Ireneusz GRZĄDZIELSKI, Krzysztof SROKA, Krzysztof MARSZAŁKIEWICZ Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki Samostart i podanie napięcia oraz mocy rozruchowej z elektrowni wodnej Dychów do elektrowni Dolna Odra próba systemowa Streszczenie. W planie obrony i odbudowy krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE) przyjęto, że po awarii typu blackout priorytetem jest restytucja bloków elektrowni cieplnych. W wyniku awarii katastrofalnej bloki elektrowni cieplnych będą przechodzić do pracy na potrzeby własne albo zostaną awaryjnie odstawione. W elektrowniach, w których wszystkie bloki zostaną awaryjnie odstawione istnieje konieczność szybkiego uruchomienia bloków ze źródła rozruchowego posiadającego zdolność do samostartu. W obszarze zachodnim KSE rolę źródła rozruchowego pełni elektrownia wodna Dychów (EW Dychów). W artykule przedstawiono wyniki z przeprowadzonych testów sprawdzających oraz próby systemowej przeprowadzonej na początku lipca br., które potwierdziły w pełni zdolność tej elektrowni do udziału w odbudowie KSE. Abstract. According to the plan of defense and post-blackout restitution of the National Electric Power System (KSE), restitution of the thermal power plant s blocks is a priority. Due to a catastrophic breakdown, the blocks of the thermal power plant will change over either to own auxiliary operation or to the emergency outage. In the power plants, where the second case will occur, the blocks must be started up urgently from a source with the self-starting capability. In the western area of KSE, Dychów hydro-electric power plant (EW Dychów) plays the role of the starting-up source. In the paper, the control tests results and system trial carried out at the beginning of July 0 that confirmed the power plant s capability to participate in the restitution of the KSE are presented. (Self-start, voltage and start-up power application from Dychów hydro-electric power plant to Dolna Odra power plant - system control tests). Słowa kluczowe: system elektroenergetyczny, blackout, samostart, elektrownia Keywords: power system, blackout, blackstart, power plant Wprowadzenie Zgodnie z Instrukcją Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej (IRiESP) [] proces przystosowywania jednostek wytwórczych elektrowni do udziału w obronie i odbudowie KSE, przebiega aktualnie w dwóch kierunkach, powodujących uzyskanie przez nie: zdolności do samostartu tj. zdolności do uruchomienia elektrowni bez zasilania z KSE wg uzgodnionego z operatorem systemu przesyłowego (OSP) planu i trwałej pracy w układzie wydzielonym oraz gotowość do realizacji poleceń OSP w zakresie uruchamiania kolejnych elektrowni i zwiększania obszaru wydzielonego. zdolności do pracy w układzie wydzielonym tj. zdolność do awaryjnego przejścia do pracy samodzielnej, przy braku zasilania z KSE, wg uzgodnionego z OSP planu, i trwałej pracy w tym układzie oraz gotowość do realizacji poleceń OSP w zakresie zwiększania obszaru wydzielonego. Pierwsza grupa elektrowni stanowi w sposób naturalny źródła rozruchowe. Źródła te są niezbędne w każdym systemie elektroenergetycznym. Dynamika zjawisk związanych z awarią katastrofalną bywa z reguły duża i nietypowa, co oznacza, że procedura przejścia zespołów ze stanu pracy normalnej do stanu pracy samodzielnej nie zawsze będzie udana. W przypadku awaryjnego odstawienia wszystkich bloków w elektrowni, uruchomienie pierwszego bloku może nastąpić z zewnętrznego źródła rozruchowego. Podstawowymi źródłami rozruchowymi w KSE są aktualnie elektrownie wodne []. W przyszłości mogą być też inne jednostki samostartujące, np. turbozespoły gazowe, agregaty dużej mocy z silnikami wysokoprężnymi itp. Elektrownie wodne charakteryzują się dużą elastyczność pracy i dobrą podatnością do szybkich uruchomień. Wyposażone są w urządzenia techniczne zapewniające ich samostart. W KSE istnieje kilka elektrowni wodnych wytypowanych jako źródła rozruchowe w procesie odbudowy. W większości przypadków źródła napięcia i mocy rozruchowej dla elektrowni cieplnych z reguły są od nich znacznie oddalone. Muszą w związku z tym spełniać nie tylko wymagania, jakie stawiają zespoły wytwórcze uruchamianej elektrowni, ale również powinny uwzględniać uwarunkowania związane z tworzeniem toru rozruchowego. W obszarze zachodnim KSE rolę elektrowni rozruchowej pełni elektrownia wodna Dychów (EW Dychów), należąca do PGE Energia Odnawialna SA. Oddział ZEW Dychów [3]. EW Dychów, chcąc w sposób profesjonalny uczestniczyć w planach odbudowy systemu, doskonali i przystosowuje swoje instalacje technologiczne i urządzenia tak, aby spełniały wymagania umożliwiające świadczenie usługi samostartu. Podstawową osią rozruchową w obszarze zachodnim KSE jest ciąg liniowy 0 kv Mikułowa-Leśniów-Gorzów- Krajnik o długości ok. 300 km [4]. Umożliwia on podanie napięcia i mocy rozruchowej z EW Dychów do elektrowni Turów (aktualnie PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów) oraz do elektrowni Dolna Odra (aktualnie PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Zespół Elektrowni Dolna Odra). Udany eksperyment podania napięcia i mocy rozruchowej z EW Dychów (przed modernizacją) do elektrowni Dolna Odra przeprowadzono już w 00 r., natomiast do elektrowni Turów (po całkowitej modernizacji EW Dychów) w 007 r. (nieudany ze względu na nieprzystosowanie układów zabezpieczeń hydrozespołów) i w pełni udany w 008 r. [5]. W artykule przedstawiono wyniki z przeprowadzonej próby systemowej podania napięcia i mocy rozruchowej z EW Dychów do elektrowni Dolna Odra torem rozruchowym 0/0 kv o długości ok. 05 km (w tym linie 0 kv mają długość ok. 8 km). Próba systemowa odbyła się w dniu 03.07.0r. Obowiązujący zakres testów sprawdzających i prób systemowych dla elektrowni posiadającej zdolność do samostartu Obowiązująca aktualnie IRiESP [], zgodnie z wymogami ENTSO-E RGCE [6,7], wprowadza dwa rodzaje testów sprawdzających zdolność jednostek wytwórczych do obrony i odbudowy zasilania KSE: testy odbiorowe oraz 6 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-097, R. 88 NR 9a/0
testy okresowe sprawdzające i próby systemowe. Celem przeprowadzanych testów odbiorowych jest sprawdzenie przystosowania jednostki wytwórczej do udziału w obronie i odbudowie, natomiast celem okresowych testów sprawdzających i prób systemowych jest potwierdzenie przystosowania elektrowni do udziału w obronie i odbudowie zasilania w KSE. Pełny zakres testów sprawdzających i prób systemowych, dla elektrowni posiadających zdolność do samostartu obejmuje []: a. test samostartu elektrowni polegający na samouruchomieniu jej jednostek wytwórczych oraz podaniu napięcia na wybraną szynę miejscowej rozdzielni aż do ustabilizowania napięcia i częstotliwości w granicach dopuszczalnych odchyleń test jest wykonywany na polecenie OSP co najmniej dwa razy w roku; b. sprawdzenie zdolności do regulacji częstotliwości w sieci elastycznej polegające na samostarcie jednostki wytwórczej i jej pracy równoległej z innymi jednostkami wytwórczymi elektrowni świadczącej usługę samostartu, przy zapewnieniu minimalnego obciążenia tych jednostek (potrzeby własne i ogólne elektrowni, pompy, inne dostępne odbiory) test jest wykonywany na polecenie OSP co najmniej raz w roku, łącznie z testem określonym w punkcie a; c. próbę samostartu elektrowni polegającą na samouruchomieniu, jak w pkt a), losowo wybranych jednostek wytwórczych oraz podaniu napięcia na wydzieloną linię rozruchową do jednostki wytwórczej elektrowni aż do ustabilizowania napięcia na końcu tej linii w przyelektrownianej rozdzielni test jest wykonywany na polecenie OSP raz na 3 lata; d. próbę samostartu elektrowni polegającą na samouruchomieniu losowo wybranych jednostek wytwórczych oraz podania napięcia i mocy rozruchowej na wydzieloną linię rozruchową do niesamostartującej elektrowni z uruchomieniem wytypowanej/ wytypowanych jednostki wytwórczej elektrowni głównej ze stanu gorącego i jej/ich zsynchronizowaniu i pracy na wyspie z elektrownią samostartującą test jest wykonywany na polecenie OSP nie rzadziej niż co 5 lat. Jednocześnie w IRiESP określone są wymagania techniczne dla jednostek wytwórczych w zakresie zdolności do samostartu : a. jednostki wytwórcze powinny zachować zdolność do podania napięcia na wydzielony ciąg rozruchowy w ciągu 5 minut od wydania polecenia, b. jednostki wytwórcze powinny zachować zdolność do przeprowadzenia przynajmniej trzech kolejnych samostartów w ciągu godzin, c. jednostki wytwórcze powinny posiadać odpowiednie zdolności wytwórcze wystarczające do uruchomienia innej elektrowni, przewidzianej do uruchomienia w planach odbudowy zasilania KSE. Ponadto źródła rozruchowe muszą spełniać wymagania dla regulatorów napięć generatorów i regulatorów turbin, jakie stawiane są jednostkom wytwórczym w zakresie zdolności do obrony i odbudowy zasilania KSE. Przykładowe wymagania dla regulatorów napięć generatorów jednostek wytwórczych są następujące []: - jednostki wytwórcze powinny być dostosowane do regulowania napięcia w dozwolonym przedziale zmian oraz do kompensowania mocy biernej w dopuszczalnym obszarze pracy jednostki wytwórczej, zarówno podczas podania napięcia i ładowania linii, jak i przesyłania przez nią mocy rozruchowej potrzebnej do uruchomienia jednostki wytwórczej innej elektrowni, - poprawne działanie regulacji napięcia z zachowaniem 0,95 U,05 U n podczas kolejnych skokowych naborów (przyrostów) mocy obciążenia sieci, - zapewnienie odpowiedniego poziomu mocy biernej pojemnościowej w zakresie zgodnym z wykresem kołowym generatora, - praca w trybie automatycznej regulacji napięcia w całym dopuszczalnym obszarze pracy w przedziale co najmniej od 80 do 0 % napięcia znamionowego generatora. Regulatory turbin wytwórczych, w zakresie zdolności do obrony i odbudowy zasilania KSE, powinny być zdolne do pracy w trybie regulacji prędkości obrotowej, realizowanej przez proporcjonalny regulator prędkości obrotowej RO(P) zgodnie z zamodelowaną charakterystyką statyczną (zdolność do prowadzenia regulacji częstotliwości w sieci elastycznej). Powinny zapewnić pewne nabieranie skokowych przyrostów mocy od 0 do +0, P n, podczas ponownego przyłączania obciążenia przy odbudowie. Zmiany częstotliwości w wyniku jednej skokowej zmiany mocy o wartości P = 0 0, P n nie powinny być większe niż o f< ±,0 Hz. Charakterystyka EW Dychów jako zewnętrznego źródła rozruchowego Informacje podstawowe o EW Dychów EW Dychów, usytuowana na rzece Bóbr, zasilana jest ze zbiornika o powierzchni 00 ha, mieszczącego w warstwie energetycznej 3 300 tys. m 3 wody. Zmiana poziomu wody w górnym zbiorniku, pracującym z wyrównaniem dobowym, wynosi 3,3 m. Przepustowość kanału derywacyjnego kształtuje się na poziomie 00 m 3 /s, a wieloletni średnioroczny przepływ wody zbiornik wynosi 40 m 3 /s (przepływ minimalny około 7 m 3 /s). W przypadku wystąpienia w KSE awarii typu black out EW Dychów, pełniąc rolę elektrowni rozruchowej, może zapewnić dostawę mocy rozruchowej przez okres co najmniej 5 godzin przy średnim obciążeniu około 7 MW (przy pustym zbiorniku może zaistnieć potrzeba wykorzystania pojemności zbiornika Krzywaniec i częściowo kanału derywacyjnego). W elektrowni zainstalowane są: 3 hydrozespoły z turbinami Kaplana o mocach 3 x 30,4 MW (mocy pozornej 3x34,5 MVA), oraz 4 zespoły pompowe o wydajności 6, m 3 /s z silnikami synchronicznymi o mocach x 5,9 MW i x 5,74 MW pracujące na napięciu 0,5kV. Każdy generator synchroniczny pracuje w bloku z własnym transformatorem blokowym na szyny rozdzielni 0 kv GPZ Dychów (rys..). Rozdzielnia 0 kv połączona jest z siecią 0 kv trzema liniami w kierunku: Krosno Odrzańskie, Cybinka i Gubin. Z rozdzielni R-0 kv zasilane są dwie sekcje rozdzielni 0,5 kv za pomocą transformatorów GF0 i GF0, każdy o mocy 5 MVA. Rozdzielnia 0,5 kv ma dwie sekcje szyn łączone przy pomocy sprzęgła (rys..). Rozdzielnia jest 8 polowa. Z rozdzielni zasilane są: silniki 5,9 MW pomp 33GA i 34GA, silniki 5,74MW pomp GA i GA, linia elektrownia Raduszec, stacja MSTv, transformatory potrzeb własnych GF i GF 0,5/0,4 kv. Rozdzielnia potrzeb własnych 0,4 kv CA0 (dwusekcyjna) w normalnych warunkach eksploatacji zasilana jest poprzez transformatory GF (sekcja ) i GF (sekcja ) z rozdzielni 0,5 kv. EW Dychów jako źródło rozruchowe Samostart EW Dychów, po zaniku napięcia na szynach rozdzielni 0 kv, jest możliwy, ponieważ jest ona wyposażona w agregat prądotwórczy o mocy00 kw, wystarczający do pokrycia następujących potrzeb własnych: zasilanie pomp olejowych układów regulacji hydrozespołów (po zaniku napięcia zamykają się aparaty kierownicze turbin), PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-097, R. 88 NR 9a/0 7
zasilanie sprężarek powietrza niskiego ciśnienia, dla wyhamowania odstawionych awaryjnie hydrozespołów i napowietrzania pomp przed ich rozruchem, Krosno Odrzańskie Gubin zasilanie sprężarek wysokiego ciśnienia, zainstalowanych w rozdzielni 0 kv. Cybinka Rozdz. 0kV DYC I II 0 9 8 6 5 4 3 GF0 0/0,5kV 5MVA GF0 0/0,5kV 5MVA 3GB GB GB HG3 HG HG Stacja MSTv El.Raduszec Rozdz. 0,5kV AC0 8 6 6 Sekcja Sekcja 5 5 7 0 8 7 9 4 3 GF 0,5/0,4kV GF 0,5/0,4kV Silniki pomp Silniki pomp 33GA i 34GA GA i GA Do rozdz. 0,4kV Do rozdz. 0,4kV CA0 - sekcja CA0 - sekcja Rys.. Schemat uproszczony GPZ Dychów; rozdzielnia 0 kv (R-0) oraz rozdzielnia 0,5 kv układ normalny Rys.. Wykres kołowy generatora hydrozespołu HG stan aktualny [3] Generatory jednostek wytwórczych EW Dychów wyposażone są w statyczne układy wzbudzenia. Regulatory napięcia typu PI pozwalają na automatyczną regulację napięcia w granicach od 0,9 do, U n. Teoretycznie hydrogeneratory mogą pracować stabilnie w obszarze niedowzbudzenia (pobór mocy biernej) zgodnie ze wzorem Q max [Mvar] = 0,5 P [MW],5 [Mvar]. Pomiary ruchowe przeprowadzone w EW Dychów wykazały możliwość pracy przy obciążeniu mocą czynną 0 MW i poborze mocy biernej do - 6 Mvar. Wskazuje na to aktualny wykres kołowy generatora hydrozespołu HG (rys..). Podobne możliwości wykazują zespoły HG i HG3. Jednostki wytwórcze EW Dychów wyposażone są także w nowoczesne cyfrowe układy regulacji prędkości obrotowej turbin. W regulatorach tych możliwa jest realizacja pięciu różnych pętli sterowania pracą turbiny. Dla celów pracy wyspowej wykorzystuje się pracę regulatora w pętli sterowania prędkością obrotową. Sterownik prędkości obrotowej jest regulatorem typu PIDP z parametrami sterowania, które mogą być zmienione w zależności od warunków pracy. Regulacja prędkości obrotowej i otwarcia aparatu kierowniczego jest zawsze aktywna, kiedy wyłącznik blokowy jest wyłączony. Przy zamkniętym wyłączniku blokowym i pracy w pętli regulacji prędkości obrotowej wartość zadana prędkości i otwarcie aparatu kierowniczego (zgodne z wartością zadaną prędkości obrotowej) jest utrzymywane zgodnie z charakterystyką statyzmu. 8 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-097, R. 88 NR 9a/0
Po przeanalizowaniu zdarzeń w EW Dychów, podczas nieudanej próby systemowej w 007 r., dokonane zostały zmiany w cyfrowych układach zabezpieczeń. Po analizie układu zabezpieczeń bloku stwierdzono, iż wyłączenie i zmiany nastaw niektórych zabezpieczeń nie wpłyną w istotny sposób na bezpieczeństwo pracy bloku. Jako optymalne rozwiązanie wybrano utworzenie w systemie nadrzędnego sterowania dwóch banków nastaw: a) istniejący, stosowany przy pracy na sieć sztywną - tzw. bank A, b) ograniczony (z wyłączeniem wytypowanych zabezpieczeń) do pracy wyspowej w celu przygotowania bloku do udziału w blackstarcie tzw. bank B. Zrealizowane w EW Dychów modyfikacje systemu zabezpieczeń i pozytywne wyniki prób wewnętrznych po tych zmianach pozwoliły na powtórne przeprowadzenie w 008 r. udanej próby systemowej podania napięcia i mocy rozruchowej do elektrowni Turów. Próba systemowa podania napięcia i mocy rozruchowej z EW Dychów do elektrowni Dolna Odra eksperyment przeprowadzony 3 lipca 0 r. 6 9 7 Lesniow 0kV B Dolna Odra 0kV AT- 06 0 AT- 60MVA 0/0kV 3 04 05 0 03 04 Krajnik 0kV TR AT- Dolna Odra 6kV RR 60MVA 0/0kV Gorzów 0kV Gorzów 0kV Cel testu sprawdzającego i próby systemowej: - zbadanie możliwości regulacyjnych napięcia hydrogeneratorów EW Dychów w celu zapewnienia odpowiednich poziomów napięcia w stacjach toru rozruchowego w czasie jego tworzenia, - określenie możliwości regulacyjnych hydrogeneratorów elektrowni wodnej Dychów w zakresie regulacji mocy biernej wynikającej z konieczności skompensowania mocy ładowania dwóch linii 0 kv: Leśniów Gorzów i Gorzów - Krajnik o łącznej długości ok. 8km, - potwierdzenie możliwości rozruchu urządzeń potrzeb własnych wybranego bloku energetycznego w elektrowni Dolna Odra pracującego na szyny 0 kv przez podanie napięcia i mocy utworzonym torem rozruchowym z EW Dychów. Struktura utworzonego toru rozruchowego (rys. 3): źródło rozruchowe hydrozespoły HG i HG EW Dychów; samostart EW Dychów, następuje przy wykorzystaniu agregatu prądotwórczego o mocy 00 kw, elementy sieciowe toru rozruchowego: - linie 0 kv o długości 3,4 km: Dychów Krosno Odrzańskie, Krosno Odrzańskie Leśniów, - linie 0 kv o długości 8, km: Leśniów Gorzów i Gorzów - Krajnik, - GPZ-y: Dychów (DYC) - rozdzielnia 0 kv system szyn II, Krosno Odrzańskie (KOD) - rozdzielnia 0 kv, - Stacja Leśniów (LSN): rozdzielnia 0 kv- system szyn II, autotransformator AT- o mocy 60 MVA (element dodatkowej regulacji poziomu napięcia wzdłuż toru), rozdzielnia 0 kv- system szyn B, - stacja Gorzów (GOR): rozdzielnia 0 kv, system i, autotransformatory AT- i AT- o mocy 60 MVA każdy (ewentualne wykorzystywanie do kompensacji mocy biernej pojemnościowej ciągu linii 0 kv poprzez równoległe połączenie i rozstrojenie przekładni), rozdzielnia 0 kv, system (do połączenia równoległego AT- i AT- po stronie 0 kv), - stacja Krajnik: rozdzielnia 0 kv, system szyn A i B, - stacja elektrowni Dolna Odra (DOD): autotransformator AT-, transformator potrzeb ogólnych TR- 5/6kV i rozdzielnia 6 kv RR (wariant podstawowy), źródło uruchamiane blok energetyczny nr 5 o mocy MW elektrowni Dolna Odra pracujący na szyny 0 kv. 3 AT- 60MVA 0/0kV 4 0 AT- 60MVA 0/0kV Krosno 0kV Lesniow 0kV GB 0 3 HG HG Dychów 0kV II GB Rys. 3. Utworzony schemat toru rozruchowego 0 i 0 kv z EW Dychów do elektrowni Dolna Odra Wydzielenie toru rozruchowego z EW Dychów do elektrowni Dolna Odra W przeprowadzonym próbie systemowej działania związane z wydzieleniem toru rozruchowego z EW Dychów do elektrowni Dolna obejmowały działania związane z wydzieleniem elementów toru rozruchowego pokazanego na rys.3. Czas wydzielania przedmiotowego toru rozruchowego (normalne warunki pracy KSE) wyniósł ok. h. Tworzenie toru rozruchowego, podanie napięcia do elektrowni Dolna Odra Planowane działania związane z tworzeniem toru rozruchowego i podaniem napięcia do elektrowni Dolna Odra obejmowały: uruchomienie (samostart) hydrozespołu HG i następnie HG EW Dychów, ich synchronizacja, obniżenia napięcia na obu hydrozespołach do wartości 9, kv, zasilenie ciągiem liniowym 0kV wydzielonego systemu szyn rozdzielni 0 kv stacji 0/0 kv Leśniów, załączenie obustronne autotransformatora AT- w stacji Leśniów, załączenie linii 0 kv Leśniów Gorzów, załączenie linii 0 kv Gorzów Krajnik, załączenie autotransformatora AT- w stacji Krajnik po stronie 0 kv oraz transformatora potrzeb ogólnych TR w stacji Dolna Odra, PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-097, R. 88 NR 9a/0 9
dokonanie regulacji napięcia wzdłuż toru rozruchowego zaczynając od regulacji napięcia generatorowego hydrozespołów HG i HG w EW Dychów do poziomu napięcia znamionowego 0,5 kv, następnie wykorzystując regulację przekładni autotransformatora AT- w stacji Leśniów i transformatora potrzeb ogólnych TR do osiągnięcia po stronie 6kV transformatora TR w stacji Dolna Odra napięcia na poziomie 6.3 kv, zasilenie wewnętrznego toru rozruchowego do bloku energetycznego nr 5 w elektrowni Dolna Odra. Moc bierna Q pojemnościow a Załączenie linii 0 kv Leśniów- Moc czynna P Załączenie linii 0 kv Gorzów- Rys. 4. Moc czynna i bierna w linii 0 kv kierunek Krosno Odrzańskie w czasie tworzenia toru rozruchowego podczas eksperymentu w dniu 3 lipca 0r. poziomie 3 Mvar spowodował, że nie było konieczności zastosowania tego rozwiązania. Podanie mocy rozruchowej do elektrowni Dolna Odra Planowane działania związane z podaniem mocy rozruchowej z EW Dychów do elektrowni Dolna Odra obejmowały: - zasilenie wewnętrznego toru rozruchowego wytypowanego bloku nr 5 o mocy MW, - przeprowadzenie pełnego rozruchu bloku nr 5 o mocy MW zgodnie z poniższymi czynnościami: Czynność Blok nr 5 Moc [kw] pompy kondensatu 00 350 chłodzącej 50 pompy olejowej rozruchowej 00 Rozpoczęcie wytwarzania próżni w skraplaczu wentylatorów spalin x 00 wentylatorów powietrza x 550/300 Rozpalenie kotła palniki mazutowe wentylatora recyrkulacji spalin 35 drugiej pompy kondensatu 0 wentylatora młynowego 400 młyna węglowego 00 drugiego wentylatora młynowego 400 drugiego młyna węglowego 00 Po uzyskaniu odpowiednich parametrów pary uruchomienie turbiny (3000 obr/min) wentylatorów spalin Rys. 5. Moc czynna i bierna generatora Hg w EW Dychów w czasie tworzenia toru rozruchowego podczas eksperymentu w dniu 3 lipca 0r Czas podania napięcia z EW Dychów do elektrowni Dolna Odra wyniósł ok. h. Załączenie linii 0 kv Leśniów Gorzów i następnie Gorzów Krajnik spowodowało znaczny wzrost obciążenia hydrogeneratorów mocą bierną pojemnościową. Maksymalna sumaryczna jej wartość osiągnęła około 3 Mvar (rys. 4 i 5) po regulacji napięcia wzdłuż toru do wartości umożliwiających otrzymanie w rozdzielni 6 kv RR w elektrowni Dolna napięcia na poziomie 6,3 kv. Ten wzrost obciążenia hydrozespołów mocą pojemnościową nie spowodował jednak zakłóceń w ich pracy. W wariancie rezerwowym pracy toru rozruchowego przyjęto możliwość częściowej kompensacji mocy biernej pojemnościowej generowanej przez linie 0 kv za pomocą równolegle połączonych autotransformatorów AT i AT w stacji Gorzów (rys.3) i rozstrojenia ich przekładni. Osiągnięty poziom mocy biernej pojemnościowej na Rys. 6. Zmiany napięcia generatorowego hydrozespołu HG w EW Dychów w czasie uruchamiania bloku energetycznego w elektrowni Dolna Odra podczas eksperymentu w dniu 3 lipca 0r. Moc czynna P. i. 3,5 MW Moc bierna Q Rys. 7. Moc czynna i bierna w linii 0 kv kierunek Krosno Odrzańskie w czasie uruchamiania bloku energetycznego w elektrowni Dolna podczas eksperymentu w dniu 3 lipca 0r. 0 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-097, R. 88 NR 9a/0
wentylatorów spalin Rys. 8. Zmiany częstotliwości zarejestrowane na zaciskach generatora Hg w EW Dychów w czasie uruchamiania bloku energetycznego w elektrowni Dolna Odra Całkowite zapotrzebowanie bloku w elektrowni Dolna Odra na moc rozruchową wyniosło 8,0 MW, a największy odbiór to pompa wody o mocy 3,5 MW. Czas rozruchu po postoju godzinnym wyniósł ok.,0 h. W trakcie uruchamiania bloku nr 5 w elektrowni Dolna Odra, podczas załączania dużych napędów w grupie urządzeń potrzeb własnych, występowały charakterystyczne przysiady napięcia (rys.6). Zmianom tym towarzyszyły zmiany mocy czynnej i biernej, przy czym załączaniu odbiorów o charakterze indukcyjnym towarzyszyło zmniejszenie obciążenia mocą bierną pojemnościową EW Dychów (rys. 7). Praca układów regulacji prędkości obrotowej hydrozespołów Zmiany częstotliwości, które świadczą o charakterystyce pracy układów regulacji prędkości obrotowej hydrozespołów, w pierwszej fazie eksperymentu były niewielkie. Natomiast zmiany obciążenia, wywołane załączaniem dużych odbiorów w elektrowni Dolna Odra lub wyłączeniem rozdzielni blokowych potrzeb własnych w końcowej fazie eksperymentu, powodowały znaczne odchylenia częstotliwości od 48,7 Hz do 5,8 Hz. Jednak układy regulacji prędkości szybko te zmiany opanowywały. Ilustruje to przebieg częstotliwości w czasie uruchamiania bloku energetycznego w elektrowni Dolna Odra przedstawiony na rys. 8. Regulatory pracowały w regulacji obrotów RO(P) ze statyzmem 6%. Wnioski Określone w IRiESP [] zgodne z ENTSO-E RGCE [6,7] wymagania techniczne w zakresie przystosowania jednostek wytwórczych do udziału w obronie i odbudowie zasilania KSE mają na celu doprowadzenie do sytuacji, w której źródła energii elektrycznej w warunkach awarii katastrofalnej będą skutecznie odbudowywać swoje zdolności wytwórcze zdecydowanie skracając czas restytucji całego systemu elektroenergetycznego. Odnosi się to szczególnie do zapisów nakładających takie wymagania na jednostki wytwórcze, które przechodzą głęboką modernizację. Powinno to skutkować systematycznie podnoszonym poziomem bezpieczeństwa energetycznego. Przeprowadzona próba systemowa, z udziałem EW Dychów jako elektrowni rozruchowej oraz uruchamianego ze stanu beznapięciowego bloku w elektrowni Dolna Odra, pozwala na sformułowanie następujących wniosków:. Do uruchomienia bloku energetycznego w elektrowni Dolna Odra (podobnie jak w elektrowni Turów) potrzebna jest praca synchroniczna na biegu jałowym dwóch hydrozespołów w EW Dychów. Przeprowadzona próba systemowa potwierdziła ponownie, że takie możliwości elektrownia posiada. Żeby tego typu źródła mogły realizować ten rodzaj pracy konieczne jest odpowiednie przygotowanie nastaw zabezpieczeń i automatyki regulacyjnej do pracy wydzielonej.. Bezpieczne tworzenie torów rozruchowych wymaga zaniżenia napięcia synchronicznie pracujących hydrogeneratorów do ok. 9 kv. Automatyczne układy regulacji napięcia hydrogeneratorów umożliwiają ustawienie takiego poziomu napięcia. 3. W pracy wydzielonej z torami rozruchowymi EW Dychów maksymalna moc bierna pobierana przez pojedynczy generator nie powinna być większa niż 6 Mvar. W przypadku obu torów rozruchowych zarówno do elektrowni Dolna Odra a także do elektrowni Turów warunek ten jest spełniony. 4. Osiągnięcie zdolności do pracy wydzielonej EW Dychów wymagało przygotowania specjalnego zestawu nastaw zabezpieczeń dla tego trybu pracy elektrowni z torami rozruchowymi. Zastosowane automatyczne przejście na bank B zestawu zabezpieczeń w pełni sprawdza się przy pracy wydzielonej EW Dychów zapewniając bezpieczną pracę bloków. 5. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły, że ten sposób weryfikacji poprawności założeń w scenariuszach odbudowy zdolności wytwórczych elektrowni cieplnych pozwala na identyfikację barier ich realizacji i usuwanie tych przeszkód. Dotyczy to w szczególności samostartujących elektrowni rozruchowych, które poddane zostały głębokim procesom modernizacyjnym. Takim przykładem może być EW Dychów. LITERATURA Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej- Warunki korzystania, prowadzenia ruchu, eksploatacji i planowania rozwoju sieci, v..0. z dn. grudnia 00 r. (obowiązuje od 0 stycznia 0 r.). Sroka K., Grzadzielski I., Marszałkiewicz M., Borodynko J.: Zewnętrzne źródła rozruchowe dużych jednostek wytwórczych na przykładzie elektrowni wodnej Dychów. ENERGETYKA, (008), zeszyt tematyczny nr XVII, ss.96-00. Grządzielski I., Marszałkiewicz K., Sroka K., Borodynko J.: Testy sprawdzające dla samostartującej elektrowni wodnej Dychów instrukcje podania napięcia i mocy rozruchowej do elektrowni cieplnych. ENERGETKA, Zeszyt tematyczny XX, 00, ss.93-00, ISSN 003-794. Grządzielski I., Sroka K.: Restytucja zdolności wytwórczych elektrowni cieplnych w zachodniej części Krajowego Systemu Elektroenergetycznego w trakcie awarii katastrofalnej. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), R. 86 NR 8/00, ss.30-36, ISSN 0033-097. Grządzielski I., Marszałkiewicz M., Sroka K., Roszkiewicz J i inni: Eksperyment systemowy podania napięcia i mocy rozruchowej z elektrowni Dychów do elektrowni Turów. ENERGETYKA, (008) zeszyt tematyczny nr XVII, 9-95. ENTSO-E RGCE (ex. UCTE) Operation Handbook Introduction czerwiec 004 r. www.entsoe.eu ENTSO-E RGCE (ex. UCTE) Operation Handbook External Consultation Process from.05.00 www.entsoe.eu Media News Autorzy: Politechnika Poznańska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań, dr. inż. Ireneusz Grządzielski, E-mail: ireneusz.grzadzielski@put.poznan.pl; dr inż. Krzysztof Sroka, E- mail: krzysztof.sroka@put.poznan.pl; dr inż. Krzysztof Marszałkiewicz krzysztof.marszalkiewicz@put.poznan.pl; PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), ISSN 0033-097, R. 88 NR 9a/0