För att sätta en ny världsstandard för hållbar gruvdrift på djup nivå inledde LKAB 2018 ett industriellt utvecklingsprojekt. I projektet, som är en av Sveriges största industriella investeringar hittills, samarbetar ABB, Combitech, Epiroc och Sandvik med LKAB för att ta de nödvändiga tekniska kliven som behövs. Med andra ord effektiva lösningar som ser till att morgondagens säkra gruvdrift också är ekonomiskt, miljömässigt och socialt hållbar.
Gruvan Konsuln i Kiruna fungerar som en riktig gruvmiljö där teknik, maskiner och arbetsmetoder testas. ABB bidrar med lösningar för elektrifiering av underjordsgruvor samt en integrerad automationsplattform och ett driftsledningssystem. Inom ramen för testbädden undersöks hur man på bästa sätt kan bygga upp ett effektivt autonomt produktionssystem som är koldioxidfritt och har högsta möjliga säkerhetsnivå. Det ambitiösa målet är att inte ha några koldioxidutsläpp alls, samtidigt som man ökar säkerheten för de som arbetar i gruvan och ökar produktiviteten med 50 procent.
Ett steg före även inom skydd och styrning av kraftsystem
I testgruvmiljön i Konsuln är LKAB också ett av de första gruvbolagen i världen som uppgraderar sitt skydd och sin styrning av kraftsystemet med digital kommunikation enligt IEC 61850-standarden och GOOSE-meddelanden (Generic Object Oriented Substation Event).
Ett strömavbrott i underjordisk gruvdrift innebär inte bara kostsamma produktionsavbrott, utan även en osäker situation för människorna som arbetar. Gruvföretagen har i allmänhet reservkraftsanläggningar på plats men för att ytterligare automatisera infrastrukturen kommer IEC 61850-aktiverade avstängningsanordningar och horisontell GOOSE-kommunikation ge kortare reaktionstider och ändå behålla selektiviteten i kraftskyddet. Det minimerar antalet och varaktigheten av oplanerade avbrott på grund av nätfel.
"Snabbt skydd är ett måste för framtiden och vi utforskar nu GOOSE-världen eftersom det passar vår strategi kring ökad digitalisering och noll skador", säger Charlie Björk, utvecklingsingenjör på LKAB.
Tolv av ABB:s Relion® REX640 skyddsreläer finns installerade som en del av skyddet av kraftsystemet i gruvan. Skyddsreläerna ska tidigt upptäcka problem i kraftsystemet och antingen eliminera problemen eller förhindra och minska skador på personal och utrustning. När ett kortslutningsfel upptäcks måste det skyddsrelä som ligger närmast felet utlösas och förhindra att andra reläer i nätverket utlöses genom att använda snabb GOOSE peer-to-peer-kommunikation. Som ett resultat av detta uppnås snabba driftstider och god selektivitet i kundens 6 kV-nät.
"Peer-to-peer-kommunikation med GOOSE mellan skyddsreläerna förbättrar reaktionshastigheten utan att ge avkall på selektiviteten. Det ger oss en säkrare arbetsmiljö och en tillförlitlig strömförsörjning i vår gruva", säger Magnus Emanuelsson, senior utvecklingsingenjör på LKAB.
Med den nya kraftdistributionslösningen på plats har LKAB fått ökad tillförlitlighet i kraftsystemet och dessutom tagit ett viktigt steg framåt i sin strävan mot en säkrare och mer hållbar gruvdrift.