Rekonstrukce rozvodny 110kV v Teplárně Komořany

• Foto

ÚVOD

Když v roce 2003 vypsala společnost United Energy, a.s. výběrové řízení na rekonstrukci rozvodny 110kV, vzbudilo to u managementu naší společnosti určité vzrušení, protože v tu dobu jsme již několik let formou outsourcingu zajišťovali veškerou údržbu elektrozařízení provozovaného na tomto klasickém tepelném zdroji. Teplárnu Komořany jsme považovali za „domácí hřiště“ a bezprostředně po obdržení tendrové dokumentace jsme do zpracování nabídky vložili veškeré své úsilí. Jednalo se především o technické dovednosti a současně pochopitelně i dovednosti obchodní, kdy jsme hledali vhodný dodavatelský model, který by měl naději uspět a získat tak realizaci zakázky.

Prvním krokem byl kontakt s některou z etablovaných projekčních kanceláří. Tou se stala společnost SOMA-ES s.r.o., která měla v tu dobu za sebou již několik zdárně zpracovaných projekčních děl v oblasti rozvoden napěťové úrovně 110 kV. V dalším se jednalo o volbu přístrojové základny pro budoucí provoz rozvodny. Zde se po několikakolovém vyjednávání naše rozhodnutí obrátilo ve prospěch společnosti Siemens s.r.o., která nám poskytla nejvyváženější poměr kvality výrobků a jejich ceny. Pro systém chránění byla vybrána společnost ABB s.r.o., která současně nabídla i vhodně řešení pro energetický řídicí systém, a to SW produkt MicroSCADA.

Sestavení nabídkové ceny bez znalosti detailu technického řešení nebylo jednoduchou záležitostí, ale pracovníci obchodního oddělení ve spojení s technickou podporou montážní sekce odvedli dobrou práci. Nabídka byla předložena podle požadavků zadavatele a po napjatém očekávání byla vyhodnocena jako nejvýhodnější pro realizaci. Nadšení vystřídalo realizační vystřízlivění a tím byl nastartován několikaletý proces diskusí s provozním personálem, ověřování skutečného stavu a návrhů technických řešení.

POPIS PŮVODNÍHO STAVU

Původní rozvodna 110kV z doby výstavby TKY nebyla zcela standardního provedení. Vzhledem k lokalizaci tepelného zdroje bezprostředně za hlavním výrobním blokem a vlivu blízké úpravny uhlí, byla rozvodna vystavěna jako vnitřní, krytá budovou. Přístroje jakými jsou vypínače, odpojovače a měřicí transformátory byly konvenční koncepce, určeny pro instalaci do venkovního prostředí. Rozvodna disponovala třemi systémy přípojnic v trubkovém provedení v samostatných stavebních šachtách. Jednopólové schéma čítalo celkem 17 polí včetně dvou polí spojky přípojnic. Propojení přístrojů bylo realizováno prostřednictvím trubkových přípojnic a lan s použitím velkého počtu podpěrných izolátorů.

Vypínače 110kV byly olejové z produkce ČKD, typ VEL. Ovládacím médiem pro přístroje byl tlakový vzduch. Nezbytným doplňkem technického vybavení rozvodny tedy byla kompresorová stanice. Zaústění venkovních linek 110kV a vyvedení přípojnic směrem k transformátorům VVN/VN bylo realizováno kondenzátorovými průchodkami. Součástí budovy byl velín, který zahrnoval ochrany, manipulační pole, poruchovou signalizaci a veškeré další technické prostředky pro možnost provozování nejen rozvodny 110kV, ale i všech ostatních rozvoden TKY na napěťové úrovni VN.

Vzhledem k postupné modernizaci TKY a s tím spojenému nárůstu instalovaného výkonu byl zadán zkratový přepočet rozvodné soustavy. Jedním z výstupů byla i konstatace nevyhovující zkratové odolnosti rozvodny 110kV, což byl jeden z podnětů pro zařazení rekonstrukce rozvodny do údržbových záměrů provozovatele. Další podněty jsou nasnadě. Jde o provozní opotřebování, nedostatek náhradních dílů, problémy s tlakovým vzduchem, absenci energetického řídicího systému a v neposlední řadě i absenci odpovídající projektové dokumentace, která za několik desetiletí provozu nebyla kompletní.

PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE

Projekční práce začaly bezprostředně po podpisu smlouvy o dílo. Při prvním technickém jednání byla prezentována myšlenka aplikace vertikálních sklápěcích odpojovačů s elektrickým pohonem z výrobního závodu RUHRTAL. Z pohledu koncepce byla volba odpojovačů zásadní, protože prostorové možnosti v budově rozvodny byly značně omezené. Při respektování požadavku na zvýšení zkratové odolnosti na hodnotu 31,5/63kA nám robustnost jak přístrojů, tak trubek pro přípojnice v kombinaci s ocelovými konstrukcemi neposkytovala velký manévrovací prostor. Nutnost respektovat normou předepsané vzdušné vzdálenosti živých a neživých částí byla z pohledu projektanta jedním z nejdůležitějších parametrů. Většina umu projektantů se tedy prosadila v konstrukční části dokumentace.

Zadavatel rozdělil akci celkem do tří etap. Projekční tým musel především v prvních dvou fázích vzít v potaz několik aspektů, jakými byla kombinace původní a rekonstruované silové části rozvodny, kombinace vzduchového a elektrického ovládání a rovněž různých systémů chránění. V poslední etapě byl technickým „oříškem“ vlastní velín, jehož projektování představovalo desítky hodin dohledávání skutečného stavu zařízení přímo v místě realizace. V závěru každé etapy byl dle skutečnosti do finální verze dokumentace zkreslen nejen realizovaný podíl zakázky, ale i drobné korekce předchozích etap, které si vyžádal provozní personál.

Po skončení třetí etapy byla vydána projektová dokumentace skutečného stavu pro kompletní rozvodnu. Provozovatel tak získal dokonalý přehled nad velmi důležitou částí TKY, která je rozhraním pro vyvedení výkonu z tohoto tepelného zdroje.

HARMONOGRAM

Realizace zakázky rozdělená do tří samostatných etap by nebyla tak náročnou, pokud by zadavatel nepodmínil její průběh časovým intervalem, což fakticky znamenalo stihnout každou z etap za necelé dva měsíce letní odstávky tepelného zdroje. Plánování tedy nebylo jen pouhým náčrtem hrubých obrysů zakázky, ale základním prvkem pro časování dodávek zařízení, montážního materiálu, dílčích odstávek zařízení před kompletní odstávkou rozvodny, dílčích zkoušek zařízení i komplexní zkoušky celku před zpětným zapnutím do provozu. Pracovníci naší společnosti vypracovali velice detailní harmonogram a sborník protokolů pro provedení zkoušek. V této fázi je potřeba zmínit i podíl specialistů společnosti ABB s.r.o., kteří zajistili podklady pro testy ochranných terminálů, řídicího systému MicroSCADA a komunikačních vazeb.

Absence času, rozsah rekonstrukce a stísněné prostorové podmínky nás donutily k preciznímu plánování i v oblasti postupu montáže a demontáže lešení, kterého bylo pro potřeby demontáže a montáže technologie rozvodny potřeba velké množství. Zakázka byla naplánována směrově, tedy výstavba lešení začala z jedné strany rozvodny směrem ke druhé s tím, že jak postupovaly pracovní elektromontážní skupiny, bylo lešení postupně demontováno. V důsledku se tedy na jedné straně rozvodny již zkoušela funkčnost instalovaného zařízení a na straně druhé ještě stálo lešení a probíhaly montážní výkony.

REALIZACE ZAKÁZKY

Předmět díla věcně zahrnoval následující rozsah:

Etapa 1 (2003 – 2004)

• rekonstrukce kompletního systému přípojnic „C“,
• rekonstrukce pěti vývodových polí na linky 110 kV,
• rekonstrukce dvou polí spojky přípojnic,
• související výměna ochran za moderní ochranné terminály,
• dodávka hlavy řídicího systému MicroSCADA včetně SW vybavení,
• provedení všech zkoušek a uvedení do provozu.

Etapa 2 (2006)

• rekonstrukce kompletního systému přípojnic „B“,
• rekonstrukce kompletního systému přípojnic „A“,
• rekonstrukce pole měření napětí,
• rekonstrukce pole vývodu na TG21 (21BAT01),
• rekonstrukce pole vývodu na TG20 (20BAT01),
• rekonstrukce pole vývodu na T13 (00BAT13),
• rekonstrukce rezervního pole,
• související výměna ochran za moderní ochranné terminály,
• rozšíření řídicího systému MicroSCADA,
• provedení všech zkoušek a uvedení do provozu.

Etapa 3 (2008)

• rekonstrukce pole vývodu na T14 (00BAT14),
• rekonstrukce pole vývodu na T11 (00BAT11),
• rekonstrukce pole vývodu na TG4 (24BAT),
• rekonstrukce pole vývodu na TG5 (25BAT),
• rekonstrukce pole vývodu na TG6 (26BAT),
• rekonstrukce rezervního pole,
• výměna bleskojistek linkových vývodů 110 kV,
• související výměna ochran za moderní ochranné terminály,
• rozšíření řídicího systému MicroSCADA,
• rekonstrukce kompletního velínu včetně mozaikového tabla APEL
• provedení všech zkoušek a uvedení do provozu.

Technici společnosti v průběhu realizace každé z etap kladli velký důraz na dodržení zásad uvedených v projektové dokumentaci a pochopitelně na kvalitu prací, protože vzhledem k dispozičnímu uspořádání by jakákoliv chyba představovala několikadenní časový skluz, který jsme si na takto exponované rozvodně nemohli dovolit. Byly přeměřovány vzdušné vzdálenosti, kontrolovány veškeré šroubové spoje ocelových konstrukcí a přístrojů technologie rozvodny. Projektanti společnosti SOMA-ES s.r.o. zajistili autorský dozor jimi projektovaného díla tak, aby nemohlo dojít k chybnému výkladu především konstrukčních detailů ze strany montážních skupin. Byly rovněž vyzkoušeny všechny způsoby ovládání přístrojů, a to včetně ručního nouzového režimu.

Jistou zkouškou našich schopností byla zadavatelem souběžně zajišťovaná akce sanace betonových podlah a stěn v rozvodně. V konkrétní časový úsek jsme se tedy museli „dělit“ o pracoviště s dodavatelem stavební části, což nebyl vzhledem k technologickým postupům při aplikaci stavebních hmot zcela jednoduchý úkol. Dalším nemilým překvapením bylo znečistění porcelánových izolátorů nadměrným množstvím prachu, který stavební dodavatel produkoval. S tím souvisí i ztížené pracovní podmínky v uzavřeném prostoru, navíc v letních měsících.

Velmi složité byly vazby regulačních smyček z velínu do budících souprav turbogenerátorů, dále do výkonové regulace turbogenerátorů, a nakonec i sekundární regulace napětí. Zde velmi dobře fungovala spolupráce s techniky oddělení strojovny provozovatele.

Součástí dodávky byla i implementace energetického řídicího systému na velínu rozvodny. Systém nyní umožňuje plné monitorování a dálkové ovládání všech instalovaných zařízení v rozvodně 110kV. Mezi zásadní informace patří zejména ta o stavu elektrických ochran, blokád a dalších důležitých vazbách, historie poruch, hodnoty elektrických veličin apod. Datová komunikace je zajištěna optickými kabely. Systém je snadno rozšiřitelný a umožňuje provozovateli začlenit navazující zařízení, jako jsou rozvodny VN, transformátory a některé vybrané podpůrné provozy.

ZÁVĚR

Veškeré výše uvedené výkony a činnosti byly realizovány v dohodnutých termínech za respektování všech technických požadavků investora. Dílo bylo uvedeno do provozu k plné spokojenosti našeho klienta, který ocenil jak vlastní projekční řešení, tak průběh realizace a organizační schopnosti pracovníků společnosti. Výsledkem je funkční, moderní a spolehlivé dílo, které zvyšuje konkurenceschopnost investora.

Společnost Bohemia Müller s.r.o. klade vždy důraz na provedení všech nabízených služeb na nejvyšší úrovni a v rozsahu realizovaných zakázek aplikuje dodávky spolehlivých a vyzkoušených technologií, které pro naše zákazníky představují provozní jistotu a bezpečnost. Naší snahou je dlouhodobý partnerský vztah s investorem potažmo budoucím provozovatelem nejen v úrovni výstavby, ale i při následné údržbě, servisu a případné optimalizaci.

Reconstruction of the 110kV substation at Komořany heating plant
Between 2003 and 2008, Bohemia Müller completed the phased reconstruction of the 110kV substation at the Komořany heating plant (hereinafter “TKY”) as the main contractor company for United Energy. The contract was completed as a “turnkey” order, including the preparation of the project documentation for construction, protection system, energy control system, and all the necessary tests and commissioning.

Autor

• Hykl Lumír