Omówienie skutków Rozporządzenia NC ER dla OSD oraz zakresu koniecznych inwestycji dla stacji elektroenergetycznych i pozostałych obiektów

Transkrypt

1 WYMAGANIA I OBOWIĄZKI WYNIKAJĄCE Z WDRAŻANIA KODEKSÓW SIECI "PRZYŁĄCZENIOWYCH", OPERACYJNYCH" I "RYNKOWYCH" W ELEKTROENERGETYCE. Omówienie skutków Rozporządzenia NC ER dla OSD oraz zakresu koniecznych inwestycji dla stacji elektroenergetycznych i pozostałych obiektów PGE Dystrybucja SA Oddział Zamość Stanisław Ciupak Łochów,

2 GENEZA PROBLEMU

3 SKUTKI W OBSZARZE KOMUNIKACJI Bazując na zapisach kodeksu NC ER (w szczególności art. 41 oraz 42) jak i również na zapisach wytycznych SO GL (w szczególności art. 24) w zakresie realizacji planu odbudowy, w ramach OSP i każdego OSD (OSDp i OSDn) konieczny będzie system komunikacji głosowej z wystarczającym nadmiarowym sprzętem i źródłami rezerwowego zasilania, aby umożliwić wymianę informacji, na potrzeby odbudowy systemu elektroenergetycznego, przez okres co najmniej 24 godzin, w razie całkowitego braku zewnętrznego zasilania energią elektryczną lub w razie awarii któregokolwiek pojedynczego urządzenia działającego w systemie komunikacji głosowej.

4 SKUTKI W OBSZARZE STEROWANIA STACJAMI Stacje w ciągach rozruchowych (z Grupy 1) oraz S muszą zachować zdolność sterowania łącznikami również przez okres co najmniej 24 godzin w zakresie: a) minimum 3 operacje łączeniowe WZ (Wyłącz-Załącz) na każdy wyłącznik WN i SN objęty wymogiem zapewnienia sterowania b) operacje na W (Wyłącz) wszystkimi polami liniowymi SN. c) zapewnienia komunikacji głosowej pomiędzy dyspozycją a stacją elektroenergetyczną. d) zdalnego podania napięcia od strony WN poprzez szyny SN do pola SN Potrzeb Własnych,

5 SCHEMAT PRZYKŁADOWEJ STACJI WN/SN W UKŁADZIE H 5 Kolorem czerwonym oznaczono pola z wyłącznikami wymagającymi utrzymania sterowalności przez min. 24 h.

6 JAKIEJ GRUPY STACJI I OBIEKTÓW WYMÓG DOTYCZY? JEST TO OKOŁO 560 STACJI SPEŁNIAJĄCYCH NASTĘPUJĄCE KRYTERIA: Grupa 1 Grupa S Stacje zlokalizowane w ciągach rozruchowych (wymienione w Planie Odbudowy PSE ) Zakłada się pełne dostosowanie do autonomicznej pracy 24 h Orientacyjny koszt dostosowania jednej stacji to około tys. zł. Stacje nie zlokalizowane w ciągach rozruchowych lecz uznane za istotne do Planu Odbudowy i spełniające następujące kryteria: - rozdzielnie systemowe 110 kv (tzn. takie w których są więcej..niż 2 linie 110 kv z pominięciem linii promieniowych), - rozdzielnie 110 kv znajdujące się na ciągach od jednostek wytwórczych typu D (przyłączone do sieci 110 kv bez limitu mocy), - rozdzielnie 110 kv i SN znajdujące się na ciągach od jednostek wytwórczych typu C (od 10 MW) do najbliższej stacji NN (400 lub 220 kv) Zakłada się pełne dostosowanie do autonomicznej pracy 24 h Orientacyjny koszt dostosowania jednej stacji jak w grupie 1

7 JAKIEJ GRUPY STACJI I OBIEKTÓW WYMÓG DOTYCZY? C. D. DO TRANSMISJI SYGNAŁU WYTYPOWANO STACJE I OBEKTY W. G. NASTĘPUJĄCYCH KRYTERIÓW: Grupa 2 Stacje elektroenergetyczne węzłowe biorące udział w transmisji sygnału ze stacji w Gr. 1 lub/oraz Gr. S Zakłada się dostosowanie zasilania węzła łączności do pracy 24 h Orientacyjny koszt dostosowania jednej stacji to około 130 tys. zł Grupa 3 Obiekty nieenergetyczne węzłowe zapewniające transmisję sygnału ze stacji w Gr. 1 lub/oraz Gr. S (RBS-y, siedziby RE, PE itp.) Węzły TAN, Serwery SCADA, CDM, ZDM, RDM itp.. Zakłada się dostosowanie do autonomicznej pracy 24 h Z uwagi na różnorodność każdy obiekt wymaga indywidualnej wyceny.

8 W JAKIM KIERUNKU ZMIERZAJĄ OSD? PRZEPROWADZONE ANALIZY WYKAZAŁY, ŻE NAJBARDZIEJ OPTYMALNYM ROZWIĄZANIEM SPEŁNIENIA WARUNKU 24 GODZINNEJ PRACY BĘDZIE STOSOWNE ZWIĘKSZENIE POJEMNOŚCI BATERII AKUMULATORÓW. WYPRACOWANE ZOSTAŁY DWA ROZWIĄZANIA ZWIĘKSZAJĄCE POJEMNOŚĆ BATERII: DOINSTALOWANIE DRUGIEJ BATERII W STACJACH GDZIE JEST JEDNA I JEST MIEJSCE NA POSADOWIENIE KOLEJNEJ WYMIANA ISTNIEJĄCEJ BATERII NA NOWĄ, O WIĘKSZEJ POJEMNOŚCI. JAKO ROZWIĄZANIE PREFEROWANE ZOSTAŁO UZNANE DOINSTALOWANIE DRUGIEJ BATERII (O ILE BĘDZIE TO MOŻLIWE). DLA UTRZYMANIA W SPRAWNOŚCI PRZEZ 24 GODZINY WĘZŁA ŁĄCZNOŚCI NIEZBĘDNE JEST ZWIĘKSZENIE POJEMNOŚCI BATERII 48 V.

9 BATERIA AKUMULATORÓW 220 V W STACJI WN/SN

10 DLACZEGO BATERIE A NIE AGREGATY PRĄDOTWÓRCZE? ZAINSTALOWANIE AGREGATU Z ZAPASEM PALIWA ZAPEWNIAJĄCYM 24 GODZINNĄ PRACĘ WYMAGA ZASTOSOWANIA DODATKOWEGO ZBIORNIKA PALIWA. POWODUJE TO KONIECZNOŚĆ POZYSKANIA STOSOWNYCH DECYZJI ADMINISTRACYJNYCH. ZNACZNY WZROST KOSZTÓW EKSPLOATACJI ZE WZGLĘDU NA: - konieczność okresowego testowania agregatów - konieczność okresowej wymiany (rotacji) paliwa, roblem bardzo istotny i trudny do rozwiązania. OSD DYSPONUJĄ WYSPECJALIZOWANYMI SŁUŻBAMI DO PROWADZENIA EKSPLOATACJI BATERII AKUMULATORÓW.

11 JAKIE KONSEKWENCJE RODZI ZASTOSOWANIE BATERII? DOSTOSOWANIE NAPĘDÓW APARATURY ŁĄCZENIOWEJ DO NAPIĘCIA STAŁEGO. Wyłączniki WN małoolejowe i powietrzne należy przewidzieć w okresie dostosowawczym (do ) do wymiany, ze względu na trójfazowe silniki używane w napędach bądź sprężarkach, jak również ich wyeksploatowanie. Wyłączniki nowych typów (w izolacji SF6) tam, gdzie są zastosowane zbrojenia napędów na prąd przemienny silniki przewidzieć do wymiany lub zasięgnąć informacji u producentów czy nie są to silniki uniwersalne. Wówczas konieczna byłaby tylko modyfikacja układu zasilania zbrojenia napędów. Wiedza eksploatacyjna potwierdza, że większość wyłączników jest wyposażona w silniki prądu stałego do zbrojenia napędów.

12 ROZDZIELNIA WN W STACJI WN/SN, W TRAKCIE MODERNIZACJI

13 JAKIE KONSEKWENCJE RODZI ZASTOSOWANIE BATERII? C. D. DOSTOSOWANIE NAPĘDÓW PODOBCIĄŻENIOWYCH PRZEŁĄCZNIKÓW ZACZEPÓW (PPZ) TRANSFORMATORÓW MOCY (WN/SN) W KONTEKŚCIE KONIECZNOŚCI PODANIA NAPIĘCIA NA SZYNY SN PO POWROCIE NAPIĘCIA ZASILAJĄCEGO. ANALIZOWANE BYŁY TRZY WARIANTY URUCHOMIENIA PROCESU ZDALNEGO PODANIA NAPIĘCIA OD STRONY WN, POPRZEZ SZYNY SN DO POLA SN POTRZEBY WŁASNE : ZASTOSOWANIE FALOWNIKÓW TRÓJFAZOWYCH DO ZASILANIA SILNIKA NAPĘDU PPZ MODERNIZACJA NAPĘDÓW PPZ DO ZASILANIA PRĄDEM STAŁYM ZDALNE ODSTAWIENIA ZEWNĘTRZNEJ BLOKADY NADNAPIĘCIOWEJ ARN LUB INNYCH EWENTUALNYCH BLOKAD UNIEMOŻLIWIAJĄCYCH STEROWNIE PPZ I NASTĘPNIE SEKWENCYJNE WYKONYWANIE CZYNNOŚCI: - podanie napięcia na szyny SN, - załączenie potrzeb własnych, - wybór odpowiedniego zaczepu (ustawienie odpowiedniego poziomu napięcia), - podawanie napięcia na linie SN.

14 JAKIE KONSEKWENCJE RODZI ZASTOSOWANIE BATERII? C. D. PO ANALIZACH DOKONANYCH PRZEZ PRZEDSTAWICIELI ZESPOŁÓW DS. EAZ, RUCHU ORAZ KS W OBSZARZE ZARZĄDZANIA SIECIĄ PRZYJĘTO NASTĘPUJĄCE USTALENIA W ZAKRESIE DZIAŁANIA BLOKAD ARN TRANSFORMATORÓW WN/SN: Zadziałanie blokady nadnapięciowej, lub podnapięciowej nie powinno blokować sterowania przełączników zaczepów w przeciwnym kierunku. Jeżeli zastosowano układ, w którym zadziałanie kryterium nadnapięciowego (ew. podnapięciowego) powoduje wyłączenie wyłącznika w polu sn transformatora 110 kv/sn lub blokadę załączenia tego wyłącznika, to należy unieczynnić tę funkcję lub zapewnić możliwość zdalnego odstawienia tego kryterium. Opisana powyżej sekwencja działań zapewni możliwość sterowania przełącznikiem zaczepów po podaniu napięcia od strony WN.

15 JAKIE KONSEKWENCJE RODZI ZASTOSOWANIE BATERII? C. D. Dostosowanie napędów podobciążeniowych przełączników zaczepów (PPZ) transformatorów mocy (WN/SN) w kontekście konieczności podania napięcia na szyny SN po powrocie napięcia zasilającego: Z uwagi na to, że transformatory mocy WN/SN nie są elementami służącymi do sterowania systemem przesyłowym, wystarczające będzie zapewnienie możliwości sterowania przełącznikiem zaczepów dopiero po podaniu napięcia od strony WN i po spełnieniu cytowanych uprzednio warunków. Reasumując, wybrany wariant pracy PPZ nie rodzi konieczności instalacji dodatkowego falownika trójfazowego ani też zamiany napędu PPZ na stałoprądowy, lecz wymaga dokonania odpowiedniej modyfikacji obwodów wtórnych.

16 PRZYKŁADOWA OCENA POJEMNOŚCI ISTN. BATERII STACYJNEJ STACJA 110/15 KV TX PRACUJE W UKŁADZIE: 4 LINIE 110 KV, SPRZĘGŁO 110 KV, 2 TRANSFORMATORY 110/15 KV I ROZDZIELNIA 15 KV ZŁOŻONA Z 32 PÓL, W TYM 4 PÓL REZERWOWYCH. STACJA W OSTATNIM OKRESIE PRZESZŁA GRUNTOWNĄ MODERNIZACJĘ TAK, ŻE OBECNIE WSZYSTKIE ZABUDOWANE EAZ TO NOWOCZESNE MIKROPROCESOROWE ZABEZPIECZENIA I PRZEKAŹNIKI. ISTOTNYM ELEMENTEM STACJI MAJĄCYM WPŁYW NA ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ ZE STACYJNEJ BATERII AKUMULATORÓW W WARUNKACH BRAKU ZASILANIA SIECIOWEGO JEST FALOWNIK I JEGO ODBIORY. W STACJI TX ZAINSTALOWANY JEST FALOWNIK MEDCOM FPM-2. JAKO ŹRÓDŁO ŚWIATŁA OŚWIETLENIA EWAKUACYJNEGO SŁUŻĄ TYPOWE ŻARÓWKI WŁÓKNOWE.

17 PRZYKŁADOWA OCENA POJEMNOŚCI ISTN. BATERII STACYJNEJ C. D. TEST OBCIĄŻENIA PW PRĄDU STAŁEGO PRZEBIEG W CZASIE WYŁĄCZENIE WYŁĄCZNIKÓW POTRZEB WŁASNYCH 400/230 SEKCJI 1 ORAZ SEKCJI 2, SYSTEM ZAŁĄCZA OŚWIETLENIE AWARYJNE STACJI, PRĄD ODPŁYWÓW: 10,5 A WYŁĄCZENIE OŚWIETLENIA AWARYJNEGO PRZEZ DEDYKOWANĄ AUTOMATYKĘ, PRĄD ODPŁYWÓW: 6,5 A PRÓBY ŁĄCZENIOWE WYŁĄCZNIKA LINII 110 KV W CYKLU WZ WZ WZ, PRĄD ODPŁYWÓW PODCZAS ZBROJENIA: 8,5 A PRÓBY ŁĄCZENIOWE WYŁĄCZNIKIEM VD4 15 KV PW1 W CYKLU WZ WZ, PRĄD ODPŁYWÓW NA POZIOMIE 7A PRÓBY ŁĄCZENIOWE WYŁĄCZNIKIEM VD4 15 KV PW2 W CYKLU WZ WZ, PRĄD ODPŁYWÓW NA POZIOMIE 7 A ZAŁĄCZENIE WYŁĄCZNIKÓW POTRZEB WŁASNYCH 400/230 V SEKCJI 1 ORAZ SEKCJI 2 DO PLANU, PRĄD ODPŁYWÓW STABILNY, NA POZIOMIE 3,8 A.

18 PRZYKŁADOWA OCENA POJEMNOŚCI ISTN. BATERII STACYJNEJ C. D. TEST OBCIĄŻENIA PW PRĄDU STAŁEGO PRZEBIEG W CZASIE

19

20 PRZYKŁADOWA OCENA POJEMNOŚCI ISTN. BATERII STACYJNEJ C. D. Test temperatury w pomieszczeniu węzła łączności (RBS) temperatura zewnętrzna ok. 30 C BUDYNEK STACJI W WYKONANIU PREFABRYKOWANYM, Z DOCIEPLENIEM STRPODACHU DACHU WEŁNĄ MINERALNĄ, ŚCIANY BUDYNKU ZOSTAŁY DOCIEPLONE STYROPIANEM O GRUBOŚCI 10 CM. POMIESZCZENIE RBS ZOSTAŁO WYDZIELONE Z POMIESZCZENIA ETN. PO WYŁĄCZENIU KLIMATYZATORA PO 4 GODZINACH I 50 MINUTACH TEMPERATURA W POMIESZCZENIU OSIĄGNĘŁA TEMPERATURĘ 30 C. Z UWAGI NA DOCIEPLENIE OBIEKTU ZAUWAŻONO NIEWIELKI WPŁYW TEMPERATURY ZEWNĘTRZNEJ NA WZROST TEMPERATURY W POZOSTAŁYCH POMIESZCZENIACH STACJI GDZIE NIE WYDZIELAJĄ SIĘ TAK DUŻE ILOŚCI CIEPŁA W BARDZO MAŁYM POMIESZCZENIU. PRZY OTWARCIU RBS ZAUWAŻONO PODCZAS WIETRZENIA POMIESZCZENIA BEZ ZAŁĄCZENIA KLIMATYZATORA ZNACZNY SPADEK TEMPERATURY CO NASUWAŁO MOŻLIWOŚĆ PRACY PRZY OTWARTYCH DRZWIACH RBS I POWTÓRZENIA TESTÓW W CELU POTWIERDZENIA MOŻLIWOŚCI UTRZYMANIA TEMPERATURY PRZY ZWIĘKSZONEJ KUBATURZE. TESTY POWTÓRZONO PRZY OTWARTYCH DRZWIACH POMIESZCZENIA RBS I WYŁĄCZONYM KLIMATYZATORZE. TEMPERATURA OKOŁO GODZINY 13 (PO OK 5 GODZ.) USTABILIZOWAŁA SIĘ NA POZIOMIE 29 C I NIE WYKAZYWAŁA TENDENCJI DALSZEGO SZYBKIEGO WZROSTU. NA PODSTAWIE PRZEPROWADZONYCH TESTÓW MOŻEMY STWIERDZIĆ, ŻE JEST MOŻLIWA PRACA URZĄDZEŃ BEZ KLIMATYZATORA PRZY POWIĘKSZENIU POMIESZCZENIA (DEMONTAŻ ŚCIANEK KARTONOWO GIPSOWYCH).

21 PRZYKŁADOWA OCENA POJEMNOŚCI ISTN. BATERII STACYJNEJ C. D. Test temperatury w pomieszczeniu węzła łączności (RBS) temperatura otoczenia ok. 30 C Stacja Tx Stacja Tx Stacja Tx Stacja Tx

22 PRZYKŁADOWA OCENA POJEMNOŚCI ISTN. BATERII STACYJNEJ C. D. Test temperatury w pomieszczeniu węzła łączności (RBS) temperatura otoczenia ok. 30 C Stacja Tx Stacja Tx Stacja Tx Stacja Tx Otwarcie drzwi pom. RBS

23 INNE SKUTKI WEJŚCIA W ŻYCIE KODEKSU NC ER - SCO DUALIZM INTERPREATCYJNY POMIĘDZY NC DC A NC ER I. WEDŁUG KODKSU NC ER (operacyjnego): 1) Istniejąca automatyka SCO ujęta jako środek w Planie Obrony Systemu (300 ms czas całkowity + blokada kierunkowa). II. WEDŁUG KODEKSU NC DC (przyłączeniowego): 1) Wymogi dla stosowania automatyki SCO w nowych instalacjach (150 ms czas całkowity + blokada kierunkowa). 2) Procedura objęcia istniejącej instalacji automatyki SCO w sieci OSD przyłączonego do systemu przesyłowej wymogami NC DC w przypadku modernizacji lub wymiany urządzeń i umieszczanie w Planie Rozwoju. Optymalnym rozwiązaniem byłoby przyjęcie, że o ile OSDp w ramach prac modernizacyjnych nie zamierza odstępować od wymaganego czasu działania 150 ms, to nie inicjuje procesu oceny i kwalifikacji po stronie OSP lecz jedynie informuje. W przypadku, w którym OSDp po modernizacji układu SCO nadal chce utrzymać czas pracy automatyki jako 300 ms, wówczas ma możliwość przesłania Powiadomienia o zamiarze inwestycyjnym oraz procedować dalszą ścieżkę formalną łącznie z przewidzianą decyzją Prezesa URE w zakresie rozstrzygnięcia.

24 SKUTKI WEJŚCIA W ŻYCIE KODEKSU NC ER PODSUMOWANIE. I. Od przedstawionego dla stacji rozwiązania w postaci zwiększenia pojemności baterii akumulatorów mogą zdarzyć się wyjątki. Sytuacja taka zaistnieje w przypadku, jeżeli są istniejące wyłączniki w wykonaniu małoolejowym lub powietrznym i nie ma możliwości ich wymiany w terminie do 18 grudnia 2022 roku, z powodu np. nieuregulowanego stanu prawnego gruntu pod stacją. Wtedy jedynym rozwiązaniem jest zastosowanie agregatu prądotwórczego i zbiornika paliwa wystarczającego na 24 h pracy. II. Obiekty grupy 3 występuję tu spora różnorodność. Takimi obiektami są np. siedziby Central Oddziałów z Centrami Dyspozytorskimi, Rejonów Energetycznych też z Dyspozycjami. Obiekty te są zazwyczaj wyposażone w agregaty prądotwórcze, lecz nie dysponującymi zbiornikami paliwa na 24 h pracy. W tej grupie mogą się znaleźć również wolnostojące gdzieś w terenie RBS-y czy też Posterunki Energetyczne, gdzie są zlokalizowany urządzenia łącznościowe, przez które odbywa się transmisja sygnałów. Tutaj zasadniczo też będzie konieczność zastosowania agregatów prądotwórczych. Poważnym problemem przy zastosowaniu agregatów jest konieczność okresowej wymiany (rotacji ) paliwa.

25 SKUTKI WEJŚCIA W ŻYCIE KODEKSU NC ER PODSUMOWANIE C. D. I. Konieczne działania w obszarze inwestycji. 1. Uwzględnianie na etapie tworzenia planów i założeń w przypadku stacji zwiększonej pojemności baterii, wyłączników z silnikami zbrojenia napędów na prąd stały oraz odpowiedniej konfiguracji sterowania pod obciążeniowymi przełącznikami zaczepów transformatorów mocy. 2. Dokonywanie ewentualnych korekt planów inwestycyjnych w zakresie horyzontów czasowych realizacji modernizacji, tak aby stacje i obiekty zakwalifikowane do grup 1, S, 2, 3 zostały zrealizowane do 18 grudnia 2022 roku. 3. Tworząc specyfikację dla agregatów prądotwórczych przewidzieć zbiorniki paliwa zapewniające 24 h pracy. II. Skutki finansowe. 1. Nie są one zbyt duże, ponieważ znaczna część działań modernizacyjnych byłaby i tak przeprowadzona ze względu na stan techniczny (w szczególności realizowana jest wymiana wyeksploatowanej aparatury łączeniowej). 2. W przypadku wymiany baterii akumulatorów część z nich z racji stanu technicznego i wieku byłaby i tak wymieniona, co prawda na nieco mniejszą pojemność. 3. Oznaczone nakłady w celu przeprowadzenia działań dostosowawczych do NC ER w przykładowym planie inwestycyjnym, przedstawiają wartość około 0,5% ogólnego poziomu nakładów.

26 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ