. VEO kehitti projektia varten uuden vesivoima-automaatioratkaisun tukemaan Siemens-järjestelmän ominaisuuksia, ja samassa yhteydessä tehtiin myös turpiininsäätimestä seuraava sukupolvi Siemens S7-1500 -järjestelmään. Kehitystyössä huomioitiin myös verkkoyhtiön tulevat määräykset.

”Turpiininsäätimen käyttöönotossa havaittiin vanhan laitoksen rakenteista sekä vesiteiden käyttäytymisestä aiheutuvia muutostarpeita turpiinin ohjaamiseen. Koekäytön sujuva toteuttaminen edellyttää, että pystymme muokkaamaan automaation toimintaa koekäytön yhteydessä vastaamaan laitoksen erityispiirteitä”, Kelloniemi kertoo.

Aikaisemmin Puntarikosken laitoksella oli käytössä sähköhydraulinen turpiininsäädin, jonka ohjaus perustui pelkästään tehon säätöön. Nyt uuden turpiininsäätimen myötä koneistolla on myös mahdollisuus osallistua säätöreservimarkkinoille perinteisen energiantuotannon lisäksi.

”Tämä tuo lisäarvoa laitoksen tuottavuudelle, varsinkin kun sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapainottaminen korostuu tulevaisuudessa entisestään. Fingridin nykyisillä säännöillä yhä pienemmät yksiköt voivat tulla mukaan säätöreservimarkkinoille”, Kelloniemi sanoo.

Onnistunut lopputulos

Uudistuksen tavoitteena oli nostaa voimalaitoksen käytettävyyttä entisestä sekä parantaa järjestelmän tiedon kulkua. Näissä tavoitteissa onnistuttiin, ja Pohjois-Karjalan sähkölaitoksen voimalaitospäällikkö Jari von Becker on erittäin tyytyväinen lopputulokseen.

”Puntarikosken voimalaitos laitettiin täysin uuteen uskoon, joten kyseessä oli meille todella suuri projekti. Täydellisyyttä ei tietysti ole olemassakaan, vaan aina matkalla sattuu kaikenlaista korjattavaa ja viilattava. Olen kuitenkin sitä mieltä, että lopputulos on tärkein ja näin ollen kokonaisuutena Puntarikosken projekti valmistui tavoitteiden mukaisesti.

Tässä auttoi se, että olemme tehneet VEOn kanssa yhteistyötä jo vuosikymmenien ajan. Tunnemme toistemme toimintatavat, joten yhteistyö on sujuvaa. Nyt kun olemme jonkin aikaa seuranneet uusitun laitoksen toimintaa, en voi muuta sanoa kuin että hyvältä näyttää”, Becker toteaa.

”Kun asiakas on tyytyväinen lopputulokseen, voidaan projektia pitää myös toimittajan kannalta onnistuneena”, Kelloniemi lisää tyytyväisenä.