Přihlásit se k odběru Stáhnout PDF
Výroba energie

Prunéřov II – vyšší účinnost díky komplexní obnově

Elektrárny Prunéřov, ležící na západním okraji severočeské hnědouhelné pánve v blízkosti Chomutova, jsou největším uhelným elektrárenským komplexem v České republice. Patří k nejvýznamnějším dodavatelům elektřiny a zároveň dodávají teplo do Chomutova, Jirkova a Klášterce nad Ohří. Technologicky jsou tvořeny dvěma celky – Prunéřov I a Prunéřov II. Elektrárna Prunéřov II prošla v letech 2012 až 2016 komplexní obnovou, na které se významně podílela i společnost Siemens. 

Společnost Siemens, pro niž práce pro Prunéřov II představovaly největší zakázku posledních let, zajišťovala na klíč projekt, dodávku, instalaci a oživení kompletní elektročásti, tedy vyvedení výkonu a vlastní spotřeby elektrárny, řídicího systému elektrárny a polní instrumentace. Dodávky a práce, které zaštiťovala společnost Siemens, byly rozděleny do dvou obchodních balíčků – OB07 Elektro a OB10 ASŘTP – Automatizovaný systém řízení technologických procesů.

 

Příprava ve 3D

Přípravné a projekční práce probíhaly v Prunéřově od roku 2010. Investor kladl důraz na využívání systému PDMS (3D modelu) s použitím databázových prostředků, který sloužil jednak pro koordinaci jednotlivých obchodních balíčků a jednak – po ukončení projektu – bude využit při dalším provozu a servisu zařízení. Vzhledem ke složitosti napájecí sítě elektrárny, která je specifická svým rozsahem (ve finále bylo položeno cca 1 300 km kabelů), a s ohledem na požadavky na zajištění provozu elektrárny pro zadané provozní a poruchové stavy bylo nezbytné namodelovat tuto síť ve vhodném výpočtovém programu. Pro elektrárnu Prunéřov II (EPR II) byl použit výpočtový program Neplan, pomocí něhož byly provedeny kontroly toků výkonů, zkratových poměrů, kontroly rozběhů motorů a podobně. S ohledem na konfiguraci sítě a na základě výsledků zkratových výpočtů byly použity vysokonapěťové rozvaděče typu NXAir P s vysokou zkratovou odolností 50kA /1s.

 

Kontrola poruchových stavů zvyšuje bezpečnost

Velmi složitým úkolem byl návrh všech částí elektrické sítě a jeho následná kon­trola při poruchových stavech, stejně jako realizace záskoků se zohledněním okrajových podmínek a technických možností jednotlivých dodávaných technologií. Tuto problematiku společnost Siemens řešila společně s objednatelem (ŠKODA PRAHA Invest) a dodavateli jednotlivých technologických celků. Stávající elektro technologie byla technicky i morálně zastaralá. V rámci komplexní obnovy ji nyní nahradila moderní technologie, která je vybavena prvky, jež umožňují provádět efektivní diagnostiku dodávané elektrotechnologie (např. diagnostika blokových, odbočkových a rezervního transformátoru, ochranné terminály vybavené oscilografickými poruchovými zapisovači, systémy umožňující archivaci dat atd.). Vyšší bezpečnost obsluhy a bezpečnější provoz zařízení například zajišťují moderní rozvaděče vn osazené vakuovou vypínací technikou, které jsou vybaveny ochrannými prvky znemožňujícími obsluze provádět nedovolené manipulace. Provedení rozvaděčů vn dále zaručuje, že v případě zkratu uvnitř rozvaděče není obsluha ohrožena.

 

Práce za provozu

Samotná obnova elektrárny Prunéřov II byla zahájena v září 2012. Práce na modernizaci neblokových technologií probíhaly za nepřetržitého provozu stávajících výrobních bloků 21 a 22, a tak bylo nutné přizpůsobovat technické řešení omezeným prostorovým podmínkám. Například bylo třeba řešit nutnost dodávek atypických polí rozvaděčů vn, atypické konstrukční prvky pro kabelové nosné systémy, optimalizovat rozměry blokových a odbočkových transformátorů a podobně. Zastaralá technologie byla demontována postupně a krok za krokem byla nahrazována technologií dodávanou v rámci komplexní obnovy. Proběhly i zkoušky na technologii popílkových sil a vykládky vápence. 

 

 

Balíčky Siemens

Obchodní balíček OB07 dodávaný společností Siemens zahrnoval komplexní dodávku  části elektro pro všechny tři rekonstruované výrobní bloky a pro modernizovanou část společné technologie, která zajišťuje  provoz rekonstruovaných bloků a původně zajišťovala i provoz dvou stávajících bloků 21 a 22. Jednalo se zejména o dodávku zařízení pro vyvedení výkonu nových generátorů Siemens do části modernizované rozvodny 400 kV a dodávku zařízení pro napájení vlastní spotřeby včetně zajištěného napájení. 


Mezi hlavní části dodávky společnosti Siemens patří:

Systém pro vlastní potřebu elektrárny

Společná vlastní spotřeba elektrické energie celé elektrárny je zajištěna systémem, který tvoří transformátor Z1BCT03, hlavní rozvodny 6 kV Z1BCM, Z1BCN a příslušné zapouzdřené vodiče. Siemens neřešil snížení vlastní spotřeby, pouze se snažil snížit ztráty u dodávaného zařízení (blokové a odbočkové transformátory, distribuční transformátory). Třívinuťové transformátory vlastní spotřeby jsou vybaveny jedním přepínačem odboček pro všechny tři fáze (standardně se používají tři přepínače). Jsou zajímavé svým kompaktním řešením, kdy při malých rozměrech nabízejí pozoruhodný výkon.

 

Systém chránění a řízení

Dodávané zařízení je chráněno pomocí terminálů Siemens s využitím moderního komunikačního protokolu IEC 61850, který se stal standardem pro aplikace v energetice. Tento protokol slouží k zajištění funkční spolupráce mezi všemi zařízeními, jak v podřízených stanicích, tak mezi jednotlivými ochranami v polích. Protokol IEC 61850 umožnil nahradit dříve používané drátové vazby v rozvaděčích. Pro komunikaci jsou použity optické kabely, takže se navzájem neovlivňují elektromagnetickým rušením.

Při komplexní obnově elektrárny Prunéřov II byl kladen důraz na použití nejmodernější koncepce nejen pro systém chránění, ale také pro ovládání a komunikaci s řídicím systémem. Pro řízení polí slouží terminál s ochrannými funkcemi 7SJ64, který poskytuje jednoduše obsluhovatelné místní ovládání a automatizační funkce. Integrovaná programovatelná logika CFC (Continuous Function Chart) umožňuje uživateli implementovat své vlastní funkce pro automatizaci rozvaděče, jako například blokování nebo přepínání přívodů, volbu parametrových sad a podobně.

Pro ovládání úsekových rozvaděčů nízkého napětí jsou terminály osazeny v přívodních polích a spojkách mezi rozvaděči. Celá koncepce chránění a ovládání rozvoden je plně automatizovaná s využitím nejnovějších standardů. Použité řešení umožňuje jednoduchou obsluhu prvků jednotlivých vývodů přímo z terminálů ochran s využitím grafického displeje.

•    Rezervní transformátor – napájení vlastní spotřeby, trojvinuťový, olejový transformátor 63/31,5/31,5 MVA; 110+8 x 2%/6,3/6,3kV, YNyn0yn0(d);

•    Zařízení a rozvody společné vlastní spotřeby – rozvaděče nn, vzduchem izolované rozvaděče vysokého napětí typu NXAir a NXAir P s vakuovými vypínači, záskoková smyčka izolované vodiče (3 150 A, 12 kV);

•    Zařízení a rozvody zajištěného napájení – UPS (40 až 100 kVA), baterky (OGi 3200 Ah, 220 V), střídače (300 kVA, 400 V); usměrňovače (800 A, 220 V);

•    Kabeláž a vnitřní uzemnění – kabeláž nn, vn, uzemnění technologie OB07, kabelové nosné systémy;

•    Nouzový zdroj – dieselgenerátor 2 500 kVA, 400 V;

•    Vývod generátoru – nula generátoru, zapouzdřené vodiče, generátorový vypínač;

•    Venkovní transformátory – 3x blokový transformátor (300 MVA, 420±2x2.5% / 15.75 kV, YNd1), 3x odbočkový trojvinuťový, olejový transformátor (63/31,5/31,5 MVA; 15.75±8x2.0% // 6,3 / 6,3 kV, Dyn11yn11);

•    Zařízení rozvodny 400 kV – odpojovače, svodiče přepětí, ocelové konstrukce, vodiče;

•    Zařízení 110 kV – střední repase stávající zapouzdřené rozvodny 110 kV.

 

Druhý balíček Siemens OB10 – ASŘTP

Balíček OB10 zahrnoval komplexní řízení a regulaci technologie elektrárny včetně elektročásti prostřednictvím moderního řídicího systému SPPA-T3000, a to včetně dodávky polní instrumentace, regulačních armatur a souvisejících pohonů. Systém SPPA-T3000 řídí a monitoruje technologické procesy blokových technologií (strojovny, kotelny a odsíření), včetně řízení všech neblokových technologií a vlastní spotřeby (tj. elektro části). Webově orientovaný systém je založený na komponentní hardwarové a softwarové architektuře, na moderních technologiích typu Java a XML a na osvědčených hardwarových komponentách, jako jsou procesory řady Simatic S7.

 

Jednotná inženýrská platforma

Součástí SPPA T3000 je jednotná inženýrská platforma s grafickým rozhraním a s řadou podpůrných nástrojů a uživatelských nastavení, která umožňuje efektivně projektovat a uvádět do provozu veškeré systémové i aplikační funkce. Operátorská úroveň dává operátorovi možnost ovládat a monitorovat příslušnou technologii. Kromě základních funkcí, jako jsou vizualizace procesu, dialogová okna pro zadávání povelů, přehledná chronologie alarmů nebo zobrazování historických dat v konfigurovatelných protokolech a grafech, je uživateli k dispozici řada dalších možností, například individuální přizpůsobení vzhledu pracoviště, třeba vzhled alarmového okna či tvorba pevně definovaných uživatelských grafů, a to při současném zachování integrity a dostupnosti důležitých informací.

 

Obnova elektrárny Prunéřov II je dokončena. I díky technologiím společnosti Siemens má nyní vyšší účinnost – výkon obnovených bloků se navýšil z původních 3× 200 MW na 3× 250 MW. Pro obyvatele Ústeckého kraje jsou zásadní lepší parametry v oblasti čistoty ovzduší a snížení zdravotní zátěže.

 

Mohlo by vás také zajímat