Rekonštrukcia 110 kV rozvodne Elektrárne Nováky - 2. etapa

• Foto

ÚČEL STAVBY

Hoci technológie napredujú, ešte stále nedokážeme vyrobenú elektrinu vo veľkom uskladňovať. Preto musí dodávka elektrickej energie v sieti okamžite reagovať na požiadavky spotreby a dodať presne toľko elektrickej energie, aby bola spotreba pokrytá. A to aj s ohľadom na technické straty v elektrizačnej sieti. Ide o dynamický systém, v ktorom prebiehajú neustále zmeny. Aby bolo možné zaistiť plynulé dodávky elektrickej energie, je bezpodmienečne nutné zabezpečovať prevádzkyschopnosť rozvodnej sústavy z hľadiska spoľahlivosti a bezpečnosti. Životnosť oceľových konštrukcií, elektrických prístrojov a zariadení nainštalovaných na vonkajších rozvodniach je ovplyvnená hlavne mikroklimatickými zmenami. V určitých etapách životnosti zariadení je nevyhnutné realizovať technické zmeny a rekonštrukcie rozvodní.

Stav pred realizáciou
Rozvodňa vvn 110 kV ENO A, určená na vyvedenie elektrického výkonu z turbogenerátorov, bola vybudovaná v rokoch 1953 – 1954 počas výstavby tepelnej elektrárne Nováky. Rozvodňa R 01 je vonkajšieho vyhotovenia a pozostáva z 24 polí, je situovaná za centrálnou elektrickou dozorňou ENO A s dvoma systémami pozdĺžne delených prípojníc W 1 a W 2. Pozdĺžne je rozvodňa delená odpojovačmi v oboch systémoch prípojníc. V roku 1983 bola zrealizovaná rekonštrukcia rozvodne, v rámci ktorej boli vymenené nevyhovujúce elektrické prístroje s preizolovaním na 132 kV napäťovú úroveň. Rozvodňa je prevádzkovaná na dva oddelené systémy a zabezpečuje elektrické napájanie transformátorov za účelom dodávky elektrickej energie pre rozvodne vlastnej spotreby na napäťovej úrovni 6 kV a 22 kV. Do rozvodne sú zaústené transformátory turbogenerátorov a sú z nej vyvedené 110 kV vzdušné linky. Zbernicový systém a vysoká nosná konštrukcia je pôvodná z obdobia výstavby z rokov 1953 – 1954. V rokoch 2008 a 2009 bola zrealizovaná I. etapa rekonštrukcie rozvodne so zameraním na výmenu máloolejových vypínačov za nové plynové vypínače.

Ovládanie jednotlivých polí v rozvodni je z centrálneho elektrického dispečingu ENO A alebo na mieste z príslušných ovládacích skríň. Vypínače sú ovládané elektricky na napäťovej úrovni 220 V DC. Systém blokovania zbernicových odpojovačov, vývodových odpojovačov a zemniacich nožov bol riešený pneumatickým systémom BLOKOR so signalizáciou stavu v ovládacích skriniach a na paneli elektrického dispečingu ENO A.

Riadiaci a informačný systém (RIS) bol vybudovaný ako spoločný pre rozvodne 110 kV, 22 kV, 6 kV a ďalšie vybrané 6 kV rozvádzače vlastnej spotreby. Je postavený zo stavebnicového systému umožňujúceho postavenie dispečerských rozvádzačov pre ovládanie, vizualizáciu stavových veličín, meranie analógových veličín a poruchovú signalizáciu riadených rozvodní. Celý RIS je umiestnený v priestore centrálnej elektrickej dozorne (CED) ENO A, v ktorej sa ešte okrem neho nachádza panel riadenia budenia a fázovania turbogenerátorov, elektrická požiarna signalizácia, rozvádzače s elektrickými ochranami, prevodníky merania, meranie elektrickej práce, meranie neelektrických veličín granulačných kotlov ENO A, rozvádzače pomocných napätí pre riadenie rozvodní.

Fáza prípravy
Pre ďalšie zabezpečenie prevádzkovania rozvodne bola od roku 2013 pripravovaná v rámci SE, a.s. 2. etapa rekonštrukcie rozvodne za účelom eliminovania možných prevádzkových a bezpečnostných rizík, ktoré vyplývali z technického stavu jednotlivých vvn prístrojov a konštrukčných prvkov, ktoré sú na konci technickej životnosti. Proces prípravy bol náročný z dôvodu, že súbežne s prípravou investičného projektu rekonštrukcia 110 kV rozvodne ENO A boli pripravované investičné projekty vo firmách SSE-D a.s. a FORTISCHEM a.s. Na základe spoločných pracovných rokovaní všetkých zainteresovaných strán bolo spoločne dohodnuté, že rekonštrukcia rozvodne sa rozdelí na tri časti s realizáciou v rokoch 2015, 2016 a 2017.

Oddelenie inžinieringu pripravilo technickú špecifikáciu so zameraním predmetu plnenia v nasledovnom rozsahu:

• V rámci realizácie prvej časti v roku 2015 zrealizovať rozšírenie rozvodne 110 kV ENO B za účelom technického zabezpečenia vyvedenia výkonu z blokov č. 1 a 2 ENO B smerom do 110 kV rozvodne ENO A z dôvodu pokrytia vlastnej spotreby z výrobných zdrojov z Elektrární Nováky.
• V rámci realizácie druhej a tretej časti v rokoch 2016 a 2017 zrealizovať kompletné zmodernizovanie 110 kV rozvodne ENO A výmenou nízkych oceľových konštrukcií, vvn elektrických prístrojov a vybudovaním nových káblových kanálov a rozvodov.
• Na úrovni riadenia rozvodne nainštalovať nový RS ASDR pre zabezpečenie kompletnej funkcionality riadenia vn a vvn rozvodní.
• Súčasťou rekonštrukcie 110 kV rozvodne ENO A je navrhnúť, dodať, nainštalovať a uviesť do prevádzky nové digitálne ochranné terminály.
• Spevnenie kotvenia hlavných oceľových konštrukcií, nové podperné konštrukčné a komponenty pod zbernicové odpojovače, vývodové odpojovače a elektrické prístroje vvn.
• Významným bezpečnostným prvkom projektu je zmena tlakovzdušného ovládania odpojovačov za elektrické s motorovými pohonmi 220 V AC.

Po ukončení realizácie rekonštrukcie v roku 2017 sú nasledovné prínosy a výhody:

Výhody prevádzkové

• Zvýšenie úrovne bezpečnosti pri práci, spoľahlivosti prevádzkovania a riadenia rozvodne prostredníctvom nového riadiaceho systému.
• Zníženie počtu prevádzkovaných 110 kV polí zo súčasného stavu 24 polí na 12.
• Nahradenie existujúceho riadiaceho systému (RS) Microscada a časti systému DUS za nový progresívny RS, ktorý bude mať väčšiu kapacitu, spoľahlivosť, výkonnosť a zvýšenie požadovanej úrovne redundancie systému.
• Zvýšenie spoľahlivosti elektrického napájania rozvodne 6 kV R 03 ENO A a odstránenie rizika zabezpečenia spoľahlivého elektrického napájania na úrovni 22 kV liniek pre HBP, a.s. Prievidza. 
• Odstránenie nedostatkov s riešením súčasných technických problémov zabezpečenia prevádzkovania elektrických zariadení z dôvodu, že pôvodní výrobcovia už neexistujú alebo už nezabezpečujú technickú podporu pre dané typy zariadení.
• Zvýšenie technickej úrovne chránenia elektrických zariadení z dôvodu nainštalovania nových digitálnych terminálových elektrických ochrán.
• Kompletnou rekonštrukciu jestvujúceho 110 kV prepojovacieho vedenia medzi rozvodňami ENO A a ENO B bude novou zmenou konfigurácie na 2 x 110 kV dosiahnutá stabilita elektrického napájania vlastnej spotreby v ENO .
• Novým technickým riešením usporiadania meracích bodov prahového merania bude zabezpečená prehľadnosť tokov elektrickej energie s dopadom na ekonomiku výroby.
• Po ukončení kompletnej rekonštrukcie bude docielené bezpečné a spoľahlivé vyvedenie výkonu zo 110 kV rozvodne ENO A do distribučnej sústavy SSE-D.
• Zníženie nákladov na prevádzkovanie a údržbu zariadení.

Výhody z oblasti BOZP

• Odstránenie možného rizika vzniku úrazu na elektrických zariadeniach z dôvodu zvýšenia technickej úrovne riadenia a obsluhy na rozvodni.
• Zmenou montáže nainštalovania nových elektrických prístrojov vvn na vysoké konštrukcie bude dosiahnutá zvýšená ochrana polohou, čo bude mať pozitívny prínos z oblasti BOZP pre obsluhu zariadenia. 
• Budú minimalizované možné zdravotné riziká expozície pracovníkov elektromagnetickému poľu a následne vyplývajúce opatrenia pre prevádzkovateľa v zmysle zákona NR SR č. 355/2007 Z. z. a Vládneho nariadenia SR č. 329/2006 Z. z..

Environmentálne výhody

• Odstránenie rizika z environmentálneho zaťaženia, ktoré vyplýva z prevádzkovania technicky už dožitých olejových meracích transformátorov prúdu a napätia.
• Eliminovanie environmentálnych záťaží vyplývajúcich z odstránenia zaolejovaných betónových pätiek s následnou asanáciou plochy.

Výhody v oblasti požiarnej ochrany

• Odstránenie značného rizika možnej havárie olejových meracích transformátorov prúdu a napätia s následným požiarom, ktorý by mal značne deštruktívne účinky na jestvujúce elektrické zariadenia.
• Odstránenie rizika možného požiaru v káblových kanáloch.

Ekonomické výhody

• Po ukončení investičného projektu v roku 2017 budú splnené podmienky za účelom celkového pokrytia vlastnej spotreby elektrickej energie z výrobných kapacít blokov č. 1 a 2 ENO B a TG 11 ENO A.
• Zníženie poplatku na rezervovanie kapacity elektrickej energie.
• Zníženie nákladov na opravy elektrických zariadení.
• Zníženie nákladov na opravy počtu polí na rozvodni 22 kV ENO A.
• Zníženie nákladov na údržbu a opravy elektrických zariadení. Po výmene vzduchového ovládania systémov BLOCOR za ovládanie elektrické odpadne drahá výroba a skladovanie tlakového vzduchu, taktiež celý systém nebude ovplyvňovaný poveternostnými podmienkami (zamŕzanie vzduchových trás).

Zdôvodu náročnosti bol projekt rozdelený do troch rokov realizácie. Útvar inžinieringu vypracoval samostatné technické špecifikácie s presným zadefinovaním vecného a časového plnenia realizácie projektu v jednotlivých rokoch.

Plánovaný rozsah realizácie:

• Rok 2015 - Rozšírenie 110 kV rozvodne ENO B.
• Roky 2016 a 2017
  • Rekonštrukcia 110 kV rozvodne ENO A
  • Rekonštrukcia ASDR

Fáza obstarávania
Proces obstarávania bol realizovaný v rokoch 2015 a 2016. V rámci neho najlepšie technicko-ekonomické riešenie vypracovali firmy OT Energy Services a.s. na realizáciu silovej časti a SAT Automation, spol. s. r. o. na realizáciu ASDR. Technické riešenia uvedených firiem v plnej miere zodpovedali stanoveným technickým požiadavkám Objednávateľa Slovenské elektrárne, a.s..

Fáza prípravy staveniska a realizácie diela
V rámci prvej časti projektu bola v roku 2015 rozšírená rozvodňa 110 kV ENO B za účelom technického zabezpečenia vyvedenia výkonu z blokov č. 1 a 2 ENO B smerom do 110 kV rozvodne ENO A. Rozšírenie rozvodne bolo možné realizovať len počas rekonštrukcie blokov č. 1 a 2 ENO B. Novým technickým riešením boli splnené očakávania a predpoklady pre pokračovanie ďalších zmien na 110 kV rozvodni ENO A vo väzbe na už odstavené bloky č. 3 a 4 ENO B a plánované zmeny zapojenia 110 kV vedení na hornej Nitre.

Druhá časť projektu bola realizovaná v roku 2016 v nasledovnom rozsahu:

• Rozsah predmetu nainštalovať a uviesť do prevádzky nový RS ASDR pre zabezpečenie kompletnej funkcionality riadenia vn a vvn rozvodní. Súčasťou rekonštrukcie 110 kV rozvodne ENO A je navrhnúť, dodať, nainštalovať a uviesť do prevádzky nové digitálne ochranné pterminály pre jednotlivé polia rozvodne R 01 ENO A. Súčasťou projektu je aj kompletná realizácia, uloženie káblov z velína ENO A smerom k jednotlivým riadiacim skriniam pre zabezpečenie kompletnej funkcionality, riadenie vvn vypínačov a vypínanie vvn vypínačov od elektrických ochrán, ovládanie zbernicových odpojovačov, ovládanie vývodových odpojovačov so zemnými nožmi, ovládanie pozdĺžnych odpojovačov. Kompletné uloženie káblov s oživením prevádzkového a fakturačného merania. Presmerovanie konfigurácie ovládania jestvujúcich vn rozvodní z MicroScady do nového RS ASDR. Montáž nových káblových prepojení medzi RS a jednotlivými silovými zariadeniam. Postupné presmerovanie konfigurácie ovládania vvn rozvodne z Dusu do nového RS ASDR ENOA.
• Rekonštrukcia 110 kV rozvodne je zrealizovaná v nasledovnom rozsahu:
  • Kompletná rekonštrukcia zbernicových odpojovačov systémov A-B 110 kV.
  • Rekonštrukcia káblových trás.
  • Kompletná výmena závesných izolátorov na nízkych a vysokých oceľových konštrukciách.
  • Odstránenie nedostatkov na vysokých nosných konštrukciách na základe výsledkov zo statického posudku.
  • Kompletná obnova náterov na vysokých nosných konštrukciách.
  • Montáž nových káblových prepojení medzi RS a jednotlivými silovými zariadeniami. 
  • Výmena elektrických ochrán a rekonštrukcia 110 kV polí.
  • Rekonštrukcia 110 kV prepojovacieho vedenia.

Tretia časť projektu bude realizovaná v roku 2017 v nasledovnom rozsahu:

• Dokončiť kompletnú funkcionalitu riadenia vn a vvn rozvodní z nového ASDR.
• Vykonať demontáž zrušených elektrických polí na rozvodni.
• Zrealizovať asanáciu pôvodných káblových kanálov.
• Zrealizovať nové oplotenie rozvodne a ukončiť stavebné úpravy povrchu rozvodne.

Stav po realizácii
Po ukončení jednotlivých častí rekonštrukcie 110 kV rozvodní boli vykonané funkčné skúšky a po splnení všetkých požadovaných podkladov pre spustenie zariadenia do prevádzky od Zhotoviteľa boli následne jednotlivé časti vvn rozvodne uvádzané pod napätie s odovzdaním prevádzkovateľovi.

Zhodnotenie
Proces prípravy investičného projektu bol náročný z dôvodu rozplánovania termínov a presného načasovania realizácie rekonštrukcie jednotlivých častí na vvn rozvodniach v ENO vo väzbe na pripravované alebo už realizované investičné projekty priamo v Elektrárňach Nováky. Po ukončení celého investičného zámeru bude na konci roka 2017 110 kV rozvodňa ENO A spĺňať všetky kritéria bezpečnosti, spoľahlivosti a významne sa bude podieľať na znížení finančných nákladov na prevádzku a údržbu.

Reconstruction of 110kV substation in Power station Nováky A - Phase 2
The electricity supply system of Slovak Republic is interconnected for manufacturing, transferring, transformation and distribution of electric energy to consumers. This also includes measuring, regulative, information and protection devices and generators in power stations and devices for a power distribution. In Power Station Novaky (ENO), it was a turbo generator TG 1, which first started with the power distribution in 1953. In the following years, installation power was increased by gradually building new power sources. That is why next year, in 1954, new 110 kV ENO substation was incorporated to the most important power grid, within the interconnection of substation in Slovakia.

Autor

• Štálnik Peter