Valvomossa puhelin soi taukoamatta. Käytöstä vastaava henkilö seisoo keskittyneenä näyttörivistön äärellä. Toinen hälytysääni pärähtää soimaan. Paikalle kiirehtii kollega ottamaan puheluita vastaan toisella puhelimella. Syysmyrskyn jakeluverkolle aiheuttamia vikoja korjataan koko ajan, ison porukan toimesta. Kymmeniin, jopa satoihin puheluihin vastataan. Työt tulevat jatkumaan kellon ympäri, joten toimistolle on varattu evästä yötä myöten työtä tekeville asentajille.
Kuvaus on täyttä totta ja kertoo intensiteetistä, jolla jakeluverkkoyhtiön työntekijät tekevät töitä suurempien vikatilanteiden aikana. Verkon käyttöä johdetaan käyttökeskuksesta käsin ja työtä voisi etäisesti verrata vaikkapa lennonjohdon työhön. Kentällä ei tehdä mitään käyttötoimenpiteitä ilman käytönvalvojan käskyjä ja hänen antamaansa lupaa.
Käytönvalvontajärjestelmä eli SCADA on yhteydessä verkossa oleviin solmukohtiin omien tietoliikenneyhteyksien kautta. Verkosta saadaan järjestelmään monipuolisesti käyttöä tukevaa informaatiota: mittauksia, tilatietoja, erilaisia signaaleja ja sen avulla voidaan suorittaa kauko-ohjauksia verkossa oleville kytkinlaitteille. Käytönvalvontajärjestelmään tulee tilanteiden mukaan erilaisia hälytyksiä. Tilatietoja ja hälytyksiä voi tulla peräkkäin lukuisia ja niistä pitää pystyä päättelemään vikatilanteiden tapahtumien kulku.
”Riittävän rajujen ennusteiden perusteella käytön johtaja ilmoittaa siirtymisestä kohotettuun valmiuteen, jolloin vikapäivystyksen resursseja lisätään ja valmistellaan kalustoa vikojen korjaustöitä varten.”
Verkon käytöllä tarkoitetaan yksinkertaisimmillaan sitä, että pyritään pitämään jakeluverkossa sähköt päällä. Asia voi näyttää simppeliltä ulospäin, mutta sitä se ei aina ole. Isommissa vikatilanteissa paine voi olla kova, mutta korjaustoimiin liittyvät päätökset pitää tehdä harkintaa käyttäen ja kokonaisuus huomioiden. Vatajankoski Sähköverkolla seurataan sääennusteita jatkuvasti erilaisten sääpalveluiden kautta. Riittävän rajujen ennusteiden perusteella käytön johtaja ilmoittaa siirtymisestä kohotettuun valmiuteen, jolloin vikapäivystyksen resursseja lisätään ja valmistellaan kalustoa vikojen korjaustöitä varten.
Suomessa on tällä hetkellä 77 sähköverkkoyhtiötä, jotka ylläpitävät maan jakeluverkkoja. Energiaviraston sivuilta voi avata sähköisen vastuualuekartan, josta voi tarkastella tarkemmin aluejakoja. Vatajankoski Sähköverkon jakeluverkon pituus suhteessa asiakasmäärään on maan 16. korkein. Kokonaisuus kattaa noin 4000 km sähköverkkoa ja 1300 jakelumuuntajaa pääasiassa Pohjois-Satakunnan alueella. Verkkoon kuuluu noin 80 kpl 20 kV:n johtolähtöä eli johto-osuutta, jotka lähtevät sähkö- tai kytkinasemalta.
”Vatajankoski Sähköverkon jakeluverkon pituus suhteessa asiakasmäärään on maan 16. korkein. Kokonaisuus kattaa noin 4000 km sähköverkkoa ja 1300 jakelumuuntajaa pääasiassa Pohjois-Satakunnan alueella.”
Suuret, vuoden 2011 Tapaninpäivän myrskyn kaltaiset luonnonilmiöt, ovat aina uhka sähkönjakelulle. Taajama-alueet ovat pääasiassa maakaapeloituja ja siten säävarmoja, mutta Vatajankoski Sähköverkon tapauksessa suuri osa verkosta sijaitsee haja-asutusalueella sekä kallioisilla seuduilla, joissa maakaapelointi olisi kustannuksiltaan joko aivan liian kallista tai maaperän vuoksi lähes mahdotonta.
Verkon käyttöön liittyvää sanastoa
Jakeluverkko Jakeluverkon haltijan ylläpitämä verkko, joka koostuu keskijänniteverkosta (20 kV), jakelumuuntajista (20/0,4 kV) ja pienjänniteverkosta (0,4 kV)
Johtolähtö On oma suojausalueensa, joka lähtee sähköasemalta ja linkittyy tyypillisesti rajaerottimen kautta toiseen johtolähtöön. Johtolähdöt ovat taajama-alueella melko lyhyitä, mutta maaseudulla niissä voi olla kymmeniä kilometrejä johtoa.
Kantaverkko Fingridin ylläpitämä koko Suomen kattava suurjänniteverkko jonka jännite on 110 – 400 kV
Katkaisija Yleensä sähköasemalla oleva kytkinlaite, joka kykenee katkaisemaan suuria oikosulkuvirtoja.
Kauko-ohjattava erotin Verkossa oleva kytkinlaite, joka voidaan avata ja sulkea käyttökeskuksesta kauko-ohjauksella.
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) Käytönvalvontajärjestelmä, jonka avulla käytetään verkon kauko-ohjattavia kytkinlaitteita ja saadaan kentältä tilatietoja, mittaustietoja, signaaleja ja hälytyksiä.
Selektiivisyys Selektiivisyydellä tarkoitetaan, että vikaa lähinnä oleva suojalaite toimii eikä verkon terveille osille aiheudu keskeytystä.
Avojohto Ilmajohto jossa johtimet ovat toisistaan erillään. Avojohdon johtimet voivat olla eristettyjä tai eristämättömiä.
Suojarele Laite, joka havaitsee verkossa olevat viat mittauksiin perustuen ja ohjaa viallisen johtolähdön katkaisijan avulla jännitteettömäksi.
Suojausasettelu Suojareleeseen ohjelmoitu asettelu, jonka mukaisesti suojarele toimii vikatilanteissa. Tyypillisiä käytössä olevia suojausfunktioita ovat ylivirta-, maasulku-, nollajännite-, katkeileva maasulku-, vaihekatko-, taajuus- sekä yli- ja alijännitesuojat.
Sähköasema Sähköverkon solmukohta, jossa voidaan suorittaa kytkentöjä, muuntaa jännitettä tai keskittää tai jakaa sähköenergian jakelua eri johdoille.
Sähkönjakeluverkon käyttö on ennakoivaa huoltoa, jatkuvaa valvontaa sekä ongelmien ratkaisua
Sähköverkon käytöllä on keskeinen rooli verkon toiminnassa. Sähköverkon haltijan tulee nimetä ja ilmoittaa Tukesille (Turvallisuus- ja kemikaalivirasto) käytön johtaja, jolla on tehtävään riittävä pätevyys sekä tarvittava työkokemus. Käytön johtajan tehtäviin kuuluu mm. huolehtia tarvittavien huolto- ja kunnossapitotoimien toteutuksesta. Verkkoyhtiöiden lisäksi myös isommissa yrityksissä voidaan vaatia käytön johtaja, jos yrityksellä on riittävän suuri liittymisteho (yli 1600 kVA) tai laitteistoon kuuluu yli 1000 voltin nimellisjännitteisiä osia, esim. suurjännitteisiä muuntajia. Käytön johtajan työnkuvasta ja vaatimuksista voi lukea lisää Tukesin sivuilta.
Vatajankoski Sähköverkon käyttötiimi koostuu käyttöpäälliköstä ja kahdesta käyttötehtäviin erikoistuneesta asentajasta. Käytön asentajat toimivat pääasiassa sähkö- ja kytkinasemilla, kun taas verkonrakennuksen asentajat keskittyvät jakeluverkon rakentamiseen ja sen huoltotöihin. Kyse on yhteistyöstä, jossa molemmilla osapuolilla on selkeät vastuualueet. Asemilla tulee vastaan erilaisia ongelmia, joita usein selvitetään piirikaavioiden, suojareleiden tapahtumalistojen ja häiriötallenteiden avulla. Asemilla toimiminen vaatii malttia ja ongelmanratkaisukykyä. Käyttötiimi suorittaa jatkuvasti verkon kannalta kriittisten laitteiden ennakoivaa huoltoa. Suojareleiden kausikoestuksien yhteydessä tehdään samalla asiaan kuuluvat katkaisijahuollot. Näin varmistetaan verkon suojalaitteiden oikea toiminta vikojen yhteydessä. Suojareleet ohjelmoidaan ja parametroidaan tapauskohtaisesti koko suojauskokonaisuus huomioon ottaen. Suojareleille määritellään tietyt havahtumis- ja toimintaehdot, joilla ne toimii. Kun suojaukset on toteutettu oikealla tavalla, ne toimivat silloin selektiivisesti. Käytössä on useita erilaisia suojausfunktioita, joiden pitää toimia oikein riippumatta siitä, missä vika on.
Tyypillisessä verkon vikatilanteessa suojarele havahtuu, katkaisija laukeaa ja järjestelmä suorittaa automaattisesti jälleenkytkentätoimenpiteet. Jos vika ei poistu, käytönvalvoja saa SCADAn kautta hälytyksen ja käynnistää vianselvityksen. Vikoja verkkoon voi aiheuttaa monenlaiset syyt: ukkonen, rakenteelliset viat verkossa, kaivuutyöt, ylikorkeat kuljetukset, metsurit, muuttolinnut ja majavat. Suurimman osan vikakeskeytyksistä aiheuttaa avojohdolle kaatuneet puut. Vaikka verkkoa raivataan säännöllisesti, se ei yleensä estä johtoaukon ulkopuolelta, melko kaukaakin linjan päälle kallistuvien ”lenkopuiden” aiheuttamia ongelmia sähkönjakelulle.
”Aloitin Vatajankoskella vuonna 2006 käyttöinsinöörinä. Sain toimia noin 10 vuotta rinnakkain alan rautaisen ammattilaisen, käyttömestari Esa Lindstedtin kanssa. Siinä ajassa ehti hyvin perehtymään ammatin saloihin.”
– Janne Yli-Moijala, käyttöpäällikkö, Vatajankoski Sähköverkko
Mitä jakeluverkon käyttö sisältää?
- Sähkö- ja kytkinasemien käyttö ja kunnossapito
- Käytönvalvonta ja verkon vikatilanteisiin reagointi verkostoasentajien tuella
- Työkeskeytysten johtaminen
- Ennakoiva huolto sähköasemilla
- Omien kaukokäyttöyhteyksien rakentaminen ja ylläpito
- Suojausten kausikoestukset
- Suojauskoordinaatiosta huolehtiminen sähköasemilla (110 kV ja 20 kV) sekä keskijänniteverkossa (20 kV)
- SCADA:n ylläpito
- Vianselvitykset ja vikojen korjaukset sähkö- ja kytkinasemilla
- Kantaverkon 110 kV paikalliskytkennät tarvittaessa
Käyttöpäällikkö toimii esihenkilönä ja on vastuussa verkon käyttötoiminnasta
Vatajankoski Sähköverkolla käyttöpäällikön rooliin kuuluu muun muassa toimiminen käyttötiimin esihenkilönä. Käyttöpäällikkö vastaa siitä, että päivittäinen toiminta pyörii sujuvasti. Hän toimii käytöstä vastaavana henkilönä työajallaan, kun taas työajan ulkopuolella keskuspäivystäjä hoitaa tätä roolia. Käyttöpäällikkö osallistuu investointien, kuten uusien sähköasemien suunnitteluun. Tehtäviin kuuluu mm. käytönvalvontajärjestelmän ja kaukokäyttöyhteyksien rakentaminen ja ylläpito. Käyttöpäällikön tehtäviin kuuluu myös toimia Vatajankoski Sähköverkko Oy:n lakisääteisenä käytön johtajana.
Jakeluverkkoyhtiöillä on liittämisvelvollisuus; jos verkkoalueelle esimerkiksi pystytetään uusi tuulipuisto, sen liittäminen verkkoon ei ole mikään pieni asia. Tällöin jakeluverkkoyhtiö toimii kantaverkkoyhtiö Fingridin sekä tuulivoimayhtiön kanssa yhteistyössä voimajärjestelmän teknisiin vaatimuksiin liittyvissä asioissa. Suuren tuotantolaitoksen rakentaminen verkkoalueelle tarkoittaa yleensä myös uuden sähköaseman rakentamista, mikä on miljoonaluokan investointi.
Käyttöön liittyviä haasteita syntyy verkon huoltotilanteissa – kuten vaikka kantaverkkoyhtiön keskeytystilanteessa 110 kV:n johdolle. Tällöin joudutaan asemien kuormia korvaamaan muualta. Onneksi ennakkotieto tällaisista tilanteista saadaan hyvissä ajoin etukäteen ja kokemuksen myötä korvaustilanteet hoituvat yleensä hyvin. Jatkossa mm. suuritehoiset sähkökattilat ja datakeskukset tulevat hankaloittamaan sähköasemien korvaamista. Normaalitilanteessa kokonaisuus on hyvin hallittavissa, mutta haasteita tehon riittävyyden kannalta voi syntyä erikoistilanteissa.
Hyödyntämällä käyttötiimin ammattitaitoa jakeluverkkotoiminnan strategisessa suunnittelussa voidaan ajan mittaan säästää merkittäviä määriä rahaa; investointeja voidaan suunnitella pitkäjänteisesti ja hyödyntäen käytännön kokemuksesta kumpuavaa näkemystä. Pätevä käyttötiimi pystyy lisäksi suorittamaan monipuolisesti töitä sähköasemilla itse, jolloin vältytään usein kalliiden palveluiden ostamiselta ulkoa. Näin pystytään äkillisten ongelmien ilmaantuessa reagoimaan nopeasti. Tavoitteena on tehdä asiat järkevästi ja taloudellisesti – laadusta tinkimättä.