Plynem izolovaná zapouzdřená rozvodna v Chotějovicích
V listopadu letošního roku bude zprovozněna nová, plynem izolovaná zapouzdřená rozvodna v transformovně Chotějovice v severních Čechách. Důvodem výstavby je vyvedení výkonu z nového zdroje 660 MWe z elektrárny Ledvice do sítě 400 kV, a to prostřednictvím nových venkovních vedení V 016 a V 480. Díky tomu, že tento nový blok bude pracovat s nadkritickými parametry páry (při využití nové technologie a materiálů), bude elektrárna tohoto typu první v České republice, a dokonce i nejmodernější ve střední Evropě. Vybudování nové transformace 400/110 kV souvisí s rušením stávajících dvou bloků 110 MWe zaústěných dnes přímo do R123 kV. Jedním z důvodu, proč byla zvolena právě zapouzdřená, plynem izolovaná rozvodna bylo i zajištění vyšší spolehlivosti chodu přenosové soustavy a rozvodu elektrické energie. Zmíněná rozvodna se staví na pozemcích společnosti ČEPS v areálu rozvodny.
Řešení pro malé prostory
Zapouzdřené rozvodny najdeme po celém světě. V České republice se na napěťové hladině 400 kV vyskytují dvě, z nichž jedna je na pražském Chodově (vlastníkem je ČEPS, a. s.) a druhá na Dlouhých Stráních v Jeseníkách (vlastníkem je ČEZ, a. s.). K zemím s nejvyšším počtem těchto rozvoden patří například Japonsko. Je to logické, protože jednou z neopominutelných výhod zapouzdřených rozvoden je jejich malá plocha. Staví se tedy všude tam, kde jsou nároky na minimalizaci rozměrů rozvodny, například v hustě osídlených oblastech, ve městech, kde je kladen důraz na estetické provedení, v prostředích s náročnými klimatickými podmínkami apod. Pro představu lze uvést, že klasická venkovní rozvodna (kde izolací je vzduch) s lanovými přípojnicemi má šířku pole 25 až 33 metrů (s trubkovými přípojnicemi pak 20 metrů). Kdežto šířka pole zapouzdřené rozvodny je cca 4 metry. Taktéž zastavěná plocha samotné zapouzdřené haly je několikanásobně (cca 40krát) menší oproti klasické rozvodně s trubkovými přípojnicemi, což zaručuje menší nároky na stavební prostor. K dalším výhodám zapouzdřených rozvoden patří vyšší spolehlivost, krátká doba montáže, vysoká bezpečnost a životnost, vysoká bezpečnost obsluhujících osob a delší doba mezi revizemi. Navíc ovládání zapouzdřených rozvoden umožňuje řešení složitých spínacích aplikací.
| Technické parametry GIS 420 Jmenovité napětí – 420 kV Jmenovitá výdrž (krátkodobé napětí) – 1 425 kV/1 050 kV Jmenovitá výdrž (dlouhodobé napětí – 1min.) – 650 kV Jmenovitý kmitočet – 50 Hz Jmenovitý proud odbočky – 3 150 A Jmenovitý proud přípojnic – 4 000 A Jmenovitý proud spínače přípojnic – 4 000 A Jmenovitý proud krátkodobý (3 s) – 50 kA Jmenovitý proud dynamický – 125 kA Maximální hodnota částečných výbojů <2pC Izolační médium – SF6 Stupeň ochrany zapouzdření:
|
Cena za kvalitu
A jaké jsou nevýhody této technologie? Pořizovací náklady jsou přibližně o jednu čtvrtinu vyšší než u klasické rozvodny. Při údržbě či poruchách mohou vyvolat vypnutí neúměrně velké části rozvodny. Co je neméně důležité – podle Kjótského protokolu je používaný plyn zařazen mezi plyny ohrožující ozónovou vrstvu (1 kg SF6 je, co se týká škodlivosti, ekvivalentem cca 22 000 kg CO2). Proto tato technologie klade vysoké požadavky na přesnost a technologické postupy při výrobě, montáži.
Co předcházelo zahájení výstavby
Při projednávání územního plánu výstavby nové rozvodny 420 kV byl zásadně rozporován původní záměr akce, jehož koncepce byla založena na výstavbě venkovní rozvodny 420 kV, včetně transformační vazby 400/110 kV, umístěné na novém pozemku mimo stávající areál transformovny 220/110 kV Chotějovice. Proto byla navržena změna zadání s podmínkou výstavby zapouzdřené rozvodny ve stávajícím areálu ČEPS a byl vydán dodatek k původnímu záměru akce.
Vznikla tak zcela nová situace, kdy existoval požadavek na realizaci výstavby nové R420 kV výhradně uvnitř stávajícího areálu stanice, přičemž volný pozemek pro výstavbu rozvodny daného rozsahu nebyl dostačující. Proto bylo nutné R245 kV o jedno pole zredukovat (dříve zaujímala prostor šesti polí). Došlo tak ke zkrácení přípojnic a přemístění uzemňovačů přípojnic s přístrojovými transformátory napětí.
Vyvedení výkonu z nového zdroje elektrárny Ledvice si vyžádalo nové vvn vedení V480 (Chotějovice – Výškov) o napětí 400 kV. Což představuje investiční náklady ve výši 819 milionů korun. Akce je rozdělena na dvě části; první se zabývá úpravou stávajícího 220 kV vedení V210 a V211 a její realizace začala v červnu 2010. Druhá pak výstavbou nového dvojitého vedení 400 kV, jehož realizace začala v listopadu 2010. Montážně bude vedení V480 dokončeno v říjnu 2011 a jeho zprovoznění je plánováno na listopad 2011.
V této souvislosti bylo dále potřeba rozšířit transformační stanici Výškov pro zaústění nového vedení V480, což představuje investiční náklady 116,6 milionu korun. Ke zprovoznění pole společně s linkou V480 a transformovnou Chotějovice má dojít v listopadu 2011. Na počátku výstavby haly nové zapouzdřené rozvodny bylo třeba vypořádat se s velice náročnými úpravami terénu, kdy se odbourával velký svah a vznikla tak spousta opěrných zdí.
 |
 |
Speciální prvky zapouzdřené rozvodny Chotějovice
Vedle standardních ochran, které se používají v klasických venkovních rozvodnách, bude GIS 420 kV vybavena tzv. logickou ochranou tlaku (LOT). LOT je jednostupňová ochrana a funguje na tomto principu: když dojde k poklesu tlaku na 1. a potom na 2. stupeň (ve stejném tlakovém prostoru), ochrana vypne všechna pole, která napájejí takto postiženou část.
Přechod ze zapouzdřeného provedení je řešen průchodkami k omezovači přepětí. Pro transformátorové pole byl použit typ Exlim P336-GH420E a pro vývodové venkovní vedení pak Exlim P360-GH420. Způsob ovládání přístrojů je proveden pouze pomocí softwarových blokád. Ovládací skříně uvnitř haly slouží spíše k signalizaci silových prvků. Místně lze manipulovat jen s vypínači.
Rovněž bylo zapotřebí postavit halu pro rozvodnu, do které musela být vybudována jímka pro případný únik SF6 a jeho produktů. Součástí zapouzdřené rozvodny jsou navíc průchodky SF6/vzduch, zapouzdřené vodiče a s tím i spojené základy pro zapouzdřené vývody.
| Plyn SF6 (hexafluorid sírový) Zapouzdření částí pod napětím do trubek s plynem SF6 umožňuje snížit vzdálenost mezi fázemi až na několik centimetrů. Plyn SF6 je bezbarvý, nehořlavý, nejedovatý inertní plyn, který má 3- až 5krát lepší dielektrickou pevnost než vzduch (dielektrická pevnost je fyzikální pojem vyjadřující odolnost materiálů vůči elektrickému poli). Plyn je přibližně 5krát těžší než vzduch (vytěsňuje kyslík). |
Technické údaje
Nová stavba bude plynem izolovaná, jednofázově zapouzdřená rozvodna se dvěma přípojnicemi, s rozsahem až 10 polí (jeden vypínač na odbočku).
První sekce:
- ACH01 – částečně vybavené (po přípojnicové odp.) pole pro Úžín,
- ACH02 – plně vybavené pole pro venkovní vedení V479 (Výškov),
- ACH03 – plně vybavené transformátorové pole pro T401-výhled,
- ACH04 – příčný spínač přípojnic.
Podélné dělení:
- ACH71 – zahrnuje měření napětí na přípojnicích pro každou sekci.
Druhá sekce:
- ACH05 – plně vybavené pole pro venkovní vedení V480 (Výškov),
- ACH06 – plně vybavené transformátorové pole pro T402 (výrobce Siemens, jedná se o transformátor 400/121/10,5 kV s výkonem 350MVA, dodán bude v 06/2011),
- ACH07 – plně vybavené pole pro připojení ELE V016,
- ACH08 – nevybavená rezerva pro transformátor T403,
- ACH09 – nevybavená rezerva pro budoucí venkovní vedení.
Ing. Lukáš Riedl
Foto: ČEPS
Autor je specialistou v oddělení Řízení projektové dokumentace společnosti ČEPS, a. s.
ČEPS, a. s.: Akciová společnost ČEPS působí na území České republiky jako výhradní provozovatel přenosové soustavy, a to na základě licence na přenos elektřiny udělené společnosti Energetickým regulačním úřadem podle energetického zákona. Udržuje, obnovuje a rozvíjí mimo jiné 39 rozvoden s 68 transformátory převádějícími elektrickou energii z přenosové do distribuční soustavy. Společnost také zajišťuje přeshraniční přenosy pro export, import a tranzit elektrické energie.
Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.
