rezerv bloků NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA

NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA




Energetické investiční celky: Využití projektových rezerv bloků Jaderné elektrárny Dukovany

Ilustrační foto JE Dukovany: Ondřej Jungmann

Obsah rubriky: Čtvrt století provozu Jaderné elektrárny Dukovany se završí letos v květnu (ČEZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 „Dukovany se sice stavěly podle ruského projektu, ale nyní provozujeme elektrárnu téměř českou,“ – rozhovor s Vladimírem Hlavinkou (ČEZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 „Výpadky ve výrobě elektřiny prakticky neexistují, Dukovany modernizujeme v době plánovaných odstávek,“ – rozhovor s Tomášem Žákem (ČEZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 „Elektrárna v Dukovanech zvýší po rekonstrukci svůj výkon o 5 %,“ – rozhovor s Vladimírem Poklopem (ŠKODA PRAHA Invest) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Využití projektových rezerv bloků Jaderné elektrárny Dukovany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Modernizace turbín a kondenzátorů ŠKODA pro Jadernou elektrárnu Dukovany (ŠKODA POWER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Výroba a rekonstrukce blokových transformátorů pro Jadernou elektrárnu Dukovany (ETD Transformátory) . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Kompletní výměna dvou blokových transformátorů 300 MVA 3. bloku JE Dukovany proběhla během pěti týdnů (I & C Energo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Ke zvýšení výkonu jaderné elektrárny přispívá instalace zařízení vedoucích ke snížení tlakových ztrát (Modřanská potrubní) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 Monitorovací systém aktivní zóny reaktoru SCORPIO-VVER v Jaderné elektrárně Dukovany a jeho obnovy (Ústav jaderného výzkumu Řež) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Testy v průběhu energetického najíždění 3. bloku Jaderné elektrárny Dukovany (TES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Budicí soupravy generátorů 300 MVA Jaderné elektrárny Dukovany (invelt-elektro) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Hodnocení úspěšnosti investic v Jaderné elektrárně Dukovany pomocí garančního měření (ORGREZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Sekundární regulace U/Q v pilotním uzlu Slavětice (ORGREZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Celková modernizace řídicího systému výrobních bloků Jaderné elektrány Dukovany (ŠKODA JS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Životnost, bezpečnost a výkon Dukovan: navýšení

4

| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |

Čtvrt století provozu Jaderné elektrárny Dukovany se završí letos v květnu Poslední dubnový den roku 1970 byl pro obyvatele tří obcí – Skryje, Lipňany a Heřmanice – v jihozápadním koutu třebíčského okresu dnem jako každý jiný. Nikdo z místních tehdy netušil, že v odpoledních hodinách 30. dubna byl na úřadu vlády ČSSR v Hrzánském paláci v Praze podepsán dokument, který měl v budoucnu zásadně ovlivnit jejich život. Zprávu o tomto aktu sice přineslo na druhé straně páteční prvomájové Rudé Právo, ale nejspíš byla naprostou většinou obyvatel zmíněných obcí prostě přehlédnuta. Tehdejší ministr zahraničního obchodu ČSSR Andrej Barčák a jeho protějšek ze Sovětského svazu, předseda státního výboru rady ministrů pro hospodářské styky se zahraničím S. A. Skačkov, podepsali dohodu o dodávce dvou atomových elektráren typu Voroněž do Československa.

Pohled na Jadernou elektrárnu Dukovany od jihozápadu

„Vlak příprav“ výstavby se rozjel velmi rychle. To nakonec poznali i obyvatelé obcí, dotčených plánovanou výstavbou elektrárny. Kronikář obce Skryje, řídící učitel zdejší jednotřídky Stanislav Veselý, o roce 1971 poznamenává: „V tomto kalendářním roce bylo uskutečněno mnohem více veřejných schůzí s občany, na kterých byla mimo jiné řešena otázka vystěhování obyvatel ze zdejší obce, Lipňan a Heřmanic pro stavbu atomové elektrárny V 2, jež má být zbudována v blízkosti kravína ve Skryjích. První atomový reaktor má běžet již v roce 1979, druhý pak v roce 1980. V současné době se buduje velké vodní dílo, betonová hráz vodní Elektrárny Dalešice. Vodou z této přehradní nádrže bude 01/2010

www.allforpower.cz

chlazena i atomová elektrárna.“ Stavba elektrárny záhy začala. Posledního dne roku 1984 začala zavážka paliva do reaktoru 1. bloku. Kromě osobních vzpomínek lidí, kteří byli „při tom“, už tento okamžik připomíná jenom společná fotografie účastníků v reaktorovém sále s nezbytným transparentem a československou a sovětskou vlajkou na postamentu reaktoru a příslušné záznamy v provozním deníku 1. bloku. Jaderný věk v Dukovanech se začal počítat přesně ve 23 hodin a 11 minut 12. února 1985. Příslušníci „modré směny“ – vedoucí reaktorového bloku Ing. Miroslav Trnka, operátor primárního okruhu Ing. Štefan Spurný a operátor sekundárního

okruhu Ing. Lubomír Raus – se stali prvními aktéry historického okamžiku: dosažení minimálního kontrolovaného výkonu reaktoru (MKV). Svědkem této události se stal i tehdejší ředitel elektrárny Ing. Bohumil Vincenc, který na dozornu přišel okolo 23. hodiny. Snad jej tam dovedla předtucha, že nastává asi nejvýznamnější okamžik v jeho profesním životě. Završením mnohaletého úsilí projektantů, stavbařů, konstruktérů a provozního personálu dukovanské elektrárny bylo spuštění 4. bloku v roce 1987. V první červnový den v 17 hodin 53 minut bylo dosaženo minimálního kontrolovaného výkonu. Přifázování bloku proběhlo 11. června, 100% výkon byl dosažen 3. července a zkušební provoz začal 19. července 1987.


blok

1.

2.

3.

4.

Osazení TNR

26. 12. 1982

22. 4. 1983

27. 2. 1985

20. 12. 1985

Hydrozkouška 1.

25. 11. 1983

6. 4. 1984

12. 3. 1986

2. 9. 1986

Hydrozkouška 2.

7. 5. 1984 12. 5. 1984

nahrazeno integrovanou hydrozkouškou



Revize 1.

25. 6. 1984

IHZ

IHZ

IHZ

Hydrozkouška 3. (horká)

27. 10. 1984

IHZ

IHZ

IHZ

Revize 2.

27. 12. 1984

Integrovaná hydrozkouška

IHZ

IHZ

IHZ

15. 10. 1985

24. 6. 1986

30. 12. 1986

Zavážení paliva

31. 12. 1984 8. 1. 1984

21. 12. 1985– 28. 12. 1985

2. 10. 1986

29. 4. 1986

MKV

12. 2. 1985

23. 1. 1986

28. 10. 1986

1. 6. 1987

Přifázování

24. 2. 1985

30. 1. 1986

14. 11. 1986

11. 6. 1987

100% výkon

26. 3. 1985

21. 2. 1986

7. 12. 1986

3. 7. 1987

Zkušební provoz

3. 5. 1985

20. 3. 1986

20. 12. 1986

19. 7. 1987

Trvalý provoz

3. 11. 1985

21. 9. 1986

20. 6. 1987

19. 1. 1988

Kolaudační rozhodnutí

12. 12. 1988

15. 12. 1988

14. 6. 1989

21. 5. 1990

Oprava parního potrubí při jedné z odstávek JE Dukovany

Elektrárna dodávala do sítě 1 760 MWe, čímž se stala na mnoho dalších let nejvýkonnějším zdrojem elektrické energie v našem státě. V pondělí 3. května 2010 se završí 25 let od uvedení 1. bloku do zkušebního provozu. Pokud by vše probíhalo podle původních představ projektantů a stavitelů Jaderné elektrárny Dukovany, elektrárna by se už blížila ke konci své životnosti. Prvnímu bloku by zbývalo pouhých pět let

provozu. Skutečnost je však jiná. Díky celé řadě již ukončených či v době 25. výročí ještě probíhajících investičních i organizačních projektů má před sebou elektrárna ještě perspektivu dalších 20 až 30 let provozu. Program LTO (LongTerm Operation) dlouhodobého provozu, koncipovaný do současné formy v letech 2007 až 2008, a B16TERA (Využití projektových rezerv bloku + zkrácení odstávek

CIK-CAK) plynule navazuje na původní úvahy a projekty HARMONIZACE. Všechny vyjadřují základní strategický cíl: bezpečně provozovat EDU s perspektivou 50 až 60 let, tedy po dobu, která je v současnosti obvyklá ve světě. Ing. Petr Spilka, tiskový mluvčí JE Dukovany, ČEZ, a. s. 01/2010

www.allforpower.cz


Souhrnné údaje o spouštění jednotlivých bloků JE Dukovany:

5


6


Dukovany se sice stavěly podle ruského projektu, ale nyní provozujeme elektrárnu téměř českou,“ uvedl pro All for Power Mgr. Ing. Vladimír Hlavinka, člen představenstva ČEZ, a. s. Mgr. Ing. Vladimír Hlavinka absolvoval studium na Vysokém učení technickém v Brně, obor tepelné a jaderné stroje a zařízení, a studium na Právnické fakultě Masarykovy univerzity v Brně. V letech 1989 až 1991 pracoval ve Výzkumném ústavu jadrových elektrární Trnava (Slovensko), v letech 1991 až 2000 v energetické společnosti ČEZ, a. s., a od roku 2000 ve společnosti ALTA, a. s., kde působil ve funkci člena představenstva. V rámci skupiny ALTA odpovídal za organizaci a řízení, právní službu a akvizice. Součastně působil v dozorčích radách dceřiných společností skupiny ALTA, a. s. Vladimír Hlavinka (40) je ženatý, má dva syny - čtyřletého Filipa a sedmiletého Davida. Svůj volný čas věnuje především rodině, rád si zahraje squash. Hovoří anglicky a rusky. Co jste vy, jako investor, museli všechno udělat pro povolení k prodloužení dalšího provozu všech bloků EDU? V současnosti máme platná povolení na provoz jednotlivých bloků Jaderné elektrárny (JE) Dukovany do roku 2015 až 2017. Ta jsou vydávána Státním úřadem pro jadernou bezpečnost (SÚJB) vždy v desetiletých cyklech poté, kdy my jako provozovatel prokážeme splnění všech požadavků pro další provoz elektrárny. Již v devadesátých letech však ČEZ začal připravovat prodloužení projektově plánované 30leté životnosti o dalších deset let a tyto zkušenosti nyní uplatňuje v projektu LTO (LongTerm Operation) JE Dukovany. Již máme předjednáno s SÚJB, co vše musíme splnit, abychom mohli provoz Dukovan dále po vzoru mnoha amerických elektráren protáhnout do budoucnosti. S kým vším jste museli jednat? Jak byl tento proces složitý? V současnosti sbíráme data pro vyhodnocení varianty prodloužení životnosti o 20 či 30 let. Tyto aktivity vyústí v předložení programu zajištění LTO EDU, ve kterém dojde k posouzení stavu zařízení, technické a ekonomické analýzy. Zjednodušeně se tedy jedná o postup, jak budeme připravovat další provoz elektrárny Dukovany. Velice úzce spolupracujeme s Mezinárodní agenturou pro atomovou energii, konkrétně například v rámci programu SALTO, safety aspects of longterm operation. V roce 2004 jsme tak zde například čerpali znalosti expertů z americké NRC (Nuclear Regulatory Commitee – obdoba našeho SUJB, pozn. redakce), kteří mají nejrozsáhlejší zkušenosti a znalosti v oblasti LTO. 01/2010

www.allforpower.cz

Jaký je principiální rozdíl mezi modernizací a prodloužením životnosti a výstavbou nové jaderné elektrárny? Zde bych rád podotknul, že se vlastně jedná o optimální čerpání životnosti elektrárny, která je dána počtem cyklů případně životností materiálu. Tím, že ČEZ průběžně do provozu elektrárny investoval a investuje, může nyní uvažovat o prodloužení provozu za mez původního projektu. Elektrárna se totiž v průběhu svého provozu investicemi a mnohými bezpečnostními vylepšeními stala z původního ruského projektu elektrárnou téměř ryze českou.

Silným argumentem pro nás budou nabídky jednotlivých účastníků veřejné zakázky. Navíc hovoříme-li o zapojení českých firem, podle mého názoru je na tom český jaderný průmysl ve srovnání s jinými zeměmi poměrně dobře, přeci jen je Jaderná elektrárna Temelín jednou z vůbec nejmladších jaderných elektráren v Evropě. Může být prodloužení životnosti Dukovan pro ČEZ podnětné v případě dostavby Temelína? Dostavba nových bloků Temelína je diametrálně odlišná činnost. Zkušenosti získané v rámci programu LTO elektrárny Dukovany však ve Skupině ČEZ využijeme v rámci obdobního programu v případě JE Temelín. Jde vždy o získání dat, procedury a jejich posloupnosti, to vše můžeme aplikovat i při prodlužování životnosti Temelína, samozřejmě s ohledem na neustále zlepšování parametrů bezpečnosti, což je de facto základním pravidlem provozovatele každé jaderné elektrárny. Mají vůbec jaderné elektrárny nějaké limity? Uhelné elektrárny je mají… Emisní limity, nedostatek uhlí v okolí…

Jsou požadavky investora na dodavatele v něčem odlišné v případě projektu klasické elektrárny a jaderné elektrárny? Zjednodušeně, dodavatel klasické elektrárny musí umět postavit bezpečnou klasickou elektrárnu a dodavatel jaderné elektrárny bezpečně tu jadernou. Rozdíl mezi dodavateli vyplývá nejen ze samotných rozdílů mezi klasickou a jadernou energetikou, ale také v jejich ekonomické síle. Přeci jen stavba jaderné elektrárny je investičně náročnější a často jsou nároky na provozní financování takové stavby pro dodavatele větší. Dodavatel jaderné elektrárny má navíc atomovým zákonem přesně definovány požadavky, které musí splňovat. Pomalu se chystáte na dostavbu Temelína… Co říkáte na proklamovaný objem zapojení českých firem do případné dostavby ze strany jednotlivých zájemců v soutěži?

JE Dukovany


Jaké byly používány metody, v jakém technickém a technologickém stavu vlastně elektrárna Dukovany je? Jde o ruskou technologii ze 70. let minulého století… Obstála? Dukovany se sice stavěly podle ruského projektu, ale během provozu zde došlo k několika vlnám zásadních modernizací, nyní tak provozujeme elektrárnu téměř bez výhrady českou. Překvapivým pro nás dobrý stav elektrárny není, ten je výsledkem dobrého zacházení, provozu a údržby elektrárny. Zařízení, která nám jakkoliv komplikovala provoz, jsou již dávno nahrazena jinými. V jakém stavu jsou sklady použitého jaderného paliva? Vydrží pro potřeby prodloužené životnosti Dukovan? Jak je to v případě úložiště nízko a středně radioaktivních odpadů? Mezisklad jaderného paliva v Jaderné elektrárně Dukovany byl projektován s rezervou s ohledem na program LTO. Co se týče úložiště nízkoaktivních odpadů, otázka by měla směřovat na Správu úložisť radioaktivních odpadů, které ho má v kompetenci. Celková kapacita však počítá s prodloužením provozu obou jaderných elektráren. V současné době Dukovany používají palivo firmy TVEL. Jak jste s tímto typem spokojeni? Jaký

typ paliva je pro potřeby dalšího prodlouženého provozu Dukovan nasmlouván? Palivo pro jaderné elektrárny také probíhá technologickým vývojem, pro nás je tedy prioritou mít v dané době kvalitní palivo pro bezpečný a ekonomický provoz Dukovan, což nám současné kontrakty umožňují. Předpokládám, že s prodloužením životnosti souvisí i aplikace nadčasových bezpečnostních prvků… Můžete prosím popsat ty nejzajímavější a nejprogresivnější z nich? Bezpečnost provozu není statická záležitost, to je dynamický proces, ve kterém žádný provozovatel nemůže usnout na vavřínech v určitém roce. Naopak, musí neustále zlepšovat a s vývojem nových technologií stále upgradovat bezpečnostní systémy. Jak velká a rozsáhlá bude investice ČEZ do odborné přípravy personálu „nových Dukovan“? Každé čtyři dekády dochází k zásadní obměně technologií a ke generační výměně samotných energetiků. S modernizací starších a s dostavbou či výstavbou nových výrobních zdrojů v blízkých letech tak dojde k dramatickému nárůstu poptávky po zaměstnancích z technických profesí. Skupina ČEZ se již dlouhodobě zabývá motivací studentů ke studiu technických oborů a práci v energetice. Popularizuje technické obory, aby zabezpečila dostatek technických odborníků pro pokrytí potřeb odvětví v budoucnosti. Pro studenty technických oborů vysokých škol připravujeme tzv. Letní univerzitu, čtrnáctidenní

blok přednášek, besed a exkurzí pro studenty, který se odehrává vždy v době odstávek jaderných reaktorů. Studenti tak mají možnost získat více informací o provozu jaderných elektráren a dostat se až téměř k reaktorům. Z řad těchto účastníků Skupina ČEZ často nabírá do svých provozů například operátory sekundárních okruhů. Studentům středních škol, gymnázií a energetických oborů středních průmyslových škol jsou určeny tzv. Jaderné maturity, třídenní pásma exkurzí, přednášek a besed s cílem přiblížit studentům provoz obou jaderných elektráren a vzbudit v nich zájem o studium energetiky, respektive motivovat v pokračování ve studiu na technických vysokých školách. Skupina ČEZ také buduje spolupráci se středními a vysokými školami. Jde o to propagovat společně technické obory jako perspektivní a především pomoci školám uplatňovat své absolventy na trhu práce. Smluvní spolupráci v ČR do dnešního dne navázala Skupina ČEZ celkem s 34 středními školami a gymnázii a 11 fakultami. Popište, prosím, jak jste jako investor komunikovali prodloužení životnosti s občany okolí Dukovan, zástupci samosprávy… Pro nás jsou dobré vztahy v regionu prioritní, věnujeme této oblasti maximální úsilí. Na setkání s představiteli okolních obcí záměr prodlužovat provoz elektrárny otevřeně diskutujeme. Spolupráce s regionem je založena na vzájemné důvěře, vždy se nám tento přístup vyplatil. (čes) foto elektrárny: ŠKODA PRAHA Invest s.r.o.

01/2010

www.allforpower.cz


Finální životnost bloku je dána nevyměnitelnými a těžko vyměnitelnými částmi, těmi jsou například tlaková nádoba reaktoru či speciální betony, obklopující tlakovou nádobu. Vše ostatní lze samozřejmě modernizovat a tím tak prodlužovat životnost jednotlivých částí.

7


8


„Výpadky ve výrobě elektřiny prakticky neexistují, Dukovany modernizujeme v době plánovaných odstávek,“ nastínil v rozhovoru pro časopis All for Power Ing. Tomáš Žák, MBA, ředitel Jaderné elektrárny Dukovany (divize výroba) ČEZ, a. s.

Ing. Tomáš Žák, MBA, působí ve společnosti ČEZ, a. s. od roku 1985. V letech 1985 až 2002 prošel různými technickými pozicemi právě v Jaderné elektrárně Dukovany (operátor sekundárního okruhu, operátor primárního okruhu, vedoucí reaktorového bloku, bezpečnostní inženýr a vedoucí oddělení technického rozvoje EDU). Od roku 2002 působil jako odborný asistent výkonného ředitele úseku jaderných elektráren, kterým byl právě odstupující ředitel Dukovan, Zdeněk Linhart. Později byl vedoucím projektu údržba (dnešní Asset management). Tomáš Žák je absolventem elektrotechnické fakulty Vysokého učení technického v Brně, postgraduálního studia "výstavba a provoz jaderných elektráren" a studia MBA.

Přibližte, prosím, specifika postupné modernizace bloků z hlediska toho, že současně musí probíhat výroba elektrické energie a současně se provádí modernizace. Když jsme před lety začali uvažovat o modernizaci elektrárny a využití jejích rezerv (daných značnou konzervativností ruského projektu), stáli jsme před několika otázkami. O možnosti zvýšení výkonu elektrárny i reaktorů nebylo pochyb, protože touto cestou před námi již úspěšně prošla řada reaktorových bloků VVER 440 v zahraničí. Otázkou bylo, zda optimálního přínosu dosáhneme zvýšením výkonu bloků o 5, 10 nebo o 15 %. Technicko-ekonomické analýzy ukázaly, že v našich podmínkách je optimum ve střední cestě, a to ve zvýšení elektrického výkonu bloků o 10 %. Tohoto navýšení dosáhneme zvýšením účinnosti turbín a také zvýšením výkonu samotného reaktoru o 5 %. Další otázkou, kterou jsme museli řešit, byl způsob provedení celé akce na všech čtyřech blocích. V zásadě existovaly dvě možnosti. Akci 01/2010

www.allforpower.cz

zvýšení výkonu naplánovat jako jednorázovou investici, při mimořádné odstávce v délce mnoha měsíců ji provést nejlépe formou na klíč a znovu spustit nový zmodernizovaný blok. Nebo modernizaci rozplánovat na delší časový úsek několika let do běžných odstávek, které se kvůli výměně paliva a revizi zařízení stejně musí dělat, a bloky jinak normálně provozovat. Po mnoha úvahách jsme zvolili tuto druhou cestu. Je sice delší a komplikovanější se značnými nároky na koordinaci investice s normálním provozem bloků, ale má řadu nesporných výhod. Výpadek ve výrobě, resp. v době, kdy dlouhodobě odstavená elektrárna nevyrábí, tak není potřeba nahrazovat jinými zdroji. Mezi jednotlivými modernizačními kroky je relativně dostatek času na vyhodnocení nedostatků i dobrých zkušeností pro obdobné činnosti na dalších blocích. Největší výhodou této postupné modernizace je potom nižší náročnost na specializované odbornosti. Zaznamenáváte nějaký zvýšený důraz na bezpečnost provozu JE? Třeba zvýšený počet kontrol a podobně? Přesto, že navenek je elektrárna v běžném provozu, není to tak docela pravda. Každé spouštění po odstávce je spouštěním inovovaného jaderného bloku s řadou nových zařízení a do jisté míry odlišnými vlastnostmi a chováním. Takové změny techniky kladou zvýšené nároky na práci personálu, protože provozovat elektrárnu za všech situací bezpečně je nutná podmínka pro povolení, které nám vydává Státní úřad pro jadernou bezpečnost k provozu. Státní dozor tomu samozřejmě věnuje zvýšenou pozornost a provádí

kontroly ve větší frekvenci, než tomu bylo před započetím modernizace. Jde v případě modernizace Dukovan o složitější činnost než v případě klasických uhelných elektráren? Klasické uhelné elektrárny zase pracují s vyššími parametry páry (tlak a teplota), které představují větší namáhání materiálů i vyšší nebezpečí. Myslím, že správné je říct, že každý, jádro i klasika, máme zčásti odlišné problémy. Někde jsem se dočetl, že mezi lety 2009 až 2015 hodlá ČEZ realizovat v Dukovanech téměř 220 investičních akcí. Z tohoto počtu mohu opravdu zmínit jenom ty největší: výměna a modernizace systému kontroly a řízení, výměna a modernizace vysokotlakých a nízkotlakých rotorů turbín, záměna generátorů a blokových transformátorů za silnější. Popište, prosím, konkrétně vybranou modernizační akci, která ovlivní doposud zažité činnosti zaměstnanců elektrárny? Jednoznačně je to modernizace systému kontroly a řízení. Kromě nových systémů jde i o nový design velínů elektrárny – takzvaných blokových dozoren. Tyto změny mají i značný dopad do výcviku operátorů, protože je třeba nacvičit nové způsoby manipulace. Jaderná elektrárna Dukovany má pro tyto účely přímo v areálu plnorozsahový trenažér, což je věrná kopie blokové dozorny, napojená ovšem na simulační počítač a ne na skutečné zařízení. Na tomto trenažéru probíhá výcvik personálu blokových dozoren. Lze to třeba přirovnat k leteckému simulátoru a přeškolení pilotů na nový typ letadla. Protože elektrárna prochází kontinuální změnou, musí se v jistém okamžiku změnit i trenažér tak, aby reagoval jako skutečný modernizovaný blok. Kolik pracuje v JE Dukovany lidí, přímo a ve firmách, které jsou na Dukovany napojeny? Při provozu mimo odstávky bloků (uprostřed roku) je na elektrárně přibližně 1 100 lidí a v průběhu odstávek je to o více než tisíc lidí více, především se jedná o pracovníky dodavatelských firem. Jak se změní počet zaměstnanců po prodloužení životnosti? Jaká je věková struktura zaměstnanců elektrárny? Změnu počtu zaměstnanců při prodlužování životnosti elektrárny neplánujeme. Věková struktura zaměstnanců je však náš velký současný problém, hlavně protože na elektrárně pracuje


9


Bloková dozorna, řídící centrum každého výrobního bloku

většina lidí přibližně stejně starých (něco přes padesát let) a tedy i současně odejde do důchodu. Protože výchova nového pracovníka je záležitostí několika let, začali jsme se tím zabývat již dříve a teď toto úsilí budeme ještě stupňovat. Nastoupil jste do funkce v době probíhající modernizace a jako prvořadý cíl jste si stanovil obnovu personálu. Jako toho hodláte docílit? Na tomto úkolu pracujeme s naší personální divizí, která spolupracuje s řadou středních a vysokých škol. Naším úkolem je přesvědčit širší okolí elektrárny a technicky zaměřené lidi v celé České republice, že energetika má před sebou velkou budoucnost. Že lokalita JE Dukovany má před sebou dobrou a dlouhou budoucnost. Docílit toho chceme zvýšením náboru mladých lidí do vybraných technických profesí v takovém čase a množství, abychom je uměli dobře zaškolit a oni byli včas připraveni nahradit ty, kteří odejdou do důchodu.

Celkový pohled na Jadernou elektrárnu Dukovany

Přibližte, prosím, jak probíhá příprava lokality Dukovany pro budoucí možnost výstavby nového zdroje. Asi víte, že nyní probíhá výkup pozemků v celém okolí elektrárny právě za tímto rozvojovým účelem. Je to běh na dlouhou trať, v současnosti je na řadě 3. a 4. blok Temelína. Lze předpokládat, že na blok č. 5 EDU by přišla řada s několikaletým odstupem.

rekordních 14,434 terawatthodiny proudu. Jde o rekord z roku 2008, výroba v roce 2009 činila 13,955 TWh, tedy třetí nejvyšší v historii elektrárny, a bude se pohybovat přibližně na této úrovni i v roce 2010. Právě probíhající modernizace a její nároky na délky odstávek jsou příčinou, že rekord z roku 2008 překonáme až výrobou v roce 2011 a 2012.

Dukovanská jaderná elektrárna je největším domácím zdrojem elektřiny, loni vyrobila

Díky postupné modernizaci zařízení se výkon elektrárny v dalších letech ještě o něco zvýší.

O kolik se zvýší výkon a kdy by měla elektrárna najet na 100% výkon? Projekt Využití projektových rezerv EDU dosáhne své mety 4 × 500 MW v roce 2012. Od roku 2013 bychom měli tímto zvýšeným výkonem a projektem zkrácení odstávek CikCak dosahovat výroby okolo 16 TWh. Nutnou podmínkou je samozřejmě provozovat elektrárnu tak jako dosud, bezpečně a spolehlivě. (čes) foto elektrárny: ŠKODA PRAHA Invest s.r.o. 01/2010

www.allforpower.cz


10


„Elektrárna v Dukovanech zvýší po rekonstrukci svůj výkon o 5 %,“ uvedl v rozhovoru pro časopis All for Power Ing. Vladimír Poklop, ředitel úseku Řízení jaderných projektů ve společnosti ŠKODA PRAHA Invest (ŠPI). Ing. Vladimír Poklop je absolventem Vysoké školy strojní a elektrotechnické v Plzni, obor jaderná energetika. V letech 1985 až 1989 se na různých obchodních pozicích v rámci společnosti ŠKODA Plzeň podílel na projektech výstavby jaderných elektráren Dukovany a Mochovce. V roce 1989 nastoupil do společnosti ŠKODA PRAHA, kde přes různé pozice, zejména v rámci projektu výstavby Jaderné elektrárny Temelín, resp. v sekci jaderné energetiky společnosti, působil až do roku 2008, naposledy jako ředitel divize Jaderná energetika. Téhož roku přešel, v rámci přesunu aktiv a know how mezi ŠKODA PRAHA a ŠKODA PRAHA Invest při transformaci společností, do ŠKODA PRAHA Invest, kde řídil projekt Výstavba nového paroplynového zdroje v Počeradech. Od 07/2009 opět vede úsek Řízení jaderných projektů.

Zvýšení výkonu Jaderné elektrárny Dukovany je v plném proudu. Popište, prosím, základní aspekty tohoto projektu. Zakázka – Využití projektových rezerv bloků Jaderné elektrárny Dukovany (EDU) –, což je její přesný název, je součástí širšího programu společnosti ČEZ. Ten vede k prodloužení životnosti JE Dukovany a ke zvýšení jejího výkonu. Hlavní myšlenkou projektu je využití výkonových a kapacitních rezerv zařízení EDU, zejména na primárním okruhu, současně pak realizovat rekonstrukci některých zařízení na sekundárním okruhu a na elektrické části bloků. Pro JE Dukovany bylo zvoleno zvýšení tepelného výkonu reaktoru o 5 % jmenovitého výkonu. Účelem a obsahem projektu, který realizuje ŠKODA PRAHA Invest, je zajištění technologických podmínek v sekundárním okruhu a v elektrické části pro bezpečný, spolehlivý a ekonomický provoz jednotlivých bloků EDU. To vše při zvýšeném projektovém výkonu reaktorů na 105 %, tj. ze současných 1 822 na 1 997 MWe pro čtyři reaktorové bloky EDU, tedy minimální celkový nárůst výkonu o 175 MWe do konce plánované prodloužené životnosti elektrárny EDU, tedy do roku 2045. Projekt je rozdělen do čtyř hlavních etap, z nichž každá zahrnuje devět základních oblastí pro modernizaci plus přípravné a související činnosti. Jejich postupná realizace probíhá na všech čtyřech reaktorových blocích v plánovaných odstávkách. Ukončení realizace akce Využití projektových rezerv bloků EDU je v plánu pro reaktorový blok 4 v roce 2010, pro blok 1 v roce 2011 a pro blok 2 v roce 2012. Na bloku č. 3 jsme dokončili práce již v roce 2009. 01/2010

www.allforpower.cz

Rozsah prací zajišťovaných ŠPI je zřejmě rozsáhlý. Co konkrétně v rámci projektu zajišťujete? Jde o zajištění a koordinaci provedení veškerých dodávek, prací a služeb spojených s realizací projektu. Konkrétně to znamená zpracování projektové a realizační dokumentace, zpracování harmonogramu celého projektu, řízení a kontrolu dodávek a prací od zkoušek prováděných ve výrobě, přes testy při montáži, předkomplexní a komplexní vyzkoušení až po 144 hodinovou komplexní zkoušku a garanční měření. V čem je tato zakázka pro ŠPI významná? Naše firma tímto projektem navazuje na dřívější pozici ŠKODA PRAHA a.s., generálního dodavatele technologie při výstavbě EDU. V současnosti se jedná svým objemem a významem o největší projekt, který ŠPI realizuje v oblasti jaderné energetiky. V jaké fázi projektu se nyní nacházíte? Máme za sebou úspěšně zvládnutou úvodní fázi, během které jsme dopracovali zadávací dokumentaci, pod smlouvami je celý rozsah projektu a zpracovali jsme veškerou potřebnou realizační dokumentaci. V roce 2008 a 2009 jsme zvládli všechny potřebné přípravné práce související především s transportem hlavních dodávaných zařízení. V rámci loňské odstávky jsme na třetím reaktorovém bloku dokončili celý plánovaný rozsah prací. Garanční měření potvrdilo úspěšnost modernizace 3. bloku a navýšení výkonu turbosoustrojí na plánovanou hodnotu. U všech zkoušek při náběhu bloku jsme splnili deklarovaná kritéria, všechny testy byly hodnoceny jako vyhovující. Jedinou výjimkou bylo nedosažení plánované hltnosti přepouštěcí stanice do kondenzátoru (Maximální hltností se nazývá množství vody,

které ještě odvodňovačem při daných podmínkách odteče, ostatní voda odvodňovačem přetéká – pozn. redakce). Problematika byla definitivně dořešena na základě dodatečných analýz dynamického chování bloku pro reálné přepouštěné množství páry a měření a poznatků ze slovenské jaderné elektrárny Jaslovské Bohunice, kde byla tato úprava rovněž realizována. Všechna obnovovaná a modifikovaná zařízení prokázala plnou funkčnost v ustálených i zkoušených přechodových stavech a schopnost bezpečně a spolehlivě dlouhodobě plnit své funkce na nové zvýšené výkonové hladině. V současné době připravujeme projektovou dokumentaci pro 4. blok, jehož modernizace proběhne v posledním kvartále tohoto roku. Co je potřeba stihnout do konce roku 2010? Všechny potřebné přípravné práce spojené s transportem v areálu elektrárny a ve strojovnách proběhly již v rámci přípravy na realizaci prací na třetím reaktorovém bloku. V únoru jsme vydali draft projektové dokumentace na 4. blok. Do konce léta proběhnou klíčové dodávky na elektrárnu, čili blokový transformátor pro 4. blok, blokový transformátor na náhradní stání a dva generátory. Vysokotlaké díly turbíny budou dodány před zahájením odstávky, druhý transformátor pro 4. blok bude dodán až v průběhu odstávky a namontován z přepravního vagonu přímo na pozici. V září musíme připravit realizační dokumentaci a prokázat naši připravenost k realizaci plánovaného rozsahu prací v odstávce 4. bloku. Nově stanovený konec odstávky, tj. první přifázování bloku po provedení úprav, je 30. prosince 2010 Přibližte, prosím, jak se promítají zkušenosti z realizace 3. bloku do dalších etap? Na tomto projektu se vyplatila důkladná příprava, jak ze strany specialistů ČEZ, tak realizačního týmu ŠPI, což dokumentuje pouze dvanáct přijatých projektových změn na bloku č. 3, z nichž šest se promítá do realizace na dalších blocích. Soustřeďujeme se na zapracování získaných zkušeností do projektové a realizační dokumentace. Zkušenosti z realizace zohledňujeme v aktualizaci harmonogramu a při koordinaci našich činností s prováděním plánované údržby a dalších činností na souvisejících zařízeních, především ve strojovně. Přestože realizace na 3. bloku proběhla poměrně hladce, nechceme podcenit přípravu na další bloky. Na základě dobrých zkušeností s průběhem prací v odstávce 3. bloku zákazník počítá se zkrácením odstávky 4. bloku o tři dny. Nesmíme tedy nic zanedbat. V rámci Komplexní obnovy elektrárny Tušimice II byly ze strany ŠPI vyslovovány směrem k některým


Požadavky na organizaci projektu tohoto typu jsou, předpokládám, značné. Popište je, prosím. Klíčová je samozřejmě role projektového manažera, hlavního inženýra projektu a site manažera. Na těchto pozicích jsou pracovníci se zkušenostmi z výstavby JE Dukovany a JE Temelín. Projektový a realizační tým dále tvoří specialisté, kteří mají taktéž zkušenosti s přípravou a realizací

razili z hlediska kvality na závažnější problém. Ostatně většina našich dodavatelů dodává a provádí činnosti na jaderných elektrárnách, takže ví, co se po nich z hlediska kvality žádá. V čem vidíte základy dosavadního úspěšného průběhu projektu? Za prvé je to určitě velice kvalitní příprava této akce od týmu specialistů ČEZ a ÚJV Řež. Za druhé, jak jsem již zmínil, ve zvládnutí úvodní fáze projektu ze strany ŠPI, především v oblasti zpracování a koordinace prováděcích projektů a zajištění kvality. Neméně významná je i dobrá spolupráce mezi realizačním týmem ŠPI a ČEZ, což je nutnou podmínkou úspěchu. Takovéto projekty jsou vždy nejen o stanovení odpovědností mezi zákazníkem a dodavatelem, ale také o jejich spolupráci.

primárně určeny na činnosti se standardní údržbou. Toto klade velké nároky na harmonogramy jednotlivých činností a jejich vzájemné sladění. Na 3. bloku se vše podařilo a jsem přesvědčen, že tomu tak bude i na zbývajících blocích. Jak se díváte na případnou účast ŠPI v projektech dostavby JE v ČR? ŠPI je, díky transferu know how ze ŠKODA PRAHA, firmou, která disponuje zkušenostmi z pozice generálního dodavatele technologie všech jaderných elektráren, které se stavěly na území České a Slovenské republiky. Díky dalším aktuálním zkušenostem, které získáváme při realizaci obnov klasických elektráren, jsme připraveni přispět k přípravě a realizaci nových jaderných bloků, které ČEZ plánuje.

Operace na spojce rotoru - Ilustrační foto

zakázek na jaderných elektrárnách, což je důležité, protože režim na jaderné elektrárně je přísnější než na ostatních typech elektráren a je nutné mít zažité potřebné návyky jak při zpracování dokumentace, tak při vlastní realizaci. Jak je zajištěna kvalita prací? Pracujeme na jaderné elektrárně, a právě proto je této oblasti věnována mimořádná pozornost. Máme zpracován celkový plán kvality a plány kvality od našich dodavatelů, jejichž součástí jsou také plány kontrol a zkoušek. Podle nich kontrolujeme postup prací ve výrobě, dodávané zařízení do elektrárny i průběh realizace na elektrárně. To, že na kvalitu je kladen mimořádný důraz, dokladuje i skutečnost, že kromě netěsnosti na jedné z nádob blokového transformátoru, kdy docházelo ke stopovému úniku oleje, jsme nena-

Co osobně pro vás tento projekt znamená? Pro mě je to po Temelínu určitý návrat na skutečně významné a komplexní zakázce do jaderné energetiky a potvrzení skutečnosti, že poctivá a důkladná příprava zakázky se následně v průběhu realizace vyplatí. Samozřejmě jsme řešili a řešíme spoustu operativních problémů, ale fakt, že jsme realizaci na prvním z bloků zvládli v plánovaném harmonogramu, je dobrým vysvědčením pro realizační tým. V případě Tušimic byl termín rekonstrukce stanoven velice ambiciózně, vidíte to stejně i v případě Dukovan? Termíny na Dukovanech považuji za realistické, ambiciózní je ovšem zrealizování všech potřebných činností ve vymezeném čase jednotlivých plánovaných odstávek elektrárny, které jsou

Které hlavní poznatky z výstavby 1. a 2. bloku jaderné elektrárny Temelín zejména použijete, pokud se budete projektů dostavby účastnit? Při realizaci 1. a 2. bloku na Temelíně byla jistě učiněna řada chyb a kdo chce, se z nich dovede poučit. Důležité je zvolit standardní a vyzkoušené projektové řešení a nepřipustit v průběhu přípravy a realizace žádné závažné změny, které by narušily harmonogram prací a rozpočet. My Češi totiž máme sklony ke zlepšovatelskému úsilí... Je třeba si ale uvědomit, že změny v průběhu projektu, které znamenají na menších projektech týdny nebo měsíce zdržení, mohou při výstavbě jaderné elektrárny znamenat v konečném důsledku roky a zvýšení nákladů o miliardy korun. (čes) foto elektrárny: ŠKODA PRAHA Invest s.r.o. 01/2010

www.allforpower.cz


dodavatelům připomínky ke kvalitě poskytovaných produktů. Jak jste s dodavateli pro Dukovany spokojeni vy? Smlouvy máme uzavřeny výhradně s českými firmami a s dodavateli jsme spokojeni. U některých se sice v začátku negativně projevily důsledky velké prodlevy v jejich působení na jaderných zakázkách v minulosti, zejména při výstavbě Temelína a Dukovan, ale toto období jsme rychle překonali.

11


12


Využití projektových rezerv bloků Jaderné elektrárny Dukovany Článek informuje o souboru projektů realizovaných pod vedením společnosti ŠKODA PRAHA Invest s.r.o. v Jaderné elektrárně (JE) Dukovany, označených jako Využití projektových rezerv bloků, jejichž výstupem bude využití výkonové rezervy bloků VVER 440 instalovaných na JE Dukovany a přenesení tohoto zvýšeného výkonu do elektrizační soustavy. Jednotlivé hlavní modifikace jsou v článku stručně charakterizovány. Jedná se o největší rozsah současně realizovaných inovací technologických celků JE Dukovany od počátku jejího dvacetiletého provozu. Článek zároveň hodnotí úspěšnost realizace první fáze projektu, a to modernizací 3. reaktorového bloku. Základní údaje o elektrárně Jaderná elektrárna Dukovany (JE; EDU) provozuje čtyři bloky VVER 440 s reaktory typu 213. Nominální projektový tepelný výkon reaktorů je 1 375 MWt/blok. Tomu rovněž podle původního projektu odpovídá elektrický výkon 440 MWe/blok, celkově činí projektový instalovaný elektrický výkon pro čtyři bloky 1 760 MW. Rekonstrukcí nízkotlakých (NT) částí turbín (prováděných v letech 2005 až 2008) došlo vlivem zlepšení jejich termodynamických účinností ke zvýšení elektrického výkonu bloku na 455,5 MWe/blok. Po ukončení projektu Využití projektových rezerv EDU v roce 2012 bude celkový výkon elektrárny 2 000 MWe. Technologické schéma bloků, když pomineme chladicí okruh terciální cirkulační vody, je dvouokruhové. Primární okruh zahrnuje reaktor a šest cirkulačních smyček; v každé z nich patří mezi hlavní komponenty parogenerátor, hlavní cirkulační čerpadlo, uzavírací armatury s elektropohony a spojovací potrubí. Sekundární okruh (neaktivní) zahrnuje sekundární část parogenerátoru, turboagregáty a pomocná zařízení strojovny. Strojovna je společná pro dva bloky. Elektrárna je postavena v podobě dvou dvoubloků. Každý blok má svoji reaktorovou budovu. Reaktorová nádoba, komponenty primárního systému a hermetický prostor jsou situovány ve střední části reaktorové budovy. Elektrický výkon elektrárny Dukovany je vyveden přes blokové transformátory do 400 kV rozvodny Slavětice, vzdálené přibližně 3 km. Výstavba všech bloků JE Dukovany začala v roce 1979. První blok byl uveden do provozu v roce 1985, zbývající tři bloky v rozmezí let 1986 až 1987. Historie projektu Využití projektových rezerv bloků EDU Možnost využití projektových rezerv bloků a tím navýšení instalovaného výkonu Jaderné elektrárny Dukovany je předmětem pozornosti specialistů elektrárny a ČEZ, a. s. od roku 1998. Studie zpracované k této problematice byly zaměřeny na následující technické oblasti: zvýšení termodynamické účinnosti turbín rekonstrukcí turbosoustrojí, zvýšení tepelného výkonu reaktoru. Obsahem studií bylo analyzování výkonových rezerv jednotlivých zařízení, posouzení možností zvýšení tepelného výkonu reaktoru v rozmezí 0 až 10 % a návrhy nutných úprav jednotlivých technologických celků pro možnost zvýšení 01/2010

www.allforpower.cz

elektrického výkonu bloků EDU i jeho přenosu do elektrizační soustavy. S ohledem na situaci na trhu s elektrickou energií v průběhu 90. let, vyznačující se dostatkem elektrické energie s výhledem spíše na snižování její výroby a s promítnutím tohoto faktu do celkového ekonomického vyhodnocení projektu, bylo rozhodnuto orientovat se přednostně na zvýšení kvality produktu JE Dukovany, tj. poskytování podpůrných služeb sítě, nikoliv na kvantitu vyrobené energie. Ke znovuoživení projektu zvýšení výkonnosti bloků EDU a tedy zvýšení výroby elektřiny dochází v době zvýšené poptávky po elektrické energii po roce 2000, tedy v době zahájení plánování nezbytných modernizací hlavních zařízení. Ty jsou nutné pro výrobu a přenesení elektrického výkonu do elektrizační sítě a jejichž morální a technická životnost po 20 letech provozu vyžadovala inovaci. Stanovení cílového výkonu Pracovnímu týmu, který byl složen ze specialistů pokrývajících všechny projektem dotčené odbornosti jaderné energetiky, byl zadán úkol zpracovat studii realizovatelnosti a na základě ní později podnikatelský záměr na zvyšování výkonu bloků EDU. Projekt dostal jméno Využití projektových rezerv EDU. Cílem usilovné práce týmu bylo určit nejvhodnější výkonovou hladinu modernizovaného výrobního bloku v intervalu od 100 do 110 % stávajícího výkonu. V první řadě byla provedena technická analýza pro celé spektrum možného navýšení tepelného výkonu 0 až 10 %, s 0,5 % krokem. To znamená, že veškerá zařízení byla hodnocena z pohledu existence výkonových rezerv, tyto byly jasně definovány, a na základě tohoto rozboru bylo stanoveno, na jakou výkonovou hladinu je možné zvýšit výkon bloků bez zásahu do stávajícího zařízení. V dalším kroku byl proveden pro ta zařízení, která limitují výkon bloku, návrh nutných modifikací, případně návrh na jejich výměnu s cílem připravit technologické celky pro práci na vyšším výkonu. Analýza technických parametrů zařízení proběhla v úzké spolupráci pracovníků investora, tj. společnosti ČEZ a ÚJV Řež a.s. v následujících oblastech technologie jaderné elektrárny: strojního zařízení primárního okruhu, strojního zařízení sekundárního okruhu, elektrozařízení, systému kontroly a řízení, jaderného paliva a palivového cyklu, provozních režimů bloku. Po této technické analýze následovalo ekonomické vyhodnocení navržených úprav zařízení,

s cílem analyzovat závislost jejich finanční náročnosti na rozsahu technických inovací spojených se zvýšením celkového výkonu bloku. Při strategickém rozhodování, pro jakou výkonovou hladinu se bude dále tento projekt rozpracovávat, byly zohledňovány další důležité aspekty: stávající technický stav zařízení elektrárny, provedené či prováděné zásadní modifikace (např. kondenzátory turbín, výměna NT dílů turbín, obnova systému kontroly a řízení,…), zbytková životnost důležitých zařízení (tlaková nádoba reaktoru, turbogenerátor, transformátory…), celkové ekonomické hodnocení jednotlivých variant projektu z hlediska návratnosti vložených investic. Uvedené a důkladné rozbory vedly k výběru optimální varianty a strategickému rozhodnutí dále rozpracovat koncepci zvýšení výkonu reaktorů na blocích JE Dukovany, založenou na 5 % zvýšení výkonu reaktoru s využitím zvýšené účinnosti turbín v sekundárním okruhu. V souladu s tímto rozhodnutím byl zpracován dokument Záměr stavby. Tento záměr předpokládá zvýšení tepelného výkonu reaktoru o 5% vůči současné nominální hodnotě 100 %, což představuje zvýšení tepelného výkonu z 1 375 MWt na 1 444 MWt. Společně se zvýšením účinnosti tepelného cyklu (o cca 5 %) bude elektrický výkon jednoho bloku přibližně 500 MWe, tj. 2 000 MWe v součtu pro celou elektrárnu se čtyřmi bloky, tedy rovnající se projektovému elektrickému výkonu JE Temelín. Investiční záměr projektu Využití projektových rezerv EDU (VPR) byl založen na těchto zásadách: pro zvýšení výkonu jednotlivých bloků elektrárny budou využity projektové rezervy rozhodujících systémů a komponent při zachování bezpečnostních rezerv, zvýšení tepelného výkonu bude rovněž dosaženo zvýšením výkonu aktivní zóny reaktoru a přizpůsobením parametrů primárního a sekundárního okruhu, vybraná zařízení a jejich podsystémy budou modifikovány podle potřeb vyvolaných zvýšenou výkonovou hladinou nominálního výkonu (např. průtočných částí VT dílů). Záměr dále musel respektovat následující omezení a podmínky: projektové rezervy rozhodujících zařízení budou čerpány pouze do úrovně zachovávající nezbytné bezpečnostní rezervy,


Analýzy potvrdily, že pro dosažení nové výkonové hladiny bloku bude nutné provést změny na vybraných systémech a zařízeních. Kritériem výběru bylo nejen splnění nových technických parametrů, ale i kritérium morálního zastarání a zbývající životnosti rozhodujících komponent. Jednalo se o: Primární okruh: G reaktor s palivem vyššího obohacení, Sekundární okruh: G modernizace vysokotlakých dílů parních turbín, G úprava statorů generátorů, G náhrada měřicích dýz a VT odlučovačů na parovodech, G zvýšení hltnosti přepouštěcích stanic do kondenzátorů turbín, G úpravy regulace hladin v kondenzátorech a v napájecích nádržích pro nové dynamické chování bloku, Elektrická část: G modernizace blokových transformátorů, G úpravy monitorovacího systému transformátorů, G rekonstrukce vyvedení výkonu generátorů, Systém kontroly a řízení (SKŘ) G změny v nastavení zařízení SKŘ, G upgrade systému monitorování stavu aktivní zóny (SCORPIO-VVER), Ostatní: G aktualizace trenažéru jaderného bloku, G provedení a vyhodnocení zkoušek a testů při náběhu bloku, G stavební úpravy. Při realizaci projektu VPR je nutné respektovat skutečnost, že během této realizace probíhá rovněž realizace ostatních projektů na elektrárně, jako například Obnova SKŘ, Rekonstrukce elektrických ochran bloku a další probíhající akce v rámci typové generální opravy. POPIS ÚPRAV TECHNOLOGICKÉHO ZAŘÍZENÍ PODMIŇUJÍCÍCH REALIZACI PROJEKTU VPR Primární okruh Reaktor Reaktorové zařízení představuje komplex systémů a prvků určených k transformaci jaderné energie na energii tepelnou, které zahrnují reaktor a bezprostředně s ním spojené systémy nutné pro jeho normální provoz, havarijní chlazení, havarijní ochranu a udržování v bezpečném stavu, za podmínky plnění potřebných pomocných a zajišťujících funkcí jinými systémy elektrárny. Další komponenty reaktorového zařízení zabezpečují

řízení a ochranu reaktoru při procesu předávání tepelné energie chladivu v aktivní zóně a při jejím dalším transportu k turbíně. Reaktory tvořící součást reaktorového zařízení EDU jsou heterogenní tlakovodní energetické reaktory VVER 440, typ V 213, o nominálním tepelném výkonu 1 375 MWt. Moderátorem a chladivem je demineralizovaná voda s obsahem kyseliny borité (H3BO3), která slouží jako tekutý absorbátor neutronů. Záměrem je zvýšení výkonu reaktoru o 5 % na nominální tepelný výkon 1 444 MWt. Toho bylo dosaženo využitím paliva s vyšším obohacením (viz níže) a řízením reakce na vyšší výkonové úrovni. Konstrukční změny reaktoru nebyly prováděny. Palivo V uplynulých letech probíhal rozsáhlý vývoj jaderného paliva a jeho využití v reaktorech JE Dukovany. Původní palivové kazety byly používány v reaktorech po dobu tří let (tří palivových cyklů), zatímco současné palivo se používá po dobu pěti palivových cyklů. Toto prodloužení celkové doby používání paliva v reaktorech JE Dukovany bylo umožněno díky řadě modernizačních změn a použitím integrovaného gadoliniového absorbéru v palivových proutcích. Z tohoto důvodu se při každoroční výměně paliva může do reaktoru zavážet podstatně menší počet čerstvých palivových kazet. Tato skutečnost vedla současně ke snížení počtu kazet, vyvážených po ukončení každé palivové kampaně z reaktorů do bazénů skladování a následně (po několika letech pobytu v bazénu skladování) transportovaných v obalových souborech typu CASTOR do skladu vyhořelého paliva. Pro zvýšení výkonu o 5 % je připravena další generace tohoto paliva (typ Gd-2M), která zajistí zachování 5letého cyklu, proto nebude nutno zavážet do reaktoru (a současně i vyvážet) více kazet, než je tomu dnes. Z tohoto důvodu se tedy nezvýší ani počet obalových souborů typu CASTOR ve skladu vyhořelého paliva, a tudíž na kapacitu tohoto skladu nebudou kladeny žádné zvýšené nároky. Využití projektových rezerv EDU - výčet dílčích projektů Rozsah činností ŠKODA PRAHA Invest s.r.o. na projektu Využití projektových rezerv EDU je dán následujícím výčtem dílčích projektů, realizovaných zejména na sekundárním okruhu elektrárny: Výměna průtočných částí vysokotlakých dílů turbín. Úprava statorů generátorů. Náhrada měřících dýz a vysokotlakých odlučovačů na parovodech. Zvýšení hltnosti přepouštěcích stanic do kondenzátorů. Regulace hladin v hlavním kondenzátoru s korekcí na hladinu v napájecí nádrži. Modernizace blokových transformátorů. Rekonstrukce vyvedení výkonu generátorů. Monitorovací systém transformátorů.

Upgrade systému SCORPIO – VVER. Zpracování programu a realizace ověřovacího měření na 3. reaktorovém bloku. Zpracování programů, realizace a vyhodnocení zkoušek a testů pro náběh bloku na vyšší výkon. Zabezpečení složení a transportu těžkých břemen uvnitř areálu EDU. Přepravy související s funkčním celkem Úprava statorů generátorů. Modifikace jeřábů 125 t na strojovnách hlavních výrobních bloků. Úprava příčných kolejí před strojovnami 1. a 4. bloku. Modernizace turbogenerátorů Parametry parní turbíny před modernizací vysokotlakých (VT) dílů (s novými nízkotlakými (NT) díly instalovanými v předstihu v rámci samostatné akce): při jmenovitých parametrech páry před turbinou je dosažitelný výkon turbosoustrojí 231,46 MW, měřený na svorkách generátoru při: čistě kondenzačním provozu s ohříváním vlastního kondenzátu, celkovém množství chladicí vody pro kondenzátor 9.368 kg.s-1, teplotě chladicí vody 20 °C, cos ϕ = 0,85. V parních generátorech se vyrábí sytá pára o přetlaku 4,6 MPa a teplotě 260 °C, která pohání na každém bloku dvojici parních turbín o výkonu 220 MWe vyrobených ve ŠKODA Plzeň. Na čtyřech blocích elektrárny je tak instalováno celkem 8 turbosoustrojí 220 MW. Parní turbíny jsou třítělesové, kondenzační s jedním VT dílem a dvěma NT díly. Technická změna v konstrukci vysokotlakého tělesa parní turbíny je vyvolána jak změnou parametrů a množství pracovního média v souvislosti s plánovaným zvýšením výkonu reaktoru, tak zejména ekonomicky odůvodněnou modernizací průtočné části aplikací moderních výpočetních metod proudění. Díky modernímu tvarování lopatek a uplatněním nových konstrukčních prvků a špičkových materiálů se zvýšila termodynamická účinnost turbíny, a tím došlo ke snížení měrné spotřeby tepla bloku. Stávající VT díly turbín s navazujícím příslušenstvím byly prověřeny z hlediska výkonové dostatečnosti, životnosti a optimalizace provozu zařízení při plánovaném stabilním zvýšení výkonu reaktoru na 105 % s přetížitelností 2 %. Potřebná technická změna v konstrukci průtočné části VT tělesa parní turbíny byla navržena i s uvažováním skutečnosti, že životnost stávajících VT těles turbosoustrojí končí v letech 2010 až 2011. Výrobce garantoval životnost nové průtočné části VT dílů na 280 000 provozních hodin. Vysokotlaké těleso TG Stávající vysokotlaká tělesa parní turbíny 220 MW jsou dvouproudová, v každém proudu mají šest stupňů. Jsou provedena ze speciální lité oceli. Vnější těleso je uloženo patkami na předním VT ložiskovém stojanu a na prvním 01/2010

www.allforpower.cz


budou splněny všechny podmínky požadované státním dozorem, resp. Státním úřadem pro jadernou bezpečnost (SÚJB) v rámci licenčního procesu pro získání souhlasu s provozem bloku na zvýšeném výkonu, zachování projektové životnosti (rozhodujících komponent bloku) a zachování možnosti prodloužení provozu EDU nad 40 let.

13


14


příčném nosníku NT tělesa. Průtočná část vnitřního tělesa bude kompletně inovována, vnější tělesa byla pro turbíny TG31 a TG32 na prvním modernizovaném bloku z časových důvodů nahrazena novými, další pak jsou opravována ve výrobním závodě. Rotor VT tělesa Rotor vysokotlakého tělesa je celokovaný s patním průměrem 1 050 mm. Oběžné lopatky jsou z nerezavějící oceli. Rotor je uložen ve dvou ložiskách a s dalšími rotory parní turbíny je spojen pevnou spojkou. Byl nahrazen rotorem novým opatřeným lopatkováním moderní konstrukce. Kromě moderního tvaru lopatek budou uplatněny nové metody těsnění mezi stupni. Sumárně vyjádřeno, plánované zvýšení výkonu bloků EDU bude mj. dosaženo níže uvedenými dílčími úpravami na VT dílech turbosoustrojí: náhrada VT rotorů, náhrada rozváděcích kol, náhrada vnitřních těles VT dílů, náhrada, případně repase vnějších VT těles, repase ložisek, výměna ucpávek regulačních ventilů. Úprava statorů generátorů Na blocích EDU je instalováno 8 kusů generátorů od výrobce ŠKODA Plzeň typu 2H6688/2-VH (v současné době BRUSH SEM). Je použit synchronní střídavý generátor s kombinovaným chlazením vodík–voda. Vodíkem je chlazen magnetický obvod a rotor generátoru, vodou je chlazeno vinutí statoru. Generátory jsou uloženy na turbostolici na podlaží +9,6 m v objektu strojovny. Pod každým generátorem je umístěno jeho vodní, olejové a vodíkové hospodářství. Před úpravami měly generátory ŠKODA Plzeň následující základní parametry: Zdánlivý jmenovitý výkon generátoru

259 MVA

Činný výkon

220 MW

cos ϕ

0,85

Jmenovité napětí

15,75 kV

Jmenovitý proud statoru

9,5 kA

Jmenovitý kmitočet

50 Hz

Jmenovité otáčky

3 000 min-1

Stator generátoru Stator je dělen na vnější a na vnitřní kostru obsahující statorové vinutí. Je na obou koncích uzavřen ocelovými litými štíty dělenými ve vodorovné rovině. V nich jsou uloženy ložiskové pánve, které jsou ke spodním dílům štítů připevněny třmeny. Do spodních polovin pánví je zaveden přívod mazacího oleje a tlakového nadzvedávajícího oleje používaného při rozběhu a doběhu stroje. Systém mazacího a nadzvedávajícího oleje je společný s parní turbínou. Vinutí statoru Tyče statorového vinutí jsou vytvořeny v kombinaci dutých a plných vodičů. Rozvod chladicího kondenzátu není od pláště statoru izolován. Propojení mezi rozvodem kondenzátu a vinutím je provedeno izolačními teflonovými hadicemi. Šest konců statorového vinutí je vyvedeno plynotěsně pláštěm statoru kondenzátorovými průchodkami chlazenými kondenzátem. Fázové vývody jsou upraveny pro přímé napojení vodičů mezi generátorem a transformátorem v hliníkovém zapouzdření. Chlazení statoru Statorové vinutí je přímo chlazeno demi vodou doplňovanou z okruhu chemické úpravny vody. Duté vodiče v permutované tyči statorového vinutí mají tvar měděných obdélníkových trubek. Chladicí voda jimi protéká a současně vychlazuje spojovací pasy a průchodky statorového vinutí. Ostatní části stroje, čili rotor, statorové železo a čelní části statoru, se chladí přetlakovým vodíkem. Úprava statorů generátorů spočívá v instalaci čtyř nových statorů generátorů včetně vnějších koster a retrofitu dalších čtyř generátorů s použitím nových navinutých vnitřních koster.

Nové stroje od firmy BRUSH SEM mají následující základní parametry (Při max. teplotě sekundární chladicí vody 34 °C): Zdánlivý jmenovitý výkon generátoru

300 MVA

Činný výkon

255 MW

cos ϕ

0,85

Jmenovité napětí

15,75 kV

Jmenovitý proud statoru

11 kA


50 Hz

Jmenovité otáčky

3 000 min-1

01/2010

www.allforpower.cz

Provozní diagram turbogenerátoru

Součástí stroje je i dodávka tepelných sond, čidel chvění, čidel mezizávitových zkratů rotoru. Ložiskové pánve jsou osazeny termočlánky. Většina jich je zdvojena. Monitorování stavu statoru je realizováno pomocí analýzy vodíku – analyzátorem spektra vodíku. Předmětem této části díla v rámci projektu VPR EDU nebyly úpravy rotoru generátoru, sběracího ústrojí a úpravy zapouzdřených vodičů 15,75 kV, které byly provedeny v rámci jiných akcí. Olejové, vodní a plynové hospodářství generátoru zůstalo stávající beze změn. Náhrada měřících dýz a VT odlučovačů na parovodech Návrh stávajících měřících dýz, které jsou na svých pozicích od začátku provozu bloků, a výběr snímačů tlakové diference odpovídá úrovni techniky SKŘ v době projektování elektrárny. Použitím nových měřících dýz se současnou záměnou instrumentace SKŘ včetně převodníků tlakové diference se dosáhlo snížení tlakových ztrát v parním potrubí při zachování přesnosti měření průtoku páry. Nové měřící dýzy pracují s menším diferenčním tlakem čili mají větší průměr konfuzoru a tím i nižší celkovou ztrátu tlaku páry. Stejně jako v případě měřících dýz je hlavním důvodem záměny odlučovačů vlhkosti a nečistot snížit ztráty v parním potrubí na trase z parogenerátoru do turbogenerátoru. Nové odlučovače jsou provedeny jako dynamické odlučovače bez síta. Nečistoty a voda jsou usměrněny ze vstupního hrdla hlavního tělesa do zachycovače o stejném průměru, jako je průměr tělesa. Tím je zaručeno velmi účinné zachycení vody i případných mechanických částic. Zvýšení hltnosti přepouštěcích stanic do kondenzátorů Modifikací na přepouštěcích stanicích do


V souvislosti se zvýšenou hltností přepouštěcích stanic PSK byla provedena navazující úprava, která spočívá v modifikaci regulačních obvodů s cílem zajistit rovnoměrnější regulaci hmot v sekundárním okruhu mezi napájecí nádrží a hlavním kondenzátorem, zejména při výskytu přechodových stavů bloků spojených s výpadkem turbogenerátoru nebo zregulováním na vlastní spotřebu. Elektrická část Modernizace blokových transformátorů Na EDU je instalováno celkem 8 provozovaných třífázových blokových transformátorů a jeden náhradní blokový transformátor o výkonu 250 MVA s převodem 420/15,75 kV. Před modernizací bylo z tohoto počtu na 2., 3., a 4. bloku EDU osazeno 6 kusů blokových transformátorů od výrobce ŠKODA Plzeň, v současné době firma ETD Transformátory (ČR) a na 1. bloku jsou 2 kusy blokových transformátorů od výrobce Záporožtransformátor (býv. SSSR). Náhradní transformátor je dodán stejného typu a od stejného výrobce jako na 1. bloku. Původní transformátory ŠKODA 250 MVA mají následující základní parametry (viz tabulka č. 1). Původní transformátory výrobce Záporožtransformátor mají následující základní parametry (viz tabulka č. 2). Cílem úprav v oblasti blokových transformátorů je zajištění spolehlivého vyvedení výkonu po zvýšení výkonu generátoru při současném snížení ztrát blokových transformátorů podle dnešních technologických možností. Navržená úprava

Typ transformátoru

1 EC 41Z - 1

Rok výroby

1985, 1986

Počet fází

3

Jmenovitý výkon

250 MVA


50 Hz

Jmenovité napětí strany vyššího napětí

420 kV

Jmenovité napětí strany nižšího napětí

15,75 kV

Spojení

YNd1

Napětí nakrátko

13,7 %

Způsob chlazení

ODAF

Celková hmotnost

248 t

Hmotnost oleje

41,8 t

Transportní hmotnost bez oleje

182 t

Typ transformátoru

TDC 250 000 / 400

Rok výroby

1982, 1981 Pozn.: u rezervního transformátoru byla v roce 1997 provedena generální oprava

Počet fází

3

Jmenovitý výkon

250 MVA


50 Hz

Tab. 1


420 kV


15,75 kV

Spojení

YNd1

Napětí nakrátko

13,3 %

Způsob chlazení

OFAF

Celková hmotnost

280 t

Hmotnost oleje

51 t


200 t

Typ transformátoru

1EIC42Z-1

Rok výroby

2008-2012

Tab. 2

Počet fází

3

Jmenovitý výkon

300 MVA


50 Hz


420 kV


15,75 kV

Spojení

YNd1

Napětí nakrátko

17,5±7,5 %

Způsob chlazení

OFAF

Celková hmotnost

252 t

Hmotnost oleje

46 t


185 t

Tab. 3

spočívá v instalaci třech nových blokových transformátorů a v modernizaci šesti stávajících blokových transformátorů. Nové a modernizované blokové transformátory od firmy ETD Transformátory mají následující základní parametry (viz tabulka č. 3). Základní viditelnou změnou oproti původním blokovým transformátorům ŠKODA je nový způsob vyvedení vinutí na straně 420 kV a nové konstrukční řešení chladicího systému. Zajímavostí je, že ventilátory chladicího systému jsou ovládány frekvenčními měniči v závislosti na teplotě oleje. Součástí modernizace je dále konstrukce

nového vinutí 420 kV i vinutí 15,75 kV. Další změnou je dodávka nových průchodek na straně 420 kV od firmy TRENCH France a nových průchodek na straně 15,75 kV od firmy ABB Switzerland/Micafil. Koncepčně byly přepracovány řídicí skříně na transformátorech. Samozřejmostí je dodávka nového oleje, nového silikagelového vysoušeče, konzervátoru s dilatačním vakem, ochranných přístrojů jako teploměrů, pojistných tlakových ventilů, plynových relé, termokopie teploty vinutí atd. Součástí stroje je i dodávka nové kabeláže. 01/2010

www.allforpower.cz


kondenzátorů (PSK) bylo vyžadováno zvýšení hltnosti přepouštěcích stanic do kondenzátorů ze současné hltnosti 380 t/h na cílovou 480 t/h. Modifikace si vyžádala zásahy do parní vnitřní vestavby rychlozávěrného (RZ) a regulačního ventilu (RV) PSK, do konstrukce servopohonu RZ a RV PSK. Hlavní úpravy spočívají: ve výměně pístu servopohonu za větší průměr u rychlozávěrného ventilu (RZV) PSK, ve výměně pístu servopohonu za větší průměr u RV PSK, ve výměně difuzorů a kuželek u RZ a RV PSK, v nových deflektorech na výstupu z RV PSK. V případě RZ PSK bylo nutné, pro zajištění větších přestavných sil, s ohledem na zvětšení průtočného průřezu, zvětšit průměr pístu pohonu rychlouzavíracího ventilu z D = 320 mm na D = 330 mm. Požadované úpravy budou dosaženy tím, že se vymění písty a opracují vnitřní průměry válců v tělese servomotoru. Pro případ úprav na sevopohonech RV PSK bylo nutné, pro zajištění větších přestavných sil, s ohledem na zvětšení průtočného průřezu, zvětšit průměr pístu pohonu uzavíracího ventilu z D = 320 mm na D = 335 mm. Vlastní technické úpravy na vnitřních parních částech RZ a RV PSK tedy spočívají: ve výměně difuzorů a kuželek, ve výměně deflektoru nebo v jeho úpravě pro zvětšení průtoku páry.

15


16


Blokový transformátor typu 1EIC42Z-1

EDU nacházející se mimo stanoviště transformátorů. Součástí akce byla i výměna stávajícího stabilního hasicího zařízení na stáních blokových transformátorů za nové. Projekt navíc musel splňovat přísné požadavky na zpracování projektové dokumentace v souladu s interními předpisy a směrnicemi, které jsou specifické pro provoz jaderné elektrárny.

Rekonstrukce vyvedení výkonu generátoru Hlavní části systému vyvedení výkonu tvoří sdružený přístroj HEK 3 (generátorový vypínač a odpojovač), vlastní zapouzdřené vodiče (ZV) s příslušenstvím (Cu-spojky, zkratovací jehly, řiditelná zhášecí tlumivka s odpojovačem), přístrojové transformátory napětí, přístrojové transformátory proudu. Generátorový

Průchodka na straně 15,75 kV typu RTXF 24-24 Cu spez

Oproti původnímu řešení obsahuje dále stroj vybavení pro připojení diagnostických přístrojů monitorovacího systému transformátoru. Stručně řečeno se jedná o dodávku prakticky devíti nových strojů. Rozdílem je pouze, že u modernizovaných blokových transformátorů se vychází ze stávající nádoby a stávajícího magnetického obvodu. Nové řešení muselo být navrženo tak, aby umožnilo připojení na stávající zařízení 01/2010

www.allforpower.cz

Generátorový vypínač a odpojovač HEK 3 od firmy ABB Switzerland


Jmenovitý proud

10 kA

Jmenovité napětí

15,75 kV

Max. provozní napětí

17,5 kV


vypínač a odpojovač (GV) tvoří jeden celek pod označením sdružený přístroj HEK 3. Tento sdružený přístroj umožňuje, kromě vlastního přenosu výkonu a synchronizování připojení generátoru, také bezpečné odpojení bloku od elektrizační soustavy ČR v případě poruchy nebo při plánovaném odstavení. Sdružený přístroj HEK 3 se skládá ze tří samostatných jednofázových jednotek (pólů) se společným tlakovzdušným pohonem. Přístroj má přirozené vzduchové chlazení.

Tab. 4 Jmenovitý proud

11 kA

Jmenovité napětí

15,75 kV

Max. provozní napětí

17,5 kV

Tab. 5

Schéma zapouzdřených vodičů 15,75 kV

Zapouzdřené vodiče (ZV) jsou součástí systému vyvedení trojfázového elektrického výkonu generátorů k blokovým a odbočkovým transformátorům. Základní parametry stávajících ZV (viz tabulka č. 4). Základní parametry upravených ZV (viz tabulka č. 5). Pro provoz na vyšším výkonu bloku bude rekonstruován generátor s novou projektovou hodnotou výstupního proudu 11 kA. Proto je nutné provést výměnu a přemístění kondenzátorů u generátorového vypínače, úpravy připojení generátorového vypínače a blokových transformátorů na ZV, úpravy ZV v uzlu generátoru a ve fázových vývodech. Dále budou provedeny úpravy pro rozšíření kompenzace zapouzdřených vodičů na celou délku vedení.

Další úpravy v trase vyvedení výkonu generátoru: měřicí transformátory proudu (MTP) – změna převodu transformátorů z důvodu zvýšení primárního proudu, zlepšení citlivosti ochran a přemístění jader MTP pro ochrany, kombinované měřicí transformátory – nutné doplnění pro zlepšení funkce ochran, vč. frekvenčního relé a možnosti zapojení obchodního měření, instalace nových svodičů přepětí, vč. počítadel přeskoků, automatická sekundární regulace napětí (ASRU) – nutné nové HW i SW vybavení systému. Monitorovací systém transformátorů Transformátory jsou projektovány pro životnost izolačních systémů 20 až 25 let a stav izolace

je přitom rozhodující pro spolehlivost a bezpečný provoz transformátorů. Nasazení monitorovacích systémů (MST) na principu kontinuálního měření a vyhodnocování důležitých hodnot olejových transformátorů je při současné úrovni techniky nejúčinnější a prakticky jedinou možností jak výrazně snížit vzrůstající pravděpodobnost neočekávané poruchy u olejových transformátorů. Důležité hodnoty měření a vyhodnocení MST: on-line měření obsahu plynů rozpuštěných v oleji (včetně obsahu vody v oleji), teplota oleje, vinutí, napětí, přepětí, částečné výboje a proudy, binární signály z řídících skříní transformátorů. Jedním z výrazných zařízení monitorovacího systému je systém Transfix od firmy Kelman. 01/2010

17

www.allforpower.cz


18


regulace a řídicího systému turbíny. Etapový program a jeho výstupy (vazby, podmínky, sled zkoušek apod.) slouží pro zpracování komplexního programu náběhu bloku až do vyvedení bloku na nový (zvýšený) nominální výkon včetně komplexní zkoušky, a to při současném ověření všech základních projektových funkcí bloku a prověření jeho vlastností v normálních stacionárních a nestacionárních provozních režimech a v abnormálních provozních stavech. Etapový program náběhu bloku definuje pro zahájení, ale i jednotlivé etapy spouštění celou řadu podmínek od připravenosti zařízení, personálu a dokumentace přes organizační a bezpečnostní opatření a zajištění testů, až po podmínky realizace včetně výchozích a konečných stavů. Pro každou výkonovou úroveň pak určuje logické a časové vazby provádění jednotlivých zkoušek: ověřovací zkoušky, zkoušky potvrzující předpoklady analýz, testy pro predikci chování na nové hladině 100 % Nnom, seřizovací testy, testy při ustáleném provozu, fyzikální testy během energetického spouštění nad rámec standardních testů, dynamické zkoušky.

Systém Transfix od firmy Kelman

Systém Transfix je on-line analyzátor plynů rozpuštěných v oleji. Systém Transfix umožňuje například měřit následující plyny: H2, CO, CO2, CH4, C2H2, C2H6 a C2H4. Tento systém je založen na principu fotoakustické spektroskopie. Tento analyzátor dokáže i on-line monitorovat vlhkost v oleji. MST zahrnuje monitorování blokových a odbočkových transformátorů. Po instalaci MST jsou více pod kontrolou průběhy degradačních jevů a vzroste možnost předejít těžkým izolačním poruchám vedoucím k vnitřním zkratům transformátorů. Tato akce je svým rozsahem nadstandardní a ojedinělou v ČR. Ostatní související inovace a činnosti Upgrade systému monitorování aktivní zóny SCORPIO Systém SCORPIO-VVER provádí monitorování aktivních zón reaktorů EDU a kontrolu limitovaných parametrů, pomocí kombinace měřených dat a on-line napočtených parametrů. V simulátoru aktivní zóny se provádí neutronický výpočet aktivní zóny v on-line režimu. Modul CHECK poté kontroluje na poproutkové a subkanálové úrovni splnění fyzikálních a termohydraulických limitů: výkonu kazety, proutku, palivové tabletky, vstupní teploty chladiva, teploty na výstupu chladiva z kazet, rezervy horkých kanálů do teploty sytosti a parametru DNBR (rezerva do krize přestupu tepla). Na základě podrobného rozboru dopadů zvyšování výkonu 01/2010

www.allforpower.cz

bloků, zavedení paliva Gd-2M do provozu EDU a ze zkušeností z dosavadního provozu systému SCORPIO-VVER byl realizován následující rozsah prací: optimalizace hrubosíťové 3D rekonstrukce výkonového pole v aktivní zóně reaktoru, zpřesnění interpretace měření teplot chladiva na výstupu z kazet, inovace modulu PES, zavedení on-line výpočtu a zvýšení počtu tvarových funkcí, adaptace funkcí systému na požadavky kontroly palivových souborů nové konstrukce a odlišných n/f a T/H vlastností, optimalizace systémových funkcí, upgrade HW systému SCORPIO-VVER, změna algoritmu modulu KRITEX, adaptace algoritmů výpočtových modulů na změnu hodnoty nominálního výkonu reaktoru. Provedení a vyhodnocení zkoušek a testů při náběhu bloku Pro prokázání spolehlivého a bezpečného provozu bloku před povolením jeho provozu na nové výkonové úrovni je realizována podle detailně zpracovaných programů řada zkoušek a testů v abnormálních a stacionárních stavech bloku. Všechny zkoušky jsou organizovány v rámci tzv. etapového programu koordinujícího nejen zkoušky, které příslušejí k akci VPR, ale i zkoušky jiných projektů s bezprostřední souvislostí s náběhem bloku, jako je například záměna olejové

V jednotlivých etapách jsou prováděny testy na následujících výkonových hladinách: etapa do 30 % Nnom na třech úrovních výkonu, a to do 2 % Nnom, 20 % Nnom a 30 % Nnom etapa do 95 % Nnom na třech úrovních výkonu, a to do 50 % Nnom, 70 % Nnom a 95 % Nnom etapa do 100 % Nnom obsahuje tři stabilizační výkonové úrovně 97 % Nnom, 99 % Nnom a 100 % Nnom. Transporty těžkých kusů a vyvolané stavební úpravy Pro zabezpečení možnosti transportů a umožnění dočasného skladování těžkých břemen (zejména statorů generátorů, vysokotlakých dílů turbín a transformátorů v areálu elektrárny) bylo nutné provést stavební úpravy trvalého i dočasného charakteru. Mezi trvalé patří zvýšení průjezdního profilu potrubního mostu s horkovodem a zejména zvětšení vnitřních poloměrů oblouků a křižovatek pro transport generátorů vytipovaných komunikací a přes železniční vlečku před vjezdem do dočasného úložiště statorů ve Stanici chladu. Dočasnými úpravami byla zpevnění míst křížení komunikací s podzemními kanály, v místě stropů vstupních šachet do potrubí věžové chladicí vody a míst dočasného složení statorů s přepravními rámy ve strojovnách turbín na podlaží 0,00 m. Pro umožnění odstavení, vytvoření prostorových podmínek a pro zabezpečení vlastní výměny blokových transformátorů bylo nutné zvýšit odolnost příčných kolejí před strojovnami hlavních výrobních bloků. Dále byly za účelem zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti transportu statorů ve strojovnách turbín provedeny níže uvedené úpravy mostových jeřábů 125/50 t.


Garanční kritéria a jejich splnění Generální dodavatel ŠKODA PRAHA Invest a jeho subdodavatelé rozhodujících systémů prokázali na základě garančních a ověřovacích měření splnění jak požadovaných technických parametrů rozhodujících komponent, tak požadovaných technických a provozně ekonomických parametrů parovodního okruhu bloku - zvýšení výkonu a snížení měrné spotřeby tepla. Měření všech garancí bylo provedeno po realizaci opatření na 3. reaktorovém bloku a v souladu se smlouvou zobecněno pro celou elektrárnu. Kromě níže uvedených technických parametrů bylo předmětem garancí dosažení vysoké spolehlivosti komponent a systémů. Výčet hlavních garantovaných hodnot je následující: Ověření, zda bylo dosaženo projektované hodnoty zvýšení výkonu bloku a snížení měrné spotřeby tepla při výkonu reaktoru 105 %: Měřením základních parametrů bloku ověřit naplnění cíle díla, tj. zda při zvýšeném projektovém tepelném výkonu reaktorů na 105 % bylo dosaženo zvýšení výkonu ze současných 1 822 MWe na 2 000 MWe pro čtyři reaktorové bloky EDU, tj. minimální nárůst výkonu o 175 MWe. Velmi výrazným příspěvkem pro dosažení garantované hodnoty výkonu bloku bylo zvýšení termodynamické účinnosti turbín a snížením jejich měrné spotřeby tepla o 2,6 %. Pro rozhodující zařízení pro výrobu a přenos zvýšeného výkonu do elektrizační soustavy, tj. pro statory generátorů, blokové transformátory a komponenty vyvedení výkonu, byly garantovány limitní hodnoty oteplení relevantních částí vinutí,

šroubových spojů apod. U blokových transformátorů bylo předmětem garancí navíc například dodržení oteplení oleje, dodržení celkových ztrát, impedance nakrátko, proudu naprázdno a hlučnosti. Výsledky ověřovacích a garančních měření Dosažení cíle projektu Využití projektových rezerv JE Dukovany, tedy zvýšení výkonu elektrárny a snížení měrné spotřeby tepla, bylo měřením na 3. reaktorovém bloku prokázáno. Byly naměřeny tyto hodnoty výkonu bloku: Požadavky smlouvy o dílo: Nověř = 499,250 MW Naměřený výkon po korekcích: Nkor = 501,330 MW Ověřovaná hodnota měrné spotřeby tepla: qověř = 10,47 GJ/MW.h Naměřená hodnota měrné spotřeby tepla po korekcích: qkor = 10,359 GJ/MW.h Do úspěšného výsledku modernizace 3. bloku se podstatně nepromítlo, že snížení měrné spotřeby turbín dosáhlo hodnoty 2,509 % (horní mez v pásmu nejistoty), nikoli předpokládané hodnoty 2,6 %. Při prokazování zvýšené hltnosti přepouštěcích stanic do kondenzátorů se nepodařilo přesně nastavit parametry bloku a požadované hodnoty nebylo dosaženo. Naměřené hodnoty (95 až 98 % požadovaných) byly následně implementovány do dynamického modelu bloku v ÚJV Řež, bylo posouzeno dynamické chování parní části za parogenerátorem a poté byly naměřené hodnoty potvrzeny jako vyhovující. Garanční měření ostatních provozních parametrů

prokázala, že všechna rozhodující zařízení jsou dimenzována s dostatečnou technickou rezervou. Závěr Realizace projektu Využití projektových rezerv na 3. reaktorovém bloku JE Dukovany prokázala erudici zúčastněných útvarů ŠKODA PARHA Invest jak v přípravné obchodní fázi, tak při zpracování projektové dokumentace a řízení dokumentace svých subdodavatelů, při řízení projektu a montáží a uvádění do provozu. Pro úspěšnou realizaci za splnění přísných požadavků na jaderné elektrárně je nutná úzká spolupráce mezi zástupci investora, týmem ŠKODA PRAHA Invest s.r.o. a projektanty a konstruktéry zúčastněných firem. Zkušenosti z realizace budou využívány při modernizacích dalších bloků. LITERATURA: [1] Ing. Petr Dlapka: Článek - Projekt Využití projektových rezerv bloků JE Dukovany; Odborný časopis Bezpečnost jaderné energie, ročník 16 (Jaderná energie 54), číslo5/6; květenčerven 2008 [2] Projektový tým VPR: Safety Case - Využití projektových rezerv bloků EDU, stavba č. ST15V261, Platnost pro 4. blok; arch. č. V261-2008-00-044 / R06; leden 2010

Ing. Luděk Sequens, Ing. Petr Šindler, hlavní inženýři projektu, ŠKODA PRAHA Invest s.r.o.

Celkový pohled na Jadernou elektránu Dukovany

Use of project reserves for blocks in the Dukovany Nuclear Power Plant This article addresses the set of projects implemented under the conduct of the company ŠKODA PRAHA Invest s.r.o. in the Dukovany Nuclear Power Plant, namely the use of project reserves for blocks in the Dukovany Nuclear Power Plant, whose output will be used for the power reserve of VVER 440 installed in the Dukovany Nuclear Power Plant and the transfer of this increased output into the electrification system. The prime individual modifications are briefly characterized in the article. This concerns the largest scope of innovations currently being implemented in the technological units in the Dukovany Nuclear Power Plant since the beginning of its 20-year operation. The article also evaluates the success of the implementation of the first phase, i.e. the modernisation of the third reactor block.

Использование проектных резервов блоков Ядерной Электростанции Дукованы Статья рассказывает о целом ряде проектов, реализованных под руководством фирмы Шкода Прага Инвест на Ядерной Электростанции Дукованы, обозначенных как "Использование проектных резервов блоков Ядерной Электростанции Дукованы". Одним из самых уникальных проектов станет проект использования резервов мощности блока VVER 440, установленных на Ядерной Электростанции Дукованы и перенесение этой повышенной мощности в систему электрификации. В статье кратко поданы характеристики основных отдельных модификаций. Речь идет об использовании самого большого количества инноваций технологических комплексов со времени пуска в эксплуатацию АЭС Дукованы двадцать лет назад. Статья оценивает успешность реализации первого этапа проекта, т.е. модернизацию третьего реакторного блока.

01/2010

www.allforpower.cz


záměna háku traverzy za speciální závěsný prostředek, doplnění nouzové řízené brzdy, doplnění frekvenčních měničů řízení hlavního a pomocného zdvihu, úpravy v části elektrovýzbroje, změna dojezdů spřažených jeřábů do koncové polohy jeřábové dráhy, výměna a uchycení lan hlavního zdvihu, zvýšení nosnosti traverzy pro spřáhnutí obou jeřábů na 186 t.

19


20


Modernizace turbín a kondenzátorů ŠKODA pro Jadernou elektrárnu Dukovany V Jaderné elektrárně Dukovany je umístěno celkem osm třítělesových kondenzačních parních turbín typu K 220 – 44 na sytou páru s jedním vysokotlakým dílem a dvěma nízkotlakými díly mostové konstrukce. Tepelný okruh je vybaven nízkotlakými a vysokotlakými regeneračními ohříváky a separátorem a přihřívákem nízkotlakové páry. Každý nízkotlaký díl má svůj vlastní kondenzátor. Původní turbíny byly navrženy na parametry vstupní páry p = 44 ata (atmosféra technická absolutní), t = 256 °C a dosahovaly jmenovitého výkonu 220 MW. Pracovní otáčky turbosoustrojí jsou 3 000 ot/min. Jejich konstrukční řešení je velice podobné turbínám vyrobeným pro Jadernou elektrárnu Jaslovské Bohunice, jejichž koncepce pochází z počátku sedmdesátých let minulého století. Koncem devadesátých let minulého století se rozhodl provozovatel elektrárny pro její celkovou rekonstrukci, spočívající v prodloužení životnosti a současně zvýšení instalovaného elektrického výkonu. Předpokladem pro dosažení tohoto záměru bylo navýšení tepelného výkonu jaderného reaktoru každého bloku z původního stavu 1 375 MWt na 1 444 MWt, tj. o 5 % s možným přetížením o další 2 %, a zvýšení účinnosti turbín včetně dosažení nižšího vakua vodou chlazeného povrchového kondenzátoru. Článek se zaměřuje na průběh modernizace turbín a kondenzátorů ŠKODA pro Jadernou elektrárnu Dukovany. Rekonstrukce zařízení sekundárního okruhu byla rozdělena do tří etap, z nichž první zahrnovala modernizaci kondenzátorů, po ní následovaly nízkotlaké díly turbín a nakonec vysokotlaké díly. Výměně kondenzátorů realizované postupně na jednotlivých blocích v období od června roku 1999 do září roku 2000 předcházely ve značném předstihu inženýrské činnosti. Na základě rozsáhlého vývoje, který zahrnoval jak teoretické výpočty, tak výzkumná měření na maketě kondenzátoru na experimentální základně společnosti, byl vyvinut výpočtový software pro optimální konfiguraci trubkového svazku. Kontrakt zahrnoval kompletní výrobu 32 kusů nových trubkových svazků včetně provedení dílenských zkoušek a montáž do stávajících kondenzátorů. Vzhledem k extrémně krátké době montáže, kterou bylo nutno zvládnout v průběhu 23 dnů, byla zvolena modulová konstrukce. Modul, který tvořil vždy jednu polovinu teplosměnné plochy každého kondenzátoru, byl dodán kompletně s vodními komorami a dopraven na stavbu naložený na automobilový přívěs na speciálním rámu.

leny trubky o ∅ 22 × 0,5 mm. Předmětem rekonstrukce se staly i vodní komory, jejichž tvar je tvořen průnikem dvou válcových ploch. Vnitřní povrch vodních komor je chráněný proti korozi speciální ochrannou hmotou Plastocor. Po montáži nových modulů a po opětovném uvedení bloků do provozu byly garančním měřením prokázány projektované hodnoty. Druhá etapa, spočívající v modernizaci nízkotlakých (NT) dílů turbín, začala na 3. bloku ve druhé polovině února 2005 a jako poslední byla

Vysokotlaké těleso při obrábění

Montáž vysokotlakého rotoru v elektrárně

Rekonstrukce stávajících kondenzátorů spočívala v náhradě původních trubkových svazků ze slitiny CuZn20Al2 novými moduly s titanovými trubkami zaválcovanými a zavařenými do titaniových trubkovnic. Rozmístění trubek v trubkovém svazku bylo navrženo tak, aby zajišťovalo minimální tlakovou ztrátu při průtoku páry svazkem a zároveň splňovalo kriteria aeroelastické stability ve všech provozních stavech. Pro nejvíce mechanicky a erozně namáhané krajní řady

ukončena montáž na 2. reaktorovém bloku v polovině května 2008. Rekonstrukce se zaměřila na kompletní výměnu dílů průtočné části turbíny s uplatněním moderních a ověřených prvků, zajišťujících vysokou spolehlivost a dosažení zvýšeného výkonu turbiny. Nově byly dodány celokované rotory z materiálu 16 537, nahrazující původní konstrukční řešení s nalisovanými disky oběžných kol a přírubovými spojkami. Připojovací rozměry

01/2010

www.allforpower.cz

Před rekonstrukcí

Po rekonstrukci

5,2/6,8

4,6/6,1

Vakuum v kondenzátoru

kPa

Nárůst výkonu každé turbiny

MW

Tlaková ztráta na vodní straně

kPa

70

50

Podchlazení kondenzátu

°C

> 1,0

< 0,5/ 1,0

Obsah kyslíku v kondenzátu

μg/l

trubek byly použity teplosměnné trubky o rozměru ∅ 22 × 0,7 mm, pro vnitřní část svazku byly zvo-

1,65

<5

všech spojek i velikost ložiskových čepů zůstaly zachované. Rotory NT1 a NT2 jsou identické a umožňují vzájemnou záměnu. Rotory byly uloženy do původních eliptických ložisek ∅ 430 a šířky 300 mm, jejichž pánve byly opatřeny novou kompozicí. Ložisková vzdálenost NT rotorů činí 5 200 mm, celková délka každého NT rotoru je 7 000 mm. Dvouproudová symetrická průtočná část je tvořena 2 × pěti stupni rozváděcích a oběžných lopatek nových profilů. Náběžná hrana oběžných lopatek stupně č. 4 a 5 je povrchově zakalena, aby odolávala eroznímu namáhání. Pro poslední stupeň, pracující v oblasti mokré páry na úrovni x = 0.9, byla použita dutá rozváděcí lopatka opatřená podélnými drážkami na přetlakové i podtlakové straně profilu pro odsávání vodních kapiček z proudící páry. Původní koncová oběžná lopatka s drátovou tlumící vazbou byla nahrazena novou modulovou volnou lopatkou o délce 840 mm se stromečkovým závěsem. Patní průměr stupně činí 1 540 mm, výstupní průřez 6,4 m2. Nová rozváděcí kola jsou svařovaná, rotorové těsnění je tvořeno nepravými labyrinty. Vnější průměr oběžných kol prvních a druhých stupňů je utěsněn voštinami, které umožňují za provozu volbu vůle mezi rotujícími a statorovými částmi 0,25 mm. Součástí rekonstrukce byla i kompletní výměna rotorových ucpávek. Zcela byla zachována konstrukce vnějších těles. Vnitřní NT tělesa byla pro první etapu (TG 31 a 32) vyrobena nová, svařovaná. Při rekonstrukci dalších bloků byla použita repasovaná tělesa z předchozí výměny. Nově byla všechna vnitřní tělesa opatřena otvory pro endoskopickou kontrolu oběžných a rozváděcích lopatek.


21


3D model vysokotlakého dílu

3D model nízkotlakého dílu 01/2010

www.allforpower.cz


22


Kompletní modernizace celého turbosoustrojí v současné době průběžně končí rekonstrukcí vysokotlakých dílů (VT) turbín na jednotlivých blocích v termínech plánované odstávky. Tato etapa začala na 3. bloku počátkem ledna 2009, poslední blok bude kompletně rekonstruovaný v květnu 2012. Z konstrukčního hlediska byla u vysokotlakých dílů turbín kladena největší pozornost na nejvyšší účinnost lopatkování, která byla dosažena zejména použitím prostorově tvarovaných 3D rozváděcích i oběžných lopatek všech stupňů s ověřenými typy závěsů. S cílem minimalizace ztrát byl optimálně tvarován i prostor vstupu páry do symetrického dvouproudového vysokotlakového dílu a vyměněny ucpávkové kroužky přední a zadní ucpávky. Jmenovité vůle ucpávek za klidu činí 0,7 mm. Původní rotor byl nahrazen celokovaným rotorem včetně nakovaných spojkových kotoučů z materiálu 16 537, se stejným počtem stupňů jako původní provedení. V předním ložiskovém stojanu je rotor uložen v původním repasovaném radiálním ložisku o průměru 355 mm, na straně NT dílů je pevný bod rotorové soustavy fixován kombinovaným radiálně-axiálním ložiskem. Pro zajištění přesné a stejnoměrné rozteče rozváděcích lopatek byla použita rozváděcí kola skládaného typu, jejichž horní a dolní poloviny

Modernizovaný vysokotlaký rotor

jsou spojeny šrouby utahovanými za tepla. Funkční plochy dělící roviny a drážek pro zasazení rozváděcích kol jsou opatřeny nerezovými návary. Všechna vnitřní tělesa jsou nová, vybavená otvory pro endoskopickou kontrolu. Pro první etapu byla použita nová vnější tělesa z materiálu 42 2742, konstrukčně shodná s původními. Při rekonstrukci dalších bloků se použijí repasovaná tělesa z předchozí výměny. Kompletní rekonstrukcí turbíny včetně kondenzátoru se snížila měrná spotřeba tepla turbosoustrojí z 11,150 GJ/MWh na 10,580 GJ/MWh. Zvýšenou termodynamickou účinností VT dílu turbíny ze 75,85 % na 82,52 % a NT dílů z 83,28/81,98 % na 88,21/85,85 % bylo garančním měření potvrzeno dosažení požadovaného

Nízkotlaký rotor v elektrárně

elektrického výkonu na svorkách generátoru 248,614 MW. Společně s těmito hodnotami se prodloužila projektovaná životnost turbosoustrojí o více než 200 000 provozních hodin. Ing. Stanislav Šnejdar, vedoucí odboru Aplikační engineering, ŠKODA POWER a.s.

The modernisation of ŠKODA turbines and condensers for the Dukovany nuclear power plant The Dukovany nuclear power plant has in total eight three-body condensing steam turbines of the type K 220 – 44 for saturated steam, with one highpressure part and two low-pressure parts of bridge construction. Thermal circuits are equipped with low-pressure and high-pressure regenerating heaters and a separator and additional heater of low-pressure steam. Each low-pressure part has its own condenser. The original turbines were designed for the input parameters of steam p = 44 ata (absolute technical atmosphere), t = 256 °C, and achieved the nominal output 220 MW. The working revolutions of turbo aggregate are 3 000 rpm. Their construction design is very similar to turbines produced for the Jaslovské Bohunice nuclear power plant, the concept of which dates from the beginning of the 1970s. At the end of the 1990s, the operator of the nuclear power plant decided to perform an overall reconstruction with the intention of prolonging the service life and increasing the installed electrical power. A precondition for the achieving this was an increase of the heat power of the nuclear reactor of each block from the original status of 1,375 MWt to 1,444 MWt, i.e. by 5 %, with possible overloading by a further 2%, and an increase in the efficiency of the turbines, including achieving a lower vacuum using the water of the cooled surface condenser. This article focuses on the schedule of modernisation of the turbines and condensers by ŠKODA for the Dukovany nuclear power plant. The complete reconstruction of the turbine, including the condenser, decreased the consumption of heat of the turbo aggregate from 11.150 GJ/MWh to 10.580 GJ/MWh. By increasing the thermo-dynamic efficiency of the high-pressure part of the turbine from 75.85 % to 82.52 %, and the low-pressure parts from 83.28/81.98 % to 88.21/85.85 %, the guaranteed measurements confirmed that the required electric power of 248.614 MW on the generator terminals had been achieved. In addition to these values, the projected service life of the turbo aggregate has been prolonged by more than 200,000 operating hours.

Модернизация турбин и конденсаторов Шкода для Ядерной Электростанции Дукованы На Ядерной Электростанции Дукованы размещены восемь трехкорпусных конденсаторных паровых турбин типа K 220 – 44 для насыщенного пара с одним фрагментом высокого давления и двумя фрагментами низкого давления мостовых конструкций. Температурный контур оснащен регенерационными нагревателями высокого и низкого давления, а так же сепаратором и подогревателем низкого давления пара. Каждая деталь низкого давления имеет свой собственный конденсатор. Первоначальные турбины были рассчитаны на параметры входящего пара р = 44 ata (атмосфера техническая абсолютная), t = 256 °C и достигали мощности 220 МВт (МегаВатт). Рабочие обороты турбоагрегата - 3 000 оборотов в минуту. Их конструкция очень похожа на конструкцию турбин, изготовленных для ядерной электростанции Ясловске Богунице, концепция которых была разработана в 70-х годах прошлого столетия. К концу 90-х годов прошлого столетия эксплуатирующая организация решила провести комплексную реконструкцию объекта, направленную на продление срока эксплуатации электростанции и увеличение ее мощности. Основанием для увеличения мощности целой атомной электростанции стало увеличение мощности реактора каждого отдельного блока с первоначального состояния 1 375 МВтt (МегаВатт термических) na 1 444 МВтt, т.е. на 5 % с возможной перегрузкой на следующих 2% и повышением эффективности КПД турбин включая достижения низшего вакуума конденсатора, охлаждаемого водой. Статья рассказывает о том, как проходит модернизация турбин и конденсаторов Шкода для Ядерной Электростанции Дукованы. Комплектная реконструкция турбины, включая конденсаторы, снизила среднее потребление тепла турбоагрегата с 11,150 ГДж/МВтч (Гига Джоуль/Мега Ватт час) na 10,580 ГДж/МВтч. Повышение термодинамической эффективности фрагмента высокого давления турбины с 75,85% на 82, 52% и фрагмента низкого давления турбины с 83,28/81,98% на 88,21/85,85% было контрольным измерением подтверждено достижением требуемой производительности на зажиме генератора 248,614 МВт (МегаВатт). Вместе с достижением этих показателей увеличила реконструкция и срок эксплуатации турбоагрегата более чем на 200 000 рабочих часов.

01/2010

www.allforpower.cz


V rámci projektu vedoucího ke zvýšení výkonu Jaderné elektrárny Dukovany se investor, společnost ČEZ, a. s., rozhodl pro technicky a výrobně zajímavou, ale i velmi náročnou rekonstrukci 250 MVA transformátorů. Tato zakázka, kterou společnost ETD TRANSFORMÁTORY a.s. (ETD) realizuje pro dodavatele projektu, ŠKODA PRAHA Invest s.r.o., probíhá od roku 2008 a skončí v roce 2011. V článku jsou popsána specifika této dodávky.

Sestavený magnetický obvod trafa 300 MVA pro JE Dukovany

Vyvedení 420 kV

Pro ETD tento projekt znamená výrobu tří nových blokových transformátorů 300 MVA (420/15,75 kV) a rekonstrukci šesti stávajících transformátorů 250 MVA a jejich převinutí na výkon 300 MVA. Jedna z úprav spočívá v náročné repasi nádoby samotného transformátoru, kde původní vývody pro 420 kV průchodky jsou přesunuty z horní části stroje na boční stěnu. Tato úprava zamezuje případným přeskokům mezi vinutím a VVN vývodem, který je po úpravě vyveden ze středu vinutí přímo na průchodku. Je tím docílena větší bezpečnost transformátoru. Na straně 15,75 kV byly původní průchodky nahrazeny modifikovanými typy, které splňují požadavek investora na větší kontaktní plochu praporců. Zajímavostí je rovněž řízení ventilátorů chladičů frekvenčními měniči v závislosti na teplotě oleje. U rekonstruovaných transformátorů byl použit pouze původní magnetický obvod. Nádoba transformátoru byla zcela přestavěna, bylo nainstalováno zcela nové vinutí, stejně tak i VN a VVN průchodky. Rovněž jsou stroje vybaveny zcela novými dvěma bloky chladicích baterií. Nové a zrekonstruované blokové transformátory jsou vybaveny novým hasicím zařízením a složitým monitorovacím systémem, který na veškeré nestandardní stavy ihned upozorní obsluhu. 01/2010

www.allforpower.cz


Výroba a rekonstrukce blokových transformátorů pro Jadernou elektrárnu Dukovany

23


24


Vertikální jámová navíječka

Transformátor 250 MVA před rekonstrukcí 01/2010

www.allforpower.cz



Tentýž transformátor po rekonstrukci (nyní již 300 MVA)

Za zmínku zde stojí po všech stránkách velmi náročná vlastní přeprava transformátorů mezi výrobní halou ETD a elektrárnou v Dukovanech.

Vzhledem k velikosti a hmotnosti transformátorů je možné přepravu uskutečnit pouze po železnici, a to prostřednictvím speciálního děleného vagónu.

Navíjení fáze pro trafo 300 MVA

Výkres kompletního nového transformátoru 300 MVA pro JE Dukovany

25

Trafo 300 MVA připravené k transportu do JE Dukovany 01/2010

www.allforpower.cz


26


Technické parametry transformátorů před a po rekonstrukci Původní stroj

Rekonstruovaný (nový) stroj

Výkon

250 MVA

300 MVA

Převod napětí

420 / 15,75 kV

420 / 15,75 kV

Napětí nakrátko

14 %

17,5 %

Ztráty naprázdno

170 kW

124 kW

Ztráty nakrátko

740 kW

828 kW

Projekt je pro společnost významný i z pohledu nového řešení vinutí, kde bylo optimalizací profilu vodičů dosaženo snížení ztrát nakrátko (vztaženo k původnímu výkonu 250 MVA). Nová hala s novými technologiemi Firma ETD pro potřeby projektu v Dukovanech, ale i budoucích akcí, vybavila svou stávající výrobní halu rozměrnou speciální navíječkou na velká vinutí. Při plném provozu haly, tedy při realizaci projektu pro Jadernou elektrárnu Dukovany, pokračovala v hale řada náročných

oprav a investic, především pak rekonstrukce olejového hospodářství, dokončení modernizace a výměny řídicího systému a oprava solventové sušící pece, instalace přítlačného zařízení na horizontální navíječku pro výrobu vysokoproudých vinutí a v neposlední řadě instalace nejmodernější (programovatelné a vysouvací) jámové vertikální navíječky, která umožní např. zkrácení navíjecí doby oproti horizontálním navíječkám až o 70 %. Rovněž samotný proces navíjení je plně automatizovaný a na veškeré operace obsluhu upozorní. V letošním roce firma ETD očekává

setrvávající, či spíše zvýšenou poptávku po transformátorech. Záměrem bude vyrábět a dodávat především na tradiční český a slovenský trh. Na rok 2010, který je výrobně téměř naplněn, firma zaznamenala i významné zakázky do zahraničí. Stěžejním úkolem však zůstává především dokončení a uvedení do provozu dvou modernizovaných transformátorů 300 MVA a rozpracování dalších dvou strojů pro Jadernou elektrárnu Dukovany a JE Jaslovské Bohunice. (z podkladů ETD Transformátory a.s., čes)

O dodavateli:

ETD TRANSFORMÁTORY a.s. (ETD) je dceřinou společností nadnárodní skupiny International BEZ Group. Toto uskupení je jako jediné na území České a Slovenské republiky schopno vyrábět celé spektrum výkonových a distribučních transformátorů a je vybavené komplexní technologií s vlastním know-how a speciálním zkušebním zařízením. ETD je největším českým konstruktérem a výrobcem výkonových transformátorů v České a Slovenské republice. Elektrotechnická výroba dnešní společnosti ETD má téměř 90letou tradici. Prodej výkonových transformátorů v roce 2009 dosáhl 808 milionů Kč. Společnost ETD zaměstnává více než 200 zaměstnanců. V minulých letech dosáhla několik mimořádně úspěšných výsledků, a to jak v tržbách, tak i v objemu kontraktů na další období. Vybrané nejnovější reference (kromě již dodaných strojů do EDU): Dokončení dodávky posledních pěti transformátorů ze série 14 kusů o výkonu 63 MVA pro IEM/Rusko (dodávka devíti transformátorů se uskutečnila již v roce 2007). Dodávka tří transformátorů 63 MVA pro Naftasib/Rusko. Dodávka dvou transformátorů 63 MVA pro Siemens/Elektrárna Tušimice. Dodávka dvou transformátorů 63 MVA pro trafostanici Pankrác. Dodávka dvou transformátorů 63 MVA pro trafostanici Smíchov. Dodávka transformátoru 50 MVA pro trafostanici Hodolany. Dodávka pěti transformátorů 40 MVA pro trafostanice Martinov, Kolín a Jablonec. Dodávka transformátoru 31,5 MVA pro trafostanici Hulváky. Dodávka transformátoru výkonu 150 MVA pro továrnu na výrobu hliníku v Egyptě. Dodávka pecního transformátoru 40 MVA pro Pilsen Steel. Opravy výkonových transformátorů tuzemské i zahraniční výroby. Ve společnosti aktuálně pokračují práce na vývoji transformátorů se sníženou hladinou hluku pro český a slovenský trh, které se postupně aplikují na jednotlivých zakázkách. Do konkrétní podoby se dostaly práce na dalším novém výrobku. Jedná se o pecní transformátor 40 MVA s vestavěným kompenzačním reaktorem ve společné nádobě. Stroj byl dokončen koncem roku 2009 a je připraven k expedici k zákazníkovi. Na realizaci pecního transformátoru konstruktéři spolupracovali s odborníky z ČVUT v Praze.

Production and reconstruction of block transformers for the Dukovany nuclear power plant. To increase the output of the Dukovany nuclear power plant and its installation from the individual blocks of the power plant, the investor, Group ČEZ, a.s., has decided on an interesting, from a technical and production point of view, but very demanding reconstruction of 300 MVA transformers. This order, which is to be implemented by ETD Transformátory, a.s., started in 2008 and will be completed in 2011. The article describes some features of this delivery.

Производство и реконструкция блочных трансформаторов для АЭС Дукованы В рамках проекта повышения мощности ядерной электростанции Дукованы и выведения мощности из отдельных блоков электростанции, инвестор, которым является Акционерное Общество Группа ЧЕЗ, решил приступить к технически интересной и производственно выгодной, но очень сложной реконструкции 300 МВА (Мега Вольт Ампер) трансформаторов. Реализация этого заказа, который выполняет Акционерное Общество ETD Transformátory, была начата в 2008 году и завершится в 2011. В статье описана специфика этой поставки.

01/2010

www.allforpower.cz


Součástí významného projektu Skupiny ČEZ - Využití projektových rezerv bloků JE Dukovany je mimo jiné modernizace osmi blokových transformátorů, jednoho rezervního blokového transformátoru a rekonstrukce vyvedení výkonu bloku. V rámci těchto akcí zaujímá firma I & C Energo a.s. klíčovou roli jako subdodavatel pro generálního dodavatele stavby ŠKODA PRAHA Invest s.r.o. V článku je popsána výměna blokových transformátorů, dále pak průběh rekonstrukce vyvedení výkonu turbogenerátoru, autoři se zabývají též souvisejícími přípravami a projekčními pracemi i vlastní realizací. Výměna blokových transformátorů Předmětem této části díla je výměna původních blokových transformátorů 250 MVA od výrobců ŠKODA a ZAPOROŽ za nové nebo modernizované transformátory 300 MVA vyrobené, případně rekonstruované v ETD TRANSFORMÁTORY.

Firma I & C Energo zpracovává kompletní projektovou dokumentaci pro část elektro a nezbytné stavební úpravy, realizuje všechny demontážní práce a manipulace s původními transformátory v areálu jaderné elektrárny, dále pak manipulaci, kompletaci a montáž na stanovišti nových nebo rekonstruovaných transformátorů,

Nově instalovaný blokový transformátor 300 MVA

připojení transformátorů na straně vn a vvn, dodávku a montáže všech dalších komponent a návazností na stávající systémy včetně projektu nastavení ochran, to vše včetně nezbytných zkoušek a uvedení do provozu. Výměna blokových transformátorů začala s ročním předstihem před vlastní akcí Využití projektových rezerv bloků JE Dukovany (EDU) na 2. reaktorovém bloku (RB) v roce 2008 demontáží stávajících blokových transformátorů a instalací dvou nových blokových transformátorů o výkonu 300 MVA. Přípravné práce pro tuto část díla, zejména pak zpracování projektové dokumentace zahájili projektanti a další odborníci I & C Energo v dubnu roku 2007. Důležitou částí dokumentace byl rovněž plán kvality a plán organizace výstavby včetně přesného harmonogramu v souladu s odstávkou příslušného reaktorového bloku. V rámci přípravných prací museli odborníci z I & C Energo vyřešit nejen postup vlastní výměny blokových transformátorů, ale rovněž i vyřešit připojení nových blokových transformátorů vybavených proudovými měniči nově s převodem na 1A na stávající obvody a systémy elektrárny. Současně na blokových transformátorech společnost I & C Energo instalovala monitorovací systém transformátorů typu TRAMON, zajišťující online monitorování všech důležitých provozních parametrů transformátorů a poskytující pracovníkům údržby informaci o stavu blokových transformátorů, případně o blížící se možné poruše. Nejtěžší a nejsložitější etapa v rámci akce však čekala na I & C Energo v roce 2009, kdy na reaktorovém bloku č. 3. začaly současně všechny akce nezbytné pro zvýšení výkonu bloku. Pro pracovníky I & C Energo to bylo o to složitější, že souběžně na JE Dukovany realizovali i velmi složitý projekt záměny generátorových ochran a rekonstrukci silových částí rozvoden 6 kV na 3RB.

Připojování „klesačky“ vedení 420 kV k průchodce nového blokového transformátoru

Jelikož práce při výměně blokových transformátorů probíhaly zejména v lednu a v únoru, museli specialisté I & C Energo rovněž řešit nepřízeň počasí. Značná část prací, u kterých je otevřená nádoba transformátoru, například pro montáž průchodek, nesmí být prováděna za nepříznivých podmínek, jako je déšť nebo sněžení. Transformátory i cisterny s novým olejem musely být během filtrace oleje rovněž důkladně izolovány izolačními 01/2010

www.allforpower.cz


Kompletní výměna dvou blokových transformátorů 300 MVA 3. bloku JE Dukovany proběhla během pěti týdnů

27


28


plachtami, aby se zkrátila doba nutná pro ohřev oleje před plněním do transformátorů. Přesto se podařilo realizaci dokončit v požadovaném termínu necelých šesti týdnů. Na podzim letošního roku proběhne plánovaná výměna blokových transformátorů bloku č. 4. V návaznosti na nové skutečnosti se zkrátí doba celého projektu. Rovněž dojde k přesunutí termínu realizace rezervního blokového transformátoru z roku 2012 na rok 2010, tím se celkově doba trvání projektu zkrátí o jeden rok a projekt tak bude efektivnější pro objednatele i dodavatele. Rekonstrukce vyvedení výkonu turbogenerátoru 220 MW V rámci akce vyvedení výkonu turbogenerátoru firma I & C Energo jako subdodavatel dodavatele ŠKODA PRAHA Invest realizovala technicky složitou a inženýrsky náročnou část napojení nově rekonstruovaného zařízení vyvedení výkonu na systémy měření a vyhodnocení parametrů přenášeného elektrického výkonu generátorů. Dodávky I & C Energo pro každý ze čtyř reaktorových bloků (celkem osm turbogenerátorů) spočívají, mimo jiné, v těchto oblastech: úprava měřících obvodů kontrolního měření s náhradou přístrojů měření na blokových dozornách, úprava měřících obvodů provozního měření s náhradou přístrojů převodníků elektrických veličin pro účely řídicích systémů strojní technologie elektrárny, úprava měřících obvodů bilančního měření výroby generátorů s náhradou přístrojů elektroměrů,

náhrada původní zastaralé kabeláže sekundárních obvodů měření od přístrojových transformátorů, realizace napojení sekundárních obvodů nově instalovaných kombinovaných měřících transformátorů rozvodny 420 kV na zařízení obchodního a kontrolního měření ČEZEDU, instalace zařízení obchodního a kontrolního měření vyvedení výkonu ČEZ-EDU pro měřící body na patě linek 400 kV, realizace indikace stavu rozvoden 400 kV pod napětím, další související činnosti a provedení zkoušek nového zařízení. Příprava a projekční práce Přípravné práce této části díla začaly ihned po podpisu smlouvy o dílo na jaře 2008 přípravou projektové dokumentace a dalších nezbytných dokumentů požadovaných smlouvou. Práce probíhaly pod velkým časovým tlakem, protože dokumentace musela být zpracována a schválena investorem k realizaci v takovém termínu, aby bylo možné dokončit venkovní práce, spočívající v budování základů a kabelových tras pro nové kombinované měřící transformátory na venkovní rozvodně 400 kV, ještě před příchodem mrazů. Navíc inženýrské řešení všech vazeb měření vyvedení výkonu na stávající kontrolní, regulační i ochranné systémy turbogenerátorů se rodilo komplikovaně a vyžadovalo zapojení těch nejlepších projektantů a inženýrů, především vzhledem k různorodosti původní přístrojové vybavenosti, použití různých napěťových úrovní obvodů

Montáž průchodek vvn 420 kV nového blokového transformátoru 300 MVA za pomoci jeřábu, plošiny a speciálních přípravků

Filtrační stanice oleje napojená na nový blokový transformátor. Vpravo cisterna s olejem. Na pozadí zasněžená rozvodna vvn 420kV 01/2010

www.allforpower.cz


30


stávajících přístrojů a nového zařízení řídicího systému technologie. Nemalým problémem bylo i sladění nastavení rozsahů parametrů regulačních a ochranných systémů vzhledem k novým parametrům zvýšeného výkonu turbogenerátoru. Byla nezbytná koordinace projektantů a řešení vazeb všech nově rekonstruovaných systémů, a to nejen systémů rekonstruovaných v rámci akce Využití projektových rezerv bloků JE Dukovany, ale i vazby na ostatní souběžně rekonstruované

tedy pod lany rozvodny, na nichž bylo 400 kV. Z důvodu dodržení minimálních vzdáleností od částí pod napětím nebylo použito téměř žádných mechanismů, většinu musela zajistit lidská síla. Pro pracovníky bylo jistě velmi nepříjemné cítit nad hlavou mrazivé vrnění 50 Hz napětí 400 kV. Vlastní realizace na bloku pak odstartovala v lednu roku 2009. Celá akce proběhla bez větších problémů a technici a montéři vše zvládli podle harmonogramu. Po ukončení montáží, v průběhu dílčích zkoušek a posléze i během spouštění bloku byly

Montáž kabelů v GT skříních

Montáž konců zapouzdřených vodičů k blokovému transformátoru

měřících signálů navazujících na systémy technologického zařízení a měnící se úroveň parametrů přenášeného výkonu generátoru.

technologické celky JE Dukovany v oblasti elektro a systémů kontroly a řízení.

Bylo dáno rozhodnutí o sjednocení všech vazeb jednotlivých systémů - sjednocení sekundárních obvodů měřících transformátorů proudu na úrovni 1 A a úroveň signálů z převodníků elektrických veličin na 0-20 mA. Z toho pak vyplývala nutnost „přezbrojení“ převodníků a měřících přístrojů za nové přístroje či úprava parametrizace

Montáž konců zapouzdřených vodičů k blokovému transformátoru V současné době již máme za sebou úspěšnou realizaci na reaktorovém bloku č. 3 bez vad a nedodělků. Realizace začala již zmiňovanou přípravou venkovních prací na rozvodně 400 kV na podzim roku 2008. Jelikož nebylo možno rozvodnu odstavit, muselo se pracovat pod napětím,

úspěšně prověřeny všechny měřící obvody včetně návazností na další technologie. Tím se potvrdila jednak shoda provedení montáží s projektem a také správnost zvolených komponent a jejich parametrizace. Ing. Bedřich Kuchař, project manager, Ing. Alexandr Mikóczy, hlavní inženýr projektu, za realizační tým I & C Energo a.s.

The complete replacement of two block transformers 300 MVA of the 3rd block of the Dukovany nuclear power plant have been carried out over a period of five weeks. This important project for the ČEZ Group – Use of projected reserves of blocks of the Dukovany nuclear power plant – includes, among other things, the modernisation of eight block transformers and one reserve block transformer, and the reconstruction of the power installation of the block. The company I & C Energo a.s. is playing an important role within the project as a sub-contractor for ŠKODA PRAHA Invest s.r.o., the general supplier of the construction. The article describes the replacement of block transformers, the course of reconstruction of the installation of output TG 220 MW, and the authors also deal with the related preparation and project work and its implementation.

Комплектная замена двух блочных трансформаторов 300 МВА третьего блока ядерной электростанции Дукованы прошла за пять недель Составной частью большого проекта группы ЧЕЗ является использование проектных резервов блока АЭС Дукованы, кроме модернизации других восьми блочных трансформаторов и реконструкции вывода мощности блока. В рамках этого проекта акционерное общество I & C Energo играет ключевую роль, как субпоставщик генерального поставщика строительства Шкоды Прага Инвест. В статье рассказывается о замене блочных трансформаторов, описывается реконструкция выведения мощности турбогенератора 220 МВт (Мега Ватт). Авторы касаются связанной с этим подготовки проектных работ, а также реализации проекта.

01/2010

www.allforpower.cz


Modřanská potrubní, a.s., která se jako jeden z klíčových dodavatelů v minulosti podílela na výstavbě všech čtyř bloků Jaderné elektrárny Dukovany (4 × 440 MW), pokračuje i nadále v technické i dodavatelské spolupráci s touto elektrárnou. Zatímco v minulých letech se jednalo spíše o dodávky související se zvyšováním bezpečnosti a provozní spolehlivosti (např. havarijní omezovače parního a napájecího potrubí), v současné době se jedná především o dodávky komponent, které přispívají ke zvýšení výkonu jaderné elektrárny. Jedním z opatření v rámci projektu, vedoucího ke zvýšení výkonu jaderné elektrárny řízeného dodavatelem ŠKODA PRAHA Invest s.r.o., je instalace zařízení přispívajících ke snížení tlakových ztrát, které vznikají v průběhu procesu výroby energie. Mezi nejúčinnější metody se řadí: • výměna měřicích dýz, • výměna odlučovačů nečistot a vody před vstupem do turbiny, • rekonstrukce přepouštěcí stanice do kondenzátoru (PSK). Společnost Modřanská potrubní má s uvedenými technickými řešeními bohaté zkušenosti a podílela se na dodávce uvedených zařízení i pro Jadernou elektrárnu Dukovany (EDU), což je popsáno v tomto článku. Výměna měřicích dýz DN 450 a DN 500 Základním úkolem bylo nahradit stávající dýzy za dýzy s menší tlakovou ztrátou. Současně s tím však byly tyto dýzy DN 450 i DN 500 nahrazeny modernější konstrukcí.

během provozu. Důsledkem bylo zhoršení přesnosti měření. Konfusor tvořil lokální výztuhu, která způsobuje při natlakování a rozdílném nahřívání koncentraci napětí s nebezpečím vzniku únavových trhlin.

Starý typ Stávající dýzy měly konfusor upevněný mezi předním a zadním tělesem jedním mohutným svarem. To způsobovalo přenášení pnutí a deformace konfusoru při svařování těles i při přivařování odběrových hrdel. Tím docházelo ke změně tolerancí a k ovalitě d20 ihned po výrobě i později

Nový typ Konfusor byl v tělese upevněn opřením o vnitřní nákružek a zajištěn odpruženým malým svarem, takže nedochází k přenosu pnutí a k únavě svaru. Výhody nového typu: zvětšením poměru d20/D20 dochází ke snížení Δp a tím ke snížení trvalé tlakové ztráty,

konstrukce má pružné upevnění konfuzoru v tělese, čímž nedochází k deformacím, a z toho vyplývá větší přesnost měření. Tímto opatřením byla snížena tlaková ztráta parovodů mezi parogenerátorem a hlavním parním kolektorem (HPK) z 51,8 kPa na 19,1 kPa a u parovodů z HPK k turbíně z 58,9 kPa na 21,6 kPa. Výměna odlučovačů nečistot a vody před vstupem do turbiny Základním úkolem bylo dosáhnout menší tlakové ztráty odlučovače, protože kulový odlučovač

Snímek odlučovače 01/2010

www.allforpower.cz


Ke zvýšení výkonu jaderné elektrárny přispívá instalace zařízení vedoucích ke snížení tlakových ztrát

31


32


s vloženým sítem má velkou tlakovou ztrátu, kterou nelze podstatně snížit ani vyjmutím síta. Současně s tím však také byly odstraněny následující nedostatky starých kulových odlučovačů: Síto ve starých odlučovačích sice zlepšuje odstranění lehkých objemných nečistot, ale zhoršuje odlučování vody, protože stěnový kondenzát je na sítě znovu rozprášen a unášen parou do turbiny. Pokud se do kulového odlučovače nedbalostí při opravách nebo úpravách na potrubí dostane těžký kus (např. výpalek při dodatečné montáži hrdla), dojde po jeho odrazu zpět do síta, k víření a k havárii síta. Proto byl nový odlučovač vyroben jako rohový dynamický s kalníkem, do něhož jsou nečistoty a voda směrovány šikmým odrazným přechodovým kusem. Odlučovač má menší tlakovou ztrátu, voda i nečistoty jsou ukládány do hlubokého kalníku, odkud je voda kontinuálně odváděna. Případné nečistoty mohou být odstraněny po demontáži příruby zaslepující spodní konec kalníku. V Jaderné elektrárně Dukovany byly vyměněny čtyři rohové odlučovače s vodorovným a svislým výstupem směrem vzhůru, vstup i výstup tvoří potrubí ∅ 521 × 16. Novou konstrukcí odlučovače se podařilo snížit tlakovou ztrátu ze 107 na 22 kPa. Použitím nových měřicích dýz a odlučovačů došlo k součtovému zmenšení tlakové ztráty na těchto prvcích o 139 kPa a mimo jiné ke zvýšení celkové spolehlivosti, včetně snížení obsahu vstupu kondenzátu do turbíny, což povede také ke zvýšení životnosti. Z ekonomického hlediska má největší význam měření průtoku páry, podle něhož se stanovuje výkon reaktoru. Bylo zjištěno, že staré dýzy vlivem deformace, zanesení a opotřebení odtokové hrany mohly falešně zvyšovat výkon reaktoru o 1 až 2 %, což mělo vliv na menší vyhoření paliva a pochopitelně na nižší množství vyrobené energie. Rekonstrukce PSK Přepouštěcí stanice do kondenzátoru (PSK) je důležitým zařízením, které umožňuje přívod páry přímo do kondenzátoru v případě odstavení turbiny při odpojení generátoru od sítě. Dále se PSK používá při najíždění a dalších plánovaných a přechodových režimech. Technologický uzel PSK je bez technických úprav provozován od najetí jednotlivých bloků do provozu, tj. od roku 1984 až 1987. Projektová hltnost byla navržena 440 t/h. Této hodnoty nebylo až do rekonstrukce vůbec dosaženo. Měřením při najíždění jednotlivých bloků do provozu se ověřilo, že maximální hltnost jednotlivých větví činní cca 390 t/h. Spolehlivost technologického uzlu PSK byla ale vysoká, takže bylo vhodné toto zařízení nevyměňovat za jiné, ale jeho hltnost zvýšit rekonstrukcí. Investor rozhodl o zvýšení tepelného výkonu jednotlivých bloků EDU o 5 %. Původní hltnost by ale v tomto případě nebyla dostatečná a nebyl by dodržen požadavek, aby při abnormálních stavech (např. zavření rychlozávěrných ventilů 01/2010

www.allforpower.cz

Výpočtový model PSK proudění po rekonstrukci

Detail proudění výstupní části PSK s deflektorem

Tradice spojená s profesionalitou • Nejvýznamnější český dodavatel potrubních systémů pro energetiku • Jediný český dodavatel potrubních systémů pro primární okruhy jaderných elektráren • Komplexní dodávky pro energetiku zahrnující projekt, výrobu, dodávku, montáž a uvedení díla do provozu • Dodavatel se 60 lety zkušeností dodávek pro energetiku • Dosud dodáno kompletní spojovací potrubí pro více než 330 elektrárenských bloků o celkovém výkonu přes 50 GW do 30 zemí celého světa • Schopnost dodávek podle ČSN, EN, DIN, ASME, GOST a API

www.modrany.cz

Modřanská potrubní, a. s., Komořanská 326/63, Praha 4, [email protected]


34


(RZV) 2/2 turbogenerátorů (TG), vypnutí 2/2 generátorových vypínačů a zregulování na vlastní spotřebu (VS) při správné činnosti PSK) nedošlo k zapracování reaktor trip systému (RTS), vedoucímu k havarijnímu odstavení bloku (HOI). Nežádoucí stav zapracování RTS při jednotlivých abnormálních stavech nastává pouze v případě, když neotevře jedna PSK na jednom TG. Cílem řešení bylo tedy provést na stávajících rychlozávěrných a regulačních (RV) ventilech PSK takové úpravy, které povedou ke zvýšení hltnosti u každé větve na 480 t/h při tlaku v HPK 4,39 MPa (přetlak). Zmíněná úprava byla provedena v roce 2009 na 3. reaktorovém bloku (RB), v roce 2010 je plánována na 4. RB, v roce 2011 na 1. RB a v roce 2012 na 2. RB. Popis provedených úprav Zásah je proveden do parní vnitřní vestavby rychlozávěrných a regulačních ventilů PSK a do konstrukce servopohonů rychlozávěrných a regulačních ventilů PSK. Hlavní úpravy spočívají v: úpravě pístu, zvětšení průměru pístu, servopohonu u RZV PSK a u RV PSK, zvětšení průměru válce servopohonu u RZV PSK a u RV PSK,

výměně difuzorů a kuželek u RZV a RV PSK za nové s větší průtokovou plochou, výměně deflektoru na výstupu z RV PSK, úpravě krytu kuželky na vstupu PSK, výměně těsnění víka RZV. Pro návrh změn rozměrů částí PSK, difuzorů, kuželek, clon deflektoru a krytu byl proveden ve firmě Modřanská potrubní předběžný výpočet proudových poměrů a následně byl zadán kontrolní výpočet průtokových částí PSK v programu Ansys CFX. Po rekonstrukci bylo provedeno garanční měření hltnosti při provozních parametrech, čili tlaku 4,39 MPa (přetlak) a teplotě 260 °C, kterým se ověřil požadavek na hltnost PSK 480 t/h. Při kontrolních měřeních bylo zjištěno, že skutečné hodnoty průtoků se pohybují těsně pod hranicí 480 t/h, což lze považovat (vzhledem ke složitosti celého technického řešení) za dobrý výsledek. Oproti provedení na 3. RB bude pro ostatní bloky realizována úprava vybraných částí PSK za účelem dalšího zvýšení hltnosti PSK, jež by mělo odpovídat požadovanému rozsahu, tedy hodnotě těsně nad hranicí 480 t/h. Ing. Václav Pauzer, Ing. Pavel Kostka, Modřanská potrubní, a.s.

PSK při montáži v Modřanská potrubní, a.s.

The increase in the output of the nuclear power plant was achieved by the installation of equipment contributing to a decrease in the loss of pressure. Modřanská potrubní, a.s., which is the only one of the key suppliers to have participated in the past in the construction of all four blocks of the Dukovany nuclear power plant (4 × 440 MW), continues its technical and delivery cooperation with this power plant. While in previous years its contribution concerned mainly deliveries related to an increase in security and operating reliability (e.g. emergency limiters of steam and supply piping), it is at present mainly concerned with the delivery of components contributing to an increase in the nuclear power plant’s output. At present, a great deal of attention is being paid to the increase of outputs of the blocks. One of the measures leading to an increase in the nuclear power plant’s output is the installation of equipment which contributes to a decrease of pressure losses during the electrical energy production process. Some of the most effective methods are: • the replacement of measuring nozzles, • the replacement of dirt and water separators before entry into the turbine, • the reconstruction of the passing station into the condenser (PSK). The company Modřanská potrubní has valuable experience with the previously-mentioned technical solution, and have also participated in the delivery of the previously-mentioned equipment for the Dukovany nuclear power plant, as described in this article. After reconstruction, guarantee measurement of the absorption capacity was performed at various operating parameters, i.e. pressure of 4.39 MPa (overpressure) and a temperature of 260 °C, which verified the requirements for the absorption capacity of PSK 480 t/h. It was ascertained during the control measurements that real values of flows vary slightly under the level of 480 t/h, which can be considered a good result (due to the complicated character of the total technical solution). Comparing the performance of the 3rd RB, the modification of selected PSK parts will be implemented for the other blocks with the intention of increasing the absorption capacity of PSK, which should correspond to the required range, i.e. a value slightly above the level of 480 t/h.

Повышению мощности ядерной электростанции поможет инсталляция оборудования для снижения потерь давления Акционерное общество Модранска Потрубни, которое как одно из ключевых поставщиков в прошлом принимало участие в строительстве всех четырех блоков ядерной электростанции в Дукованах (4 Х440 МегаВатт) и сегодня продолжает свое сотрудничество с этой электростанцией в области технического оснащения и поставок оборудования. В то время, как раньше речь шла, прежде всего, о поставках, связанных с повышением безопасности и надежности в эксплуатации (например, аварийный ограничитель парового и питающего трубопровода), на данном этапе сотрудничество касается в основном поставок компонентов, которые помогают повысить мощность ядерной электростанции. На повышение мощности блоков в данное время обращается особое внимание. Одной из возможностей, которые ведут к обеспечению повышения мощности ядерной электростанции, является инсталляция оборудования, понижающего потери давления, которые возникают в процессе производства энергии. К самым эффективным методам можно отнести: • замену измерительного сопла; • замену отделителя загрязнений и воды перед подачей в турбину; • реконструкцию пропускной станции конденсатора (ПСК). Общество Модранска Потрубни имеет большой опыт в решении подобных технических проблем. Модранска Потрубни принимала участие в поставках такого оборудования для ядерной электростанции Дукованы, что и описано в данной статье. После реконструкции было проведено контрольное измерение производительности при эксплуатационных параметрах, т.е. при давлении 4,39 МПа (Мега Паскаль) (сверхдавление) и температуре 260°C, которому соответствовала отметка желательной производительности ПСК 480 т/ч. При контрольных измерениях было установлено, что реальная проточность колеблется около границы 480 т/ч, что можно считать (учитывая сложность технического оборудования) хорошим результатом. По сравнению с проведенными реконструкциями на третьем реакторном блоке, реконструкция для повышения производительности ПСК на других блоках некоторых ПСК должна отвечать заданным параметрам, т.е. превысить отметку 480 т/ч.

01/2010

www.allforpower.cz


Monitorovací systém aktivní zóny jaderného reaktoru slouží ke sledování a vyhodnocování parametrů primárního okruhu reaktoru a ke kontrole provozních a bezpečnostních limitů aktivní zóny. Na Jaderné elektrárně (JE) Dukovany je již 12 let v provozu monitorovací systém SCORPIO-VVER. Jedná se o pokročilý, redundantní softwarový systém bez akčních členů na technologii, který je zařazen do bezpečnostní třídy BT3. Systém SCORPIO-VVER zajišťuje trvalé monitorování aktivních zón všech čtyř bloků JE, a tím výrazně přispívá k bezpečnému, spolehlivému a efektivnímu provozu této jaderné elektrárny. Dodavatelem a servisní organizací monitorovacího systému aktivní zóny reaktoru SCORPIO-VVER je Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. Autoři ve svém článku popisují uvedený systém, především jeho výhody a detailněji se zaměřují na jeho obnovy v průběhu několika posledních let. Historie Systém SCORPIO-VVER, určený pro reaktory typu VVER-440 v213, byl vyvinutý z původního projektu SCORPIO primárně určeného pro tlakovodní reaktory PWR západního typu. Hlavním vývojářem systému SCORPIO byl norský Institut for Energiteknikk – OECD Halden reaktor Project (IFE HRP). První prototyp systému byl nainstalovaný na jaderné elektrárně Ringhals 2 ve Švédsku v roce 1987. V roce 1994 byl systém uveden do provozu na britské elektrárně Sizewell B (PWR) a pak na sedmi blocích jaderné elektrárny Duke Power Co. (Catawba, Oconee – obě PWR) v USA. Speciální verze systému SCORPIOBWR pro varné reaktory je od roku 2002 v provozu na elektrárně TIARA v Japonsku. Vývoj a implementace první verze systému SCORPIO pro reaktory VVER, určeného pro JE Dukovany, proběhla v letech 1996 až 1997. Tento vývoj byl podporován japonskou státní organizací STA JAPAN a OECD Nuclear Energy Agency v rámci projektu Enhancement of VVERtype Power Plant Core Monitoring Function. Systém SCORPIO-VVER byl vyvinutý IFE HRP v úzké spolupráci s českými organizacemi Chemcomex Praha, a.s., Škoda JS, a.s. a ÚJV Řež a.s. Později, v roce 2001, se do vývojářského týmu připojila i slovenská organizace VUJE, a.s. Od roku 1998 byl upravený systém SCORPIO-VVER postupně instalován na všech čtyřech blocích JE Dukovany jako náhrada původního ruského systému VK3. V září 1998 byl systém SCORPIO-VVER licencován Státním úřadem pro jadernou bezpečnost jako systém pro sledování provozu a kontroly provozních a bezpečnostních limitů aktivní zóny reaktoru. Od roku 2000 monitorovací systém SCORPIO-VVER pracuje na všech blocích JE Dukovany a o rok později byl uveden do provozu i na dvou blocích JE Jaslovské Bohunice V2 na Slovensku. Popis systému Systém SCORPIO-VVER má modulární architekturu založenou na prostředcích komunikačního softwaru SoftwareBus, zajišťujícího peer-topeer komunikaci mezi jednotlivými moduly sdílejícími společná data. Grafické uživatelské rozhraní je vytvořeno pomocí software ProcSee. ProcSee i SoftwareBus jsou produkty organizace IFE Halden. Monitorovací systém pracuje na operačním systému HP-UNIX na architektuře PA-RISC.

Blokový diagram hlavních modulů systému SCORPIO-VVER 01/2010

www.allforpower.cz


Monitorovací systém aktivní zóny reaktoru SCORPIO-VVER v Jaderné elektrárně Dukovany a jeho obnovy

35


36


Systém SCORPIO získává vstupní data z nitra a vně reaktorového měření (ze systémů IN-CORE, PAMS, PCS, RRCS a IDMS) prostřednictvím výpočetních stanic systému PCS. Perioda snímání signálů systémem z IN-CORE instrumentace nepřekročí dvě sekundy. Na výstupu systému SCORPIO-VVER je k dispozici více než 74 tisíc periodicky obnovovaných parametrů z měření a z výpočtů. Monitorovací systém pracuje ve dvou režimech, a to v režimu sledovacím a v režimu prediktivním. Ve sledovacím režimu systém na základě validovaných vnitřních i vnějších reaktorových měření a nezávislých výpočtů kontinuálně vyhodnocuje a sleduje hlavní parametry aktivní zóny a primárního okruhu, provádí 3D rekonstrukci rozložení výkonu v aktivní zóně a provádí kontrolu provozních a bezpečnostních limitů aktivní zóny reaktoru. Detailní informace o provozu reaktoru a o limitovaných parametrech získává operátor reaktoru skrze grafické uživatelské rozhraní obsahující parametry bloku, kartogramy – mapy zóny, tabulky a grafy. Ve sledovacím režimu mezi hlavní funkce systému SCORPIO-VVER patří: příjem, validace a zpracování vstupních měřených signálů, stanovení trojrozměrného rozložení výkonu v aktivní zóně, interpretace signálů samonapájecích detektorů neutronového toku, výpočet rezerv do termálních limitů a kontrola plnění limitů a podmínek pro provoz aktivní zóny, výpočet rezerv do limitních hodnot pro rozvoj mechanické interakce palivo-povlak (PCMI), vyhodnocování aktivity primárního chladiva a případně predikce množství netěsných palivových proutků, sledování dosahování kritického stavu reaktoru, archivace výsledků výpočtů a měřených dat. V prediktivním režimu může operátor reaktoru simulovat plánované výkonové změny, a to až několik dnů dopředu. Při výpočtech je opět kontrolováno nepřekročení provozních limitů. V prediktivním režimu plní systém následující funkce: návrh optimální realizace plánovaných výkonových změn za provozu reaktoru, stanovení kritických parametrů reaktoru (koncentrace kyseliny borité, poloha HRK), přesný přepočet plánovaných přechodových procesů, kontrola provozních limitů prostřednictvím prediktivních modulů, predikce vývoje aktivity primárního chladiva. Další funkce systému zahrnují nastavení přístupových práv pro různé skupiny uživatelů (operátor, fyzik a správce) a zálohování archívů dat. Systém má široce konfigurovatelný tiskový výstup, který umožňuje sestavení a tisk specifických protokolů podle požadavků operátora a provozního personálu. Systém SCORPIO-VVER je koncipován jako blokový systém s plnou 100 % zálohou. Na každém bloku JE Dukovany pracují dvě blokové pracovní 01/2010

www.allforpower.cz

stanice (Scorpio1 a Scorpio2), z nichž jedna (hlavní) je aktivní a druhá (tzv. back-up) pracuje v záložním režimu. Záložní stanice umožňuje v případě výpadku hlavní stanice automaticky převzít veškeré funkce systému bez ztráty provozní historie. Systém přechází automaticky na záložní stanici v případě hardwarové poruchy hlavní stanice, ztrátě funkčnosti některého z důležitých modulů systému nebo ztráty komunikace se zdrojem dat. Systém je možno převést na záložní stanici i ručně, čehož je možno využít například při úpravě hardware. Uživatelské rozhraní monitorovacího systému SCORPIO-VVER je přímo dostupné na blokové dozorně na pracovištích operátora primárního okruhu a vedoucího reaktorového bloku. Celá komunikační trasa mezi blokovou dozornou a systémem SCORPIO je redundantní. Systém SCORPIO-VVER je dostupný i provozním fyzikům přímo na jejich pracovišti v administrativní budově prostřednictvím tzv. nadblokového systému, který je tvořen čtyřmi pracovními stanicemi - pro každý reaktorový blok jednou. Z důvodů bezpečnosti je komunikace dat mezi blokovým a nadblokovým systémem jednosměrná. Upgrade systému – přizpůsobování systému k provozu reaktoru a požadavkům provozovatele Od spuštění v roce 1998 systém prošel několika upgrady, v rámci kterých byl vždy upraven a inovován podle přání jeho provozovatele a v souladu s novými požadavky na bezpečný a spolehlivý provoz reaktoru. Provádění těchto úprav bylo výrazně usnadněno modulárností a univerzálností celého systému. Za 12 let provozní historie systému SCORPIO-VVER na JE Dukovany bylo těchto upgradů provedeno celkem 5.

Aktivní zóna reaktoru s palivovými soubory různých aktivních délek

a modelování termomechanického chování palivo-povlak z hlediska PCMI. Simulátor aktivní zóny byl upraven tak, aby umožnil výpočty směsných zón s kazetami s různou délkou palivového sloupce. V souvislosti s tím byly implementovány nové knihovny difúzních konstant a bylo změno axiální dělení palivových kazet. Vzhledem k tomu, že limity a podmínky pro palivo typu Gd-2 se odlišují od limitů a podmínek starších paliv typu Gd-1, musel být upraven i modul CHECK pro kontrolu limitů tak, aby umožnil nezávislou kontrolu dvou množin limitních parametrů. V tomto smyslu bylo upraveno i uživatelské rozhraní. Upgrade IV systému SCORPIO-VVER (2005) Hlavním úkolem Upgrade IV systému SCORPIO-VVER bylo přizpůsobení jednotlivých modulů novému systému kontroly a řízení (SKŘ)

Název modifikace:

Datum provedení:

Cílené bloky:

Upgrade I

2000

Všechny bloky EDU

Upgrade II

2002

Všechny bloky EDU

Upgrade III

2004

Všechny bloky EDU

Upgrade IV

2005

Postupná instalace na všech blocích EDU – podle harmonogramu obnovy SKŘ (na 4. bloku v roce 2009)

Upgrade V

06/2007 až 12/2009

Všechny bloky EDU

První dva upgrady byly zaměřeny převážně na ladění jednotlivých modulů systému. Další upgrady (III, IV a V) představovaly komplexní změny v systému, čili vývoj a implementací nových modulů, rozšíření existujících fyzikálních a komunikačních modulů a výměnu hardwaru.

Upgrade III systému SCORPIO-VVER (2004) Hlavním cílem realizace Upgrade III systému SCORPIO-VVER pro JE Dukovany byla adaptace funkcí systému pro efektivní kontrolu limitů a podmínek a podporu provozu aktivní zóny s palivem typu Gd-2. Jedná se o typ paliva s inovovanými konstrukčními charakteristikami, kdy se změnily rozteč a průměr palivových proutků a byl prodloužen palivový sloupec. Vzhledem k těmto změnám bylo třeba provést úpravy metod neutronově-fyzikálního modelování, modelování termo-hydraulických poměrů v aktivní zóně reaktoru

a začlenění celého systému do nově vzniklé redundantní sítě IN-CORE v rámci generální opravy 3. bloku JE Dukovany. Programové moduly systému byly modifikovány s ohledem na změny v souboru vstupních dat, změny způsobu komunikace se vstupními a výstupními bránami a z toho plynoucí změny uživatelského rozhraní MMI. Další změny byly provedeny v konfiguraci jednotlivých modulů i operačního systému HP-UX na pracovních stanicích Scorpio pro integraci do redundantní sítě INCORE, komunikaci se vzdálenými tiskárnami,


S integrací stanic systému SCORPIO-VVER do redundantní sítě IN-CORE bylo zaručeno stoprocentní zabezpečení přenosu dat mezi stanicemi VS3/4 a stanicemi Scorpio1/2 při jakékoliv jednonásobné poruše v komunikaci. Zapojení zajišťuje odolnost systému i proti některým dvojnásobným i trojnásobným poruchám, přičemž k úplné ztrátě spojení a přerušení přenosu může dojít až při výpadku zařízení včetně jeho zálohy.

Popis k obrázku: Implementace pracovních stanic systému SCORPIO-VVER do redundantní sítě nové SKŘ.

MMI rozhraní pro kontrolu LaP před modifikací Upgrade V.

Upgrade V systému SCORPIO-VVER (2007-2009) Poslední a jednu z nejrozsáhlejších modifikací monitorovacího systému na JE Dukovany představuje Upgrade V systému. Akce, která je součástí širšího projektu Využití projektových rezerv bloků EDU v řízení společnosti ŠKODA PRAHA Invest s.r.o., skončila v roce 2009. Cílem byla adaptace funkcí systému pro efektivní kontrolu limitů a podmínek (LaP) a podporu provozu aktivní zóny reaktoru na zvýšeném nominálním výkonu 105 % (1 444 MWt). Dalším důležitým bodem bylo vylepšení modulu zajišťujícího rekonstrukci 3D rozložení výkonu v aktivní zóně. Tato rekonstrukce je prováděna na základě simulátorem predikovaného rozložení výkonu a na základě měření vnitroreaktorové instrumentace. V původní verzi systému byla pro rekonstrukci radiálního rozložení výkonu využívána měření teplot na výstupu z kazet a pro rekonstrukci axiálního profilu výkonu pak měření neutronového toku pomocí samonapájecích detektorů. V nové verzi systému jsou data ze samonapájecích detektorů neutronového toku použita spolu s teplotními měřeními i pro rekonstrukci radiálního rozložení výkonu, díky čemuž je možno s lepší přesností určit věrohodnost signálů jednotlivých čidel a tím i zpřesnit celkové výsledky rekonstrukce. Kontrola LaP v rámci Upgrade V byla kompletně přepracována a přizpůsobena aktuálním požadavkům na jadernou bezpečnost. Dosavadní filozofie sledování nejvyšších hodnot a jejich porovnání limitním hodnotám dělení paliva na omezený počet skupin byla opuštěna. V nové verzi modulu pro kontrolu LaP jsou sledované 01/2010

www.allforpower.cz


vzájemnou komunikaci stanic Scorpio1/2 a pro vzdálenou správu systému: Obě stanice Scorpio1/2 byly připojeny k oběma větvím redundantní sítě IN-CORE (bylo zrušeno rozdělení sítí na vstupní a výstupní větev). Vstupní i výstupní komunikační část systému SCORPIO-VVER byla přepracována a rozšířena o nové vstupy z jednotlivých zdrojů dat (IN-CORE, IDMS, RRCS, PAMS, PCS). Vstupní i výstupní bránou pro komunikaci se systémem SCORPIO-VVER se staly výpočetní stanice VS3 a VS4 systému PCS. Systém SCORPIO-VVER byl rozšířen o možnost připojení až 3 nezávislých externích plnohodnotných terminálů pro sledování a kontrolu parametrů aktivní zóny reaktoru. Začleněním systému do redundantní sítě SKŘ se staly všechny výstupy systému přístupné na prostředcích PCS a IN-CORE.

37


38


dodavatele stávajícího hardwaru vyvolaly také požadavek na inovaci hardwaru pro blokové i nadblokové stanice systému SCORPIO-VVER. Závěr Systém monitorování aktivní zóny SCORPIOVVER je již 12 let úspěšně provozován na JE Dukovany. Pokročilé funkce systému jsou využívány jak operátory reaktorového bloku při kontrole limit a podmínek provozu, tak provozními fyziky při podrobnějších analýzách chování aktivní zóny. Za dobu provozu prošel systém několika inovacemi, jejichž cílem bylo jeho přizpůsobení potřebám provozovatele a změnám provedeným na blocích jaderné elektrárny. Tyto změny byly implementovány díky modulárnosti a flexibilitě celého systému. Bohatá provozní historie systému získaná za 12 let provozu na šesti jaderných blocích typu VVER-440 na území ČR a SR a dlouhodobá zkušenost domácího vývojářského a podpůrného týmu tvoří základ pro spolehlivý a bezporuchový provoz systému SCORPIO-VVER. Tyto skutečnosti zvyšují konkurenceschopnost a užitnou hodnotu systému nad ostatní monitorovací systémy pro jaderné reaktory typu VVER.

Nové rozhraní MMI pro kontrolu LaP po Upgrade V.

nejmenší rezervy jednotlivých parametrů a je zajištěna možnost nastavení i kontroly limitů pro každou palivovou kazetu samostatně, tj. až 59 palivových kazet individuálně v 60° symetrii. Provádí se kontrola rezerv čtyř v současnosti limitovaných parametrů do příslušných limitních hodnot: poproutkového koeficientu nevyrovnání, teploty na výstupu palivové kazety, ohřevu chladiva na palivové kazetě a lokálního výkonu palivového proutku. Kromě toho jsou vyhodnocovány i další nelimitované bezpečnostní parametry: rezerva teploty na výstupu subkanálu do

teploty sytosti a odstup od krize varu. V souvislosti se změnou filozofie sledování LaP byly také provedeny odpovídající úpravy grafického uživatelského rozhraní MMI, kde jsou nyní zobrazeny rezervy příslušných limitních parametrů pro 7 palivových kazet s nejmenší rezervou. Hlavní obrazovka pro kontroly LaP byla rozšířena o detailní mapu aktivní zóny reaktoru, kde lze sledovat a kontrolovat limitované parametry pro libovolnou palivovou kazetu v zóně. Zvýšení nároků softwarového vybavení na výpočetní výkon a ukončení servisní podpory

Ing. Josef Molnár, Ing. Radim Vočka, Ústav jaderného výzkumu Řež a.s.

SCORPIO-VVER monitoring system of the active zone of the reactor in the Dukovany Nuclear Power Plant and its upgrade The monitoring system of the active zone of a nuclear reactor serves to monitor and evaluate the parameters of the primary circuit of the reactor and check the operating and security limits of the active zone. In the Nuclear Power Plant (JE) Dukovany, the SCORPIO-VVER monitoring system has been in operation for 12 years. . It is an advanced, redundant software system without actuating devices for technology, belonging to security class BT3. The SCORPIO-VVER system ensures the permanent monitoring of the active zones of all four JE blocks and significantly contributes to the safe, reliable and effective operation of this nuclear power plant. The supplier and service organisation of the SCORPIO-VVER active zone monitoring system for the reactor is Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. In their article the authors describe the above-mentioned system, particularly its advantages, and also focus in detail on its upgrade over the last few years.

Контрольная система активной зоны реактора SCORPIO-VVER на Ядерной Электростанции Дукованы и обновление этой системы Контрольная система активной зоны реактора служит для наблюдения и оценки параметров первичного контура реактора и для контроля эксплуатационных лимитов и уровня безопасности активной зоны. На Ядерной Электростанции Дукованы уже 12 лет работает контрольная система SCORPIO-VVER. Речь идет о прогрессивной запасной софтверовой системе, которая относится к системе безопасности класса ВТ 3. Эта технология включает в себя автоматизированную систему управления, которая снимает показатели с датчиков и на их основе сама управляет процессом. Система SCORPIO-VVER обеспечивает постоянный контроль активных зон всех четырёх блоков Ядерной Электростанции и этим вносит свой вклад в обеспечение безопасности, надёжной и эффективной эксплуатации этой ядерной электростанции. Поставщиком и организатором сервисного обслуживания контрольной системы SCORPIO-VVER активной зоны реактора является Институт Ядерных Исследований Řež a.s. Авторы в своей статье рассказывают о контрольной системе, обращают внимание на её преимущества, детально описывают её обновление в течение нескольких последних лет.

01/2010

www.allforpower.cz


Firma TES s.r.o. byla dodavatelem projektu Využití projektových rezerv EDU (VPR), společností ŠKODA PRAHA Invest s.r.o., vybrána za realizátora procesu najíždění bloků v Jaderné elektrárně Dukovany. Prvořadým úkolem TES s.r.o. v rámci přípravy a realizace testů náběhu 3. bloku Jaderné elektrárny Dukovany (EDU) bylo provést specifikaci zkoušek, která vycházela z požadavků na vyzkoušení příslušných zaměňovaných komponent, požadavků na vyzkoušení spolupráce nového a stávajícího zařízení, výsledků provedených analýz a doporučení a v neposlední řadě i ze zkušeností při najíždění do provozu bloků v Jaslovských Bohunicích, Dukovanech, Mochovcích a Temelíně. Článek popisuje způsob provedení a výsledky zkoušek najetí. Pro zpracování skladby, charakteru a rozsahu testů existovala následující fakta: Zařízení elektrárny je provozováno přes 20 let a dál bude pracovat se zvýšeným výkonem. Na vyšší výkon se najíždí i s komponenty, jejichž charakteristiky byly ověřovány před zhruba 20 lety, resp. není znám jejich současný možný odklon od projektových charakteristik. Souběžně s projektem VPR byla realizována část projektu - Obnova systému kontroly a řízení (SKŘ) -, byly instalovány nové moduly M3-M5, zahrnující nový řídicí systém turbíny, a proběhla implementace nového paliva typu Gd-2M. Přestože ekonomické aspekty nemohou být kladeny nad aspekty bezpečnostní, musí k nim být při zpracování programů zkoušek přihlédnuto. Z pohledu kultury bezpečnosti je třeba eliminovat všechny nejistoty, které jsou s náběhem zaměňovaného zařízení spojeny. K výše uvedeným východiskům pak byly přičleněny následující bezpečnostní principy: Realizaci zkoušek provádět od jednodušších k složitějším.

Před realizací zkoušek na výkonu blízkém jmenovitému ověřit chování zařízení a hlavně SKŘ na výkonu minimálně možném pro ověření všech jeho funkcí. Skladba zkoušek na osvojené hladině výkonu musí být taková, aby bylo možné z jejich výsledků provést predikci chování bloku na nové, neosvojené hladině výkonu, případně odhalit skrytá kritická místa. Před zvyšováním výkonu na novou neosvojenou hladinu provádět predikci důležitých parametrů z hodnot získaných na hladinách nižších a sledovat jejich relace. Potvrdit rezervy pro práci na nové hladině výkonu. Potvrdit projektové resp. změřit skutečné charakteristiky důležitých zařízení. Vybrané zkoušky provádět na takových hladinách výkonu, aby bylo možné srovnání se zkouškami resp. přechodovými procesy zaznamenanými dříve. Na základě uvedených východisek a bezpečnostních principů bylo vytvořeno 7 skupin zkoušek, které charakterizovaly povahu, účel a cíle

příslušného odzkoušení. Jednalo se o následující zkoušky, které je třeba realizovat nad rámec zkoušek prováděných standardně po výměně paliva: seřizovací testy, ověřovací zkoušky, fyzikální testy během energetického spouštění (ES) nad rámec standardních testů, testy pro predikci chování na nové hladině 100% NNOM, zkoušky potvrzující předpoklady analýz, testy při ustáleném provozu, dynamické zkoušky. Naplnění těchto skupin zkoušek zkouškami konkrétními je zřejmé z tabulky č. 1. Zařazení uvedených zkoušek na výkonové hladiny bylo pak náplní „Etapového programu náběhu 3. bloku EDU“, v němž byly rovněž uplatněny již uvedené bezpečnostní principy. Etapový program nebyl jen završením činností spojených s VPR, ale koordinoval i ostatní akce v rámci modifikací, které byly prováděny nad rámec standardního náběhu bloku po výměně paliva. Etapový program rozdělil proces najíždění do pro-

Harmonogram najíždění pro etapu 95 - 100% Nnom. 01/2010

www.allforpower.cz


Testy v průběhu energetického najíždění 3. bloku Jaderné elektrárny Dukovany

39


40


Charakter testu

Název Přechod do ostrovního provozu

Dynamické zkoušky

Realizace na výkonu 50 %, 100 %

Mez 1 – simulace výpadku kondenzátního čerpadla na TG1

50 %

Mez 1 – simulace výpadku kondenzátního čerpadla na TG2

50 %

Výpadek 1/3 napájecích čerpadel

70 %


95 %

Výpadek 1/6 hlavních cirkulačních čerpadel (HCČ)

100 %

Zkoušky s uzavřením rychlozávěrných ventilů (RZV) obou turbogenerátorů (TG) Zregulování TG1 na otáčky Zregulování TG2 na otáčky Stanovení vlhkosti páry v parovodech a před TG Stanovení hydraulických charakteristik

95 % 50%, 95% 50 %, 95 % 30 %, 50 %, 95 %, 100 % 0 %, 50 %, 70 %, 95 %, 100 %

Ověření hltnosti přepouštěcích stanic do kondenzátoru (PSK)

30 %

Ověření hltnosti přepouštěcích stanic do atmosféry (PSA)

30 %

Zkoušky řídícího systému turbíny (ŘST) při náběhu: ® regulace ucpávkové páry ® beznárazové předvolby a blokády PSK ® garantovaných parametrů ŘST ® regulace PSK v režimu výkon

30 %, 50 %, 95 %, 100 %

® beznárazového přepínaní stavů a předvoleb ® spolupráce řídicího systému reaktoru a turbíny

Ověřovací zkoušky

® ověření nastavení a odzkoušení MEZÍ ® zkoušky regulátoru ostrovního provozu v režimu „TEST

Zkouška dynamiky hladiny v parogenerátorech (PG) při uzavření RLxxS02 Zkoušky regulace hladin v PG

30 %

Zkoušky automatického systému regulace napětí (ASRU)

100 % 100 %

Měření přepětí na generátorovém vypínači Měření oteplení zapouzdřených vodičů Monitorvání hlavních parametrů bloku

30 %, 50 %, 95 %

Ověření hltnosti přepouštěcích stanic do kondenzátoru (PSK)

30 %

Ověření hltnosti přepouštěcích stanic do atmosféry (PSA)

30 %

Charakteristiky kondenzátních čerpadel

20 %

Měření vibrací vnitřních částí reaktoru Přechod do ostrovního provozu

20 % 20 %, 50 %, 70 %, 95 %, 99 %, 100 % 100 % 50 %, 100 %

vypadek 1/6 hlavních cirkulačních čerpadel (HCČ)

100 %


50 %


95 %

Zkoušky s uzavřením RZV obou TG Monitorvání hlavních parametrů bloku

95 % 30 %, 50 %, 95 %, 97 %, 99 %, 100 %

Nastavení mezí v SGPS

30 %

Nastavení hodnot tepelného výkonu reaktoru v limitačním systému

100 %

Primární zkoušky transformátorů

30 %

Primární zkoušky generátorů Kontrola a nastavení setpointů pro práci 3, 4, 5 a 6 HCČ Zkoušky a seřízení hydraulické regulace

30 % 50 %, 95 % 0%

Měření vibrací vnitřních částí reaktoru

100 %

Zkoušky řídicího systému turbíny v režimu primární, sek. a terciální regulace

100 %

Zkoušky vibrací parovodů Měření chvění HCČ

100 % 95 %, 97 %, 99 %, 100 %

Zkouška účinnosti separace

Testy při ustáleném provozu

100 % 30 %, 50 %, 100 %

Stanovení tlakových ztrát v parovodech

Seřizovací Testy

Při dynamických zkouškách

Zkoušky pomocných systémů generátorů

Charakteristiky napájecích čerpadel

Testy pro predikci chování na nové hladině 100% NNOM

30 %

Měření rozběhových proudů velkých motorů Certifikační zkoušky

Zkoušky potvrzující předpoklady analýz

70 % 30 %, 50 %, 70 %, 95 %, 97 %, 99 %, 100 %

95 %, 100 %

Ověření garantovaných parametrů: ® generátoru ® blokových traf ® VT rotorů

100 %

® vyvedení výkonu ® měřících dýz ® ŘST a hydr. reg.

Fyzikální testy během ES nad rámec standardních testů

Zpřesněné měření tepelného výkonu

Tab. 1 – Pozn.: V tabulce je rovněž naznačeno, že konkrétní zkouška (test) nemusí být součásti jen jedné skupiny zkoušek. 01/2010

www.allforpower.cz

100 %


schválení Státního úřadu pro jadernou bezpečnost. Skladba a rozsah zkoušek závěrečné části náběhu 3. bloku, etapy do 100% NNOM jsou zřejmé z harmonogramu etapy 100% NNOM. Ze všech skupin zkoušek mají nejvyšší vypovídající hodnotu tzv. dynamické zkoušky, neboť prověřují nejen součinnost blokových regulací během vlastního přechodového procesu, ale také parametry technologického zařízení a jejich rezervy do zapracování ochranných a havarijních systémů. Hlavním kritériem dynamických zkoušek pro projekt VPR, ale hlavně záměnu řídicího systému turbogenerátoru byla podmínka, že přechodové procesy bloku s novým zařízením a SKŘ nesmí být z pohledu rezerv do zapracování ochranných a bezpečnostních systémů horší než se zařízením původním. Toto kritérium bylo ve všech případech splněno. Vlastní realizace zkoušek byla

prováděna většinou standardním způsobem, čili pro vyhodnocení zkoušky byl použit záznam parametrů ze standardních měření. V některých případech, jako bylo např. měření doběhu hlavních cirkulačních čerpadel při jejich současném odstavení, měření charakteristik kondenzátních čerpadel, měření rozběhů velkých pohonů nebo měření vlhkosti páry, bylo navíc třeba měření rozšířit o nestandardní instrumentaci a měřící ústředny. Je třeba konstatovat, že díky vynaloženému úsilí, které si tato problematika určitě zasluhovala, se podařilo všechny provedené zkoušky dostatečně zdokumentovat a vyhodnotit, přičemž byl vytvořen předpoklad pro zdárné provedení těchto činností i na ostatních blocích EDU. Ing. Jiří Pulec, Ing. Pavel Novotný, TES s.r.o.

Tests during energy start-up of the 3rd block of the Dukovany nuclear power plant The firm TES s.r.o. was selected by the supplier ŠKODA PRAHA to implement the scientific line for the start-up of blocks in the Dukovany nuclear power plant, within the implementation of the project - Use of project reserves. The main task of TES s.r.o. within the preparation and implementation of tests of the start-up of the 3rd block of the Dukovany nuclear power plant was to perform the specification of tests derived from the requirements for testing the respective replaced components, requirements for testing the conjunction between the new and existing equipment, the results of performed analyses and recommendations and, last but not least, from their experience during the start-up of blocks in Jaslovské Bohunice, Dukovany, Mochovice and Temelín. This article describes their methods for performing, and the results of, the start-up tests.

Тесты во время пуско-наладочных работ на энергетическом комплексе третьего блока Ядерной Электростанции Дукованы Фирма TES s.r.o была выбрана Шкодой Прага Инвест в качестве поставщика для реализации научного руководства пуско-наладочных работ на третьем блоке Ядерной Электростанции Дукованы. Для осуществления этого заказа были использованы специальные проектные резервы. Первоочередной задачей в рамках подготовки и реализации тестов пуско-наладочных работ третьего блока электростанции Дукованы являлось проведение спецификации испытаний, которое исходило из необходимости проверки замененных составных частей, тестирование взаимодействия работающего и вновь установленного оборудования. Необходимо было так же сделать выводы из проведенного анализа и подготовить рекомендации. Не последнюю роль сыграло здесь и то, что у фирмы TES s.r.o. был уже определенный опыт при пуске блоков в Ясловских Богуницах, Дукованах, Моховцах и на Темелине. Статья описывает проведение предэксплуатационных тестов и результаты исследования пуско-наладочных работ.

O dodavateli: TES s.r.o. Třebíč založili v únoru 1992 odborníci, kteří se účastnili spouštění Jaderné elektrárny (JE) Dukovany. Zaměřuje se na poskytování technické služby společnosti ČEZ a.s. V současné době činí její základní jmění 10,5 milionu korun při ročním obratu cca 60 milionů korun a má 45 zaměstnanců. Společnost se profiluje stále jako inženýrská firma poskytující rozsáhlé podpůrné služby v oblasti energetiky se zaměřením především na jaderné elektrárny, z čehož vyplývá i zbudování pracovišť na JE Dukovany a JE Temelín. Společnost TES patří mezi prověřené dodavatele pro JE z hlediska požadavků ČEZ a má certifikovaný integrovaný systém řízení podle ČSN ISO 9001, ČSN ISO 14001, ČSN OHSAS 18001. Mezi její významné zakázky patří: dozor nad spouštěním JE Temelín, diagnostické a měřící středisko elektro pro JE Dukovany a JE Temelín, diagnostika uhlíků generátorů 1 000 MW, diagnostika blokových transformátorů, opakované spouštění JE Dukovany po rekonstrukci za účelem zvýšení výkonu, analýzy a doporučení k provozním a poruchovým událostem na jaderné elektrárnách, modelové výpočty termohydraulických procesů na JE Dukovany a JE Temelín, počítačová simulace dynamiky proudění a tepelných dějů. V rámci Akčního programu TACIS, vypsaného Evropskou komisí, získala do realizace projekty „Předání nejnovějších poznatků pro vývoj systému vodíkové bezpečnosti reaktorů VVER“ a „Založení diagnostického systému pro koncern Rosenergoatom“. Mobilní měřící a záznamová technika, kterou firma TES vlastní, umožňuje u zákazníka provádět měření: elektrických napětí a proudů, elektrických parametrů kabelů a připojených zařízení systémem ECAD, spínacích a atmosférických přepětí, tlaku, teploty, průtoku, chvění a podobně. V současné době usiluje o účast na budování nových energetických bloků v ČR i v zahraničí. Krátce o autorech: Ing. Jiří Pulec (nar. 1955) - Po absolvování oboru Energetické stroje a zařízení na Fakultě strojní, VUT Brno, působí v jaderné energetice. Byl členem týmů pro vědecké vedení spouštění JE V2, JE Dukovany a JE Temelín. Věnuje se především provozním režimům, spouštění a bezpečnosti jaderných elektráren. Ing. Pavel Novotný (nar. 1952) - Po absolvování Fakulty elektrotechniky na VUT v Brně, (obor Výroba, rozvod, užití elektrické energie) působí v jaderné energetice. Byl členem týmů pro spouštění JE V1, JE Dukovany a JE Temelín. Věnuje se především provozním režimům a spouštění elektrických systémů jaderných elektráren.

01/2010

www.allforpower.cz


vozu a ověřování výkonu bloku do třech etap, které na sebe logicky a časově přímo navazovaly. Pro zahájení i jednotlivé etapy náběhu bloku definoval celou řadu podmínek od připravenosti zařízení, personálu a dokumentace přes organizační a bezpečnostní opatření a zajištění testů, až po podmínky realizace a výchozí a konečné stavy zkoušek. V rámci příslušných etap pak program dále určoval logické a časové vazby provádění jednotlivých zkoušek pro každou výkonovou úroveň. Je třeba připomenout, že konečný počet etap programu byl výsledkem jednání mezi dodavatelem, společností ŠKODA PRAHA Invest a investorem a zohledňoval bezpečnostní, technické i ekonomické požadavky. Na základě takto zpracovaného etapového programu byl provozovatelem zpracován komplexní program fyzikálního a energetického najíždění, který představoval souhrn standardních i nestandardních zkoušek náběhu bloku a podléhal

41


42


Budicí soupravy generátorů 300 MVA Jaderné elektrárny Dukovany Každý z osmi turbogenerátorů Jaderné elektrárny (JE) Dukovany je vybaven novou statickou budicí soupravou, kterou projektovala a dodala firma invelt-elektro s.r.o. Ta již dvacet let úspěšně dodává výrobky pro energetiku. Řešení využívá stavebnice Unitrol 5000 (produkce ABB Switzerland). Již při projektu bylo pamatováno na využití projektových rezerv generátorů původního výkonu 259 MVA zvýšeného na 300 MVA a budicí soupravy byly na tento zvýšený výkon dimenzovány. Autor se v článku zaměřuje na popis budicí soupravy, její výhody, zabývá se vybranými aspekty projekčního řešení systému a popisuje využití simulačního programu SMTS (Synchronous Machine Transient Simulation) při zkouškách budicího systému.

Obr. 1 – Zjednodušené schéma budicího systému

Nároky na dodávku budicí soupravy (BS) generátoru jaderné elektrárny jsou vysoké. Nejen, že je třeba dodat zařízení moderní, s vysokou provozní spolehlivostí a s co nejnižšími nároky na údržbu a obsluhu, ale je třeba rovněž poskytnout investorovi všestrannou technickou pomoc jak v projekční fázi, tak samozřejmě dlouhodobě i po dodávce. Je navíc obvyklé napomoci investorovi i s trénováním obsluhy dodávkou vhodného simulátoru pro nové zařízení. Turbogenerátory JE Dukovany patří mezi stroje větších výkonů. Jejich statické BS využívají energie ze statoru generátoru tím, že je zhotovena odbočka ze zapouzdřených vodičů na vývodu generátoru a přes budicí transformátor je napájen tyristorový usměrňovač s číslicovým regulátorem. Protože napájecí napětí BS závisí na napětí stroje, mluví se v odborné terminologii o „závislé BS“. Výhodnost závislé BS V české odborné veřejnosti byla v polovině devadesátých let minulého století obnovena diskuse o vlastnostech závislé BS, a to v souvislosti 01/2010

www.allforpower.cz

s postupným odstraňováním rotačních budičů z budicích obvodů turbogenerátorů větších výkonů. Tehdy se jednalo zpravidla o námitky, které se týkaly odezvy BS na zkrat v síti a s tím související stability generátoru. Byly rekapitulovány výsledky zahraničních i českých studií o příspěvku buzení k dynamické stabilitě, které potvrdily mimo jiné zásadní závěr: Při blízkém zkratu rozhoduje o stabilitě pouze doba trvání zkratu a konfigurace sítě. Povolená doba trvání zkratu (CCT) je velmi krátká a nezávisí na druhu budicího systému. Stabilitu zajistí pouze co nejrychlejší odezva zkratové ochrany a co nejkratší vypínací doba příslušného vypínače, který zkrat odpojuje. Uvedený závěr se potvrdil kontrolními výpočty i pro energetický uzel rozvodny Slavětice s elektrárnou Dukovany. Hodnota CCT vycházela dostatečně delší než 100 ms, což je čas, do kterého musí číslicové ochrany ve spojení s rychlým vypínačem poruchové místo odpojit. Stroj po takto rychlém zásahu zůstává v činnosti, je stále

nabuzen. Závislá BS je tak napájena z nezávislého zdroje a její úsporné řešení díky odstranění rotačního budiče se tak stává výhodou pro současnou energetickou síť. Vybrané aspekty projekčního řešení BS Koncepčně jde o řešení se stoprocentní redundancí regulačních a podpůrných obvodů – viz obr. 1. Číslicový regulátor buzení je dvoukanálový, s okamžitým záskokem z aktivního na záložní kanál a naopak. Kterýkoliv ze dvou samostatných ekvivalentních kanálů může být navolen jako hlavní, druhý jako záložní. Každý kanál obsahuje rovnocenné, na sobě nezávislé napájení, měřicí a řídicí obvody včetně procesorů a programového vybavení. Regulátor je vybaven stabilizátorem PSS (podle IEEE 421.5), který účinně napomáhá tlumit kývání rotoru při změnách zatížení generátoru. Tyristorový usměrňovač je složen ze tří paralelních můstků dimenzovaných podle pravidla n +1, tzn., že výpadek jednoho můstku neznamená omezení provozu generátoru. Budicí


43


Obr. 2 – Budicí transformátor

Obr. 3 – Rozváděče budicí soupravy 01/2010

www.allforpower.cz


44


byl výhodně využit i pro stroj JE Dukovany. Program umožňuje provádět snadno a velmi rychle modelování provozních stavů synchronních strojů, které se využívá pro optimalizaci a ověření nastavení regulátoru buzení a stabilizátoru PSS. SMTS využívá standardního modelu založeného na dvouosé teorii synchronních strojů. Mezi základní přechodné děje patří skoková změna žádané hodnoty jak ve stavu naprázdno, tak pro přifázovaný stroj, přechod do ostrovního provozu, třífázové zkraty za blokovým transformátorem atd. Pro dosažení co nejpřesnějších výsledků je nezbytné poskytnout výpočetnímu programu maximální množství parametrů stroje, blokového transformátoru, sítě a turbíny. Jelikož obvykle nejsou všechny potřebné parametry pro konkrétní stroj k dispozici, doplňují se chybějící parametry z široké databáze různých typů synchronních strojů, které jsou ve společnosti k dispozici.

Obr. 4 – Dotykový panel počítače

transformátor TB je vzduchový s vinutím zalitým v pryskyřici a má výkon 2,16 MVA, tj. necelé 1 % zdánlivého výkonu stroje. Pro najíždění elektrických ochran generátoru a při pravidelných revizích budicího systému za klidu soustrojí je BS napájena z transformátoru pro zkoušky, jenž je proveden stejnou technologií. Přívod transformátoru pro zkoušky je volen ze sítě blokové vlastní spotřeby 6 kV. K ovládání BS z blokové dozorny slouží průmyslový počítač s dotykovou obrazovkou, který zajišťuje komfortní komunikaci s obsluhou podle nejnáročnějších požadavků moderní doby.

Obr. 5 – Hlavní prvky modelu 01/2010

www.allforpower.cz

Řešení umožňuje dodavateli dálkový monitoring BS přes modem s využitím telefonické linky. Obrázky 2, 3 a 4 zobrazují pohled na budicí transformátor, sestavu rozváděčových skříní, ve kterých je BS umístěna a pohled na obrazovku ovládacího PC, který je umístěn na dozorně. Využívání simulačního programu SMTS Dodavatel invelt-elektro s.r.o. využívá jak při projektování, tak při zkouškách BS simulačního programu SMTS (Synchronous Machine Transient Simulation), a tento účinný simulační prostředek

Uživatelské prostředí a výstup programu Díky uživatelsky přátelskému prostředí SMTS není pro zadávání parametrů systému a volbu simulace nutná znalost programování. Pro informaci uvádíme hlavní prvky modelu – viz obr. 5. SMTS obsahuje vlastní prostředky grafických výstupů, a není proto nutné používat dodatečný grafický software pro zobrazení výsledků simulace. V integrovaných oknech grafických výstupů programu SMTS je možné zobrazit 12 křivek najednou (čtyři výstupy, z nichž každý zobrazuje 3 křivky), jakožto výsledek jediného běhu simulace. Zobrazované hodnoty mohou být zvoleny z kompletního seznamu systémových veličin. SMTS poskytuje uživateli možnost vytisknout zprávu, která představuje seznam všech

Komplexní služby pro energetiku 20 let úspěšných dodávek pro energetiku v oblastech elektro

základní a prováděcí projekty SKŘ projekty kotlů servis a optimalizace

dodávky regulátory napětí generátorů - budicí systémy elektrické ochrany, elektrická měření, synchronizační soupravy turbinové regulace řídicí systémy kotlů, CHÚV dodávka a rekonstrukce kotlů atd. Spolu se společnostmi INVELT ENERGO, INVELT SERVIS a INVELT INDUSTRY INTERNATIONAL tvoří skupinu INVELT GROUP, která poskytuje komplexní dodávky a služby pro energetiku nejen v tuzemsku, ale i v zahraničí. V roce 1998 byla založena akciová společnost INVELT HOLDING, která tvoří optimální partnerství pro velké zákazníky Jsme držiteli ISO 9001. Pro zabezpečení špičkové kvality dodávek a služeb používá společnost systém řízení jakosti ISO 9001 a systém ochrany životního prostředí ISO 14001. Působíme po celém světě. Koncové zákazníky společnosti tvoří řada parních, vodních a jaderných elektráren, městských tepláren, výrobních, rozvodných a distribučních závodů v ČR i zahraničí, např. jaderné elektrárny Mochovce a Dukovany, elektrárny Kuussankosi a Jämsänkoski – Finsko, S.A.R. – BMW Dingolfing – Německo, TLP Rayong Cogen – Thajsko a mnoho dalších, které jsou uvedeny na www.invelt.cz . Kontakty: invelt – elektro s.r.o., U Školky 357/14, 326 00 PLZEŇ, tel: +420 377 613 111, fax: +420 377 241 014, e-mail: [email protected] , www.invelt.cz


46


systémových parametrů použitých při simulaci. Tento seznam může být buď přímo vytisknut, nebo přenesen do přechodné paměti a vložen do jiné aplikace. Simulační program v reálném čase SMTS-RT Když je uvedený model SMTS spojen s reálným regulátorem a uveden do režimu funkce v reálném čase, stává se z něj účinný prostředek pro celou řadu možných aktivit, mimo jiné jako simulátor pro školení obsluhy. Kromě toho s ním můžeme věrohodně předvést zákazníkovi chování BS se strojem – modelem při přejímacích zkouškách před expedicí vyrobené BS. Na elektrárnu Dukovany byl dodán simulátor s programem SMTS-RT, viz foto č. 6 a ve spojení se stejnými ovládacími prvky, které jsou na dozorně, slouží pro pravidelná školení pracovníků obsluhy a údržby. Závěr Investor ocenil, že celý realizační proces projektu, dodávky a uvedení do provozu BS pro stroje JE Dukovany výrazně zkrátilo využití moderní výpočetní techniky, tj, nejen přípravy dokumentace, ale i využití SMTS programu. Projektování a dodávky BS na JE Dukovany přineslo s sebou i konzultování jiných – zpravidla provozních podmínek turbogenerátoru včetně aplikace nového skupinového řízení pro regulaci konstantního napětí v uzlu Slavětice. Pro investora bylo důležité, že dodavatel mu kromě dodávky zařízení s vysokým stupněm kvality splní i doprovodnou technickou podporu, kterou pracovníci investora potřebují v návazných činnostech při postupné modernizaci dalších elektrosouborů elektrárny. Ing. Jaroslav Frous, CSc., invelt-elektro s.r.o., [email protected]

Obr. 6 – Simulátor

Field systems of generators 300 MVA in the Dukovany nuclear power plant Each of the eight turbo-generators in the Dukovany nuclear power plant (JE) has been equipped with a new static field system, which was designed and delivered by the firm Invelt-elektro s.r.o. This company has been successfully delivering products for the energy sector for 20 years. This solution uses the Unitrol 5000 modular system (produced by ABB Switzerland). During the design phase of the project, an increase to 300 MVA in the reserves of the generators with an original output of 259 MVA was provided for, and the field systems were designed for this increased output. In this article the author focuses on the description of this field system and its advantages; he deals with selected aspects of the project solution and describes the use of the simulation program SMTS (Synchronous Machine Transient Simulation) during the testing of the new system.

Катушки возбуждения генератора 300 МВА Ядерной Электростанции Дукованы Каждый из восьми турбогенераторов АЭС Дукованы оборудован новой статической катушкой возбуждения, которая была спроектирована и поставлена фирмой Инвест–Электро. Эта фирма уже 20 лет успешно поставляет оборудование для энергетики. Это решение включает в себя и унифицированный узел Unitrol 5000 (производства АВВ, Швейцария). Уже при проектировании учитывалось использование проектных резервов генераторов первоначальной мощности 259 МВА повышенной на 300 МВА, и катушки возбуждения были на эту мощность рассчитаны. Автор в статье описывает катушки возбуждения, их преимущества, обращает внимание на некоторые аспекты проектного решения системы. В статье рассказывается и об использовании симуляционной программы SMTS (Synchronous Machine Transient Simulation) при испытании катушек возбуждения.

01/2010

www.allforpower.cz


Rozhodne-li se vlastník energetické výrobny pro investici do nových zařízení, velkých rekonstrukcí nebo inovací starších zařízení, stává se jednou z hlavních činností hodnocení úspěšnosti těchto investic. Taková vyhodnocení jsou zpravidla prováděna formou garančních měření (GM) kontraktem zaručovaných parametrů. Kvalitní a fundované vyhodnocení dosažení či nedosažení zaručovaných hodnot skupiny vybraných, zpravidla z hlediska efektivity provozu a tím i investice nejpodstatnějších, parametrů je klíčovým bodem jak pro investora, tak pro dodavatele zařízení. Jako takové může významnou měrou přispívat k požadovanému trendu zvyšování efektivity využívání energetických zdrojů. Autor v článku popisuje průběh garančního měření měrné spotřeby tepla na výrobu elektrické energie v Jaderné elektrárně Dukovany (EDU). Je zřejmé, že právě u elektrárenských jednotek nejvyšších výkonů patří hodnocení efektivity investic mezi to nejpodstatnější. U jaderných elektráren toto tvrzení platí dvojnásob a spolu s hodnocením jaderné bezpečnosti tvoří základní pilíř v hodnocení elektrárny. V souladu s celosvětovým trendem modernizací sekundárních okruhů jaderných elektráren byl vypracován a následně realizován plán rekonstrukce a modernizace parních turbín s příslušenstvím v Jaderné elektrárně Dukovany. Jako první krok celého procesu byla provedena výměna nízkotlakých rotorů a celých průtočných částí nízkotlakých dílů turbín provázená zvýšením tepelného výkonu kondenzátorů. Dalším krokem modernizace jsou právě probíhající práce na výměně vysokotlakých dílů turbosoustrojí spojené s řadou dalších úprav a inovací. Ty vedou k cílenému zvýšení výkonu elektrárny. Investiční akce obdobného významu a objemu se vždy připravují poměrně dlouho dopředu. Na počátku je záměr, studie, příprava podkladů, uzavření kontraktů s dodavateli. Z praxe je patrné, jak důležitá je spolupráce investičních pracovníků, obchodníků a techniků od samého začátku přípravy kontraktu. Právě příprava všech inovačních projektů v Jaderné elektrárně Dukovany probíhá na vysoké úrovni, v těsné spolupráci s technickými odborníky. Jedním z dodavatelů při uvedených pracích byla firma ORGREZ, a.s. V rámci rekonstrukcí turbín a zvyšování výkonu byla nositelem garančních měření, a významnou měrou se tak podílela na procesu vyhodnocení kvality a přínosů provedených inovací. Brněnská divize tepelné techniky a chemie firmy ORGREZ provádí periodická měření tepelně-technických parametrů sekundárních okruhů bloků Jaderné elektrárny Dukovany již od jejího spuštění v roce 1985. Tato měření byla prováděna v rámci rozšířených generálních oprav, vždy před a po generální opravě (GO). Výsledkem měření před opravami byla mimo jiné řada doporučení a upozornění na zhoršenou práci zařízení, která pak při GO mohla být uvedena do plně funkčního stavu. V rámci periodických měření se jako hlavní parametr hodnotí měrná spotřeba bloku společně s celou řadou dalších parametrů. Díky kontinuální řadě těchto měření lze sledovat historický vývoj trendů jednotlivých ukazatelů jak na

jednotlivých blocích, tak i mezi bloky navzájem. Při výpočtech a hodnocení jsou používány vysoce sofistikované metody využívající speciální a pro tento účel vytvořené matematické a statistické modely. Nejnověji je k výpočtům a optimalizaci využíván rovněž software firmy Thermoflow. Do uvedené řady měření pak zapadají i již zmíněná garanční měření při rekonstrukci nízkotlakých i vysokotlakých dílů turbín. Zatím posledním v řadě je měření po zvýšení výkonu bloku. Popišme nyní garanční měření při rekonstrukci vysokotlakých dílů turbín. Ta proběhla v roce 2009 na 3. reaktorovém bloku EDU, další budou provedeny v následujících letech. Cílem rekonstrukce průtočných částí turbíny je zvýšení hltnosti a termodynamické účinnosti a tím i elektrického výkonu bloku. Požadavek: Vysoká přesnost měření Již od počátku investor v zadávacích dokumentech stavby požadoval, aby se modernizací vysokotlakých dílů (VTD) zlepšila měrná spotřeba tepla na výrobu elektrické energie bloku o 2,6 %, což je jasně definovaný požadavek. Nicméně bylo třeba si uvědomit, že jde o poměrně malé číslo a čím menší hodnota, tím hůře se prokazuje. Při standardně prováděném periodickém měření bývá měrná spotřeba bloku stanovena s přesností zhruba 0,7 % na jedno měření. Pokud počítáme rozdíl (zlepšení) ze dvou hodnot, dostáváme už nejistotu kolem jednoho a půl procenta.

Máme-li tedy prokazovat uvedené zlepšení, je jasné, že stanovení garantované hodnoty s padesátiprocentní chybou není přijatelné – viz graf. Základním požadavkem na garanční měření byl tedy důraz na přesnost prezentovaný tím, že nejistota měření při prokazování garantovaných hodnot musí být minimální. S odstupem času můžeme konstatovat, že to nebyl jednoduchý problém. Bylo potřebné velmi přesné zjištění měrné spotřeby před provedením výměny VTD, následně pak neméně přesné měření po provedení rekonstrukce. Vysoké přesnosti měření lze dosáhnout různými způsoby. Použitím měřících přístrojů s maximální přesností, vícenásobným měřením parametrů v každém místě, popř. kombinací uvedených způsobů. Tyto metody mají společný jeden rys, a sice vysokou finanční i časovou náročnost. Instalace vysokého počtu měřících míst kromě toho někdy ani není technicky možná. Hledala se tedy cesta, jak dosáhnout vysoké přesnosti se standardní přístrojovou technikou a s využitím stávajících míst pro měření. Proto byla při projektu a realizaci garančního měření využita ustanovení normy ČSN EN 60953-3 Ověřovací testy tepelných parametrů rekonstruovaných parních turbín z prosince 2001. Tato norma řeší provedení přesného měření a vyhodnocení teplo-technických veličin před a po modernizaci turbín. Hlavním předpokladem dosažení vysoké přesnosti je ponechání měřících

Garantovaná hodnota včetně pásma nejistoty 01/2010

www.allforpower.cz


Hodnocení úspěšnosti investic v Jaderné Elektrárně Dukovany pomocí garančního měření

47


48


Měřící vůz ORGREZ

přístrojů na důležitých měřicích místech beze změny po celou dobu od měření před retrofitem až do měření po ukončení. Pak lze systematické chyby měřících přístrojů vyloučit, v důsledku čehož dojde k dramatickému snížení celkové chyby měření. Požadavek byl tedy jasný, jeho naplnění nelehké. Pro lepší představení problému je třeba upozornit, že mezi oběma měřeními probíhala rozsáhlá generální oprava v časovém rozsahu několika měsíců a podmínkou je, aby s měřicími přístroji nebylo manipulováno. Problém se nakonec podařilo zvládnout. Příprava garančního měření Nejprve byla provedena analýza dosavadních periodických měření jednotlivých bloků v EDU. Na základě této analýzy byly definovány požadavky na měřicí místa, která měla být v rámci GM osazena nezávislou měřicí technikou dodavatele měření. Hlavními kritérii byly požadavky na maximální přesnost měření, podmínky stanovené normami a v neposlední řadě požadavky zákazníka. Výsledkem byl doporučený soubor měřicích míst v rozsahu: 205 měření teploty, 68 měření tlaku, 38 měření průtoků, 6 měření elektrických veličin.

Následovala fyzická prohlídka stavu jednotlivých měřících míst. Zjištěné nedostatky byly operativně řešeny s pracovníky EDU. Vlastnímu garančnímu měření předcházela montáž měřících přístrojů na určená místa. Při tom bylo třeba mít na paměti, že se nejedná o standardní jednorázové měření, ale že přístroje a kabeláž musejí na svých místech vydržet zhruba půlroční období naplněné činností pracovníků různých dodavatelských firem zajišťujících veškeré práce v rámci GO. Vše muselo být tedy řádně označeno a zabezpečeno proti prachu, vodě, žhavým okujím a jiným druhům možného poškození. Vlastní garanční zkoušky začaly v prosinci 2008 referenčním měřením na 3. reaktorovém bloku před provedením výměny VT dílů. Výsledkem byla hodnota měrné spotřeby tepla bloku, korigovaná na předem dohodnuté parametry a provozní podmínky. Tato hodnota tvořila výchozí bod, od něhož se následně počítalo dosažené snížení měrné spotřeby. Po ukončení všech prací v rámci generální opravy bloku, jeho spuštění a přifázování k elektrické síti mohlo být přistoupeno k další etapě garančního měření. Tomu přirozeně předcházelo znovuoživení měřícího souboru spočívající především v důkladné prohlídce a kontrole všech jeho komponent. Tehdy se ukázalo, jak důležité bylo řádné zabezpečení před zahájením prací. Díky tomu došlo jen k minimálním nedostatkům spočívajícím v poškozené kabeláži na jednom z méně důležitých míst. Na tomto výsledku měla svůj veliký podíl také spolupráce s pracovníky elektrárny, kteří neustále dohlíželi a upozorňovali pracovníky dodavatelů na přítomnost měřící techniky. Garanční měření po provedení výměny průtočných částí VT dílů turbín na 3. bloku EDU se uskutečnilo v květnu 2009. Výsledkem bylo stanovení nové hodnoty měrné spotřeby tepla, korigované na tytéž parametry jako před GO, a tudíž kompatibilní

s výchozí hodnotou. Po odečtení obou hodnot bylo zjištěno zlepšení o 2,1 %. Hodnota snížení měrné spotřeby tedy byla určena, ale s jakou přesností? S dodržením postupu podle normy ČSN EN 60953-3 byla stanovena nejistota naměřeného rozdílu měrné spotřeby. Ta činila 0,4 %, což odpovídá jen asi patnácti procentům základní garantované hodnoty. Výsledkem tedy nakonec mohlo být konstatování, že bylo dosaženo snížení měrné spotřeby tepla o 2,1 % s nejistotou ± 0,4 %. Přínosy jsou zřejmé, stačí spočítat, kolik při výkonu 450 MWe, popř. téměř 2 000 MWe pro celou elektrárnu, představuje jedno procento účinnosti, resp. měrné spotřeby. Z uvedených výsledků vyplývá i další fakt. Při běžně dosahované přesnosti měření lze snadno dosáhnout teoretického splnění všech záruk. Je třeba si ale uvědomit, co vyjadřuje nejistota měření. Je to skutečnost, že hodnota 2,6 ± 1,3 se může pohybovat v rozmezí od 1,3 do 3,9. Paradoxně pak někdy dochází i k situacím, že vlivem nízké přesnosti měření je nejistota garančního měření vyšší než garantovaný přínos investice. Jinými slovy: sledovaný parametr, např. výkon, může být po provedení modernizace za stamiliony korun nižší, než byl v původním stavu. Cílem tohoto článku bylo zdůraznit prokazatelný přínos spolupráce techniků a odborných konzultantů na investiční akci již od jejího prvopočátku. Z uvedeného je rovněž patrné, že kvalitní vyhodnocení přínosů a dosažení cílů investice představuje komplexní úlohu v oborech zahrnujících termodynamických výpočty, teplo-technická a fyzikální měření, stejně jako vysoce odbornou matematickou statistiku. Popsaná zakázka byla jednou z největších, a co do rozsahu a kvality provedených měření i nejnáročnější v historii společnosti ORGREZ. Ing. Michal Fiala, ORGREZ, a. s.

The evaluation of the success of investments in the Dukovany nuclear power plants by means of guarantee measurement If the owner of an electricity production facility decides to invest in new equipment, major reconstruction or the renovation of older equipment, one of their main activities must be the evaluation of the success of these investments. As a rule, such evaluations are performed in the form of guarantee measurements by the agreement of guaranteed parameters. The high-quality and well-established evaluation of the achievement or non achievement of guaranteed values of selected parameters, as a rule and from the viewpoint of efficiency of the operation under investment, is the key point both for the investor and for the equipment supplier. It can contribute to the required increase in the efficiency of the use of energy sources which is the current trend. The author of the article describes the course of the guarantee measurement of specific consumption of heat for the production of electrical energy in the Dukovany nuclear power plant.

Оценка успешных инвестиций в ядерной электростанции Дукованы при помощи гарантийных измерений Когда владелец станции по производству электроэнергии решается проинвестировать новое оборудование, обширную реконструкцию или замену устаревшего оборудования на современное, тогда одной из главных задач становится задача оценить целесообразность и успешность таких инвестиций. Такая оценка проводится, как правило, на основе гарантийных измерений контрактом установленных параметров. Качественные и фундаментальные измерения, эффективные с точки зрения эксплуатации, а потому основные и для инвестора, отвечает или не отвечает оборудование установленным контрактом параметрам, являются ключевым моментом как для инвестора, так и для поставщика оборудования. Уточнение контрольных измерительных параметров может в значительной мере помочь в осуществлении новых тенденций – требований повышения эффективности в использовании источников энергии. Автор статьи описывает, как проходит гарантийное измерение среднего потребления тепла при производстве электрической энергии на электростанции Дукованы.

01/2010

www.allforpower.cz


50


Sekundární regulace U/Q v pilotním uzlu Slavětice Regulace napětí v přenosové soustavě (PS) je důležitá pro zajištění bezpečného a ekonomického přenosu elektrické energie. V rámci PS České republiky byla přijata na hladinách 400 kV a 220 kV strategie tzv. pilotních uzlů. Pilotním uzlem je přitom označován vybraný uzel, v kterém je udržována žádaná hodnota napětí pomocí injekce jalových výkonů. Zdrojem injektovaných jalových výkonů jsou zejména synchronní generátory elektráren vyvádějících výkon do pilotního uzlu a dále regulační transformátory, statická a dynamická kompenzace. Autor v článku popisuje na pilotním uzlu ve Slavěticích.

Pilotní uzly v přenosové soustavě

Systém ASRU uzlu Slavětice 01/2010

www.allforpower.cz

Řízení napětí a jalových výkonů lze hierarchicky rozčlenit na primární, sekundární a terciární. Terciární regulace napětí (TRN) provádí optimalizační výpočty, na základě kterých stanovuje požadované napětí v jednotlivých pilotních uzlech PS. Terciární regulátor je umístěn na dispečinku provozovatele PS. Sekundární regulace napětí a jalového výkonu má za úkol koordinaci regulačních prvků v dané lokalitě pilotního uzlu na základě požadavků terciární regulace napětí (TRN). Udržuje zadané velikosti napětí v pilotních uzlech PS a rozděluje jalový výkon na jednotlivé stroje. Sekundární regulace je dnes plně automatizovaný regulační systém a proto se označuje jako automatická sekundární regulace napětí (ASRU). Systémy ASRU, dodané společností ORGREZ, a.s., spolehlivě regulují napětí ve čtyřech pilotních uzlech PS (Kočín, Týnec, Hradec, Slavětice) a ovládají generátory v Elektrárnách Temelín, Dukovany, Dalešice, Tušimice II, Prunéřov I, Prunéřov II, Chvaletice.


V pilotním uzlu Slavětice skončila v roce 2009 1. etapa modernizace systému ASRU, který udržuje napětí pomocí řízení jalových výkonů osmi generátorů Elektrárny Dukovany a čtyř generátorů Elektrárny Dalešice. Systém je založen na hardware platformě

PLC SIMATIC. Pomocí moderních komunikačních protokolů je zajištěno spojení s jednotlivými regulátory buzení TG EDU a HG EDA a na hlavní dispečerské pracoviště ČEPS, a.s. Centrální řídící část ASRU je umístěna v dozorně elektrárny Dukovany, stejně tak operátorské pracoviště,

které přehledně poskytuje informaci o aktuálním stavu systému, umožňuje jeho ovládání, archivaci dat a další funkce. Ing. Zbyněk Brettschneider, ORGREZ, a. s.

Secondary regulation U/Q in the pilot node Slavětice Regulation of the voltage in the transmission system (PS) is important for ensuring the safe and economic transfer of electrical energy. Within the PS of the Czech Republic, the strategy of so-called pilot modes has been adopted at the levels of 400 kV and 220 kV. The pilot node means the selected node in which the required value of the voltage is maintained by means of an injection of reactive outputs. The sources of the injected reactive outputs are mainly synchronous generators of power plants, which supply the output into the pilot node, and also regulating transformers, and static and dynamic compensation. The author of the article describes regulation of voltage in the pilot node in Slavětice.

Вторичное регулирование U/Q (отношение напряжения к электрическому заряду) в контрольном узле Славетице Регулирование напряжения в электрической сети очень важно для обеспечения безопасного и экономичного переноса электрической энергии. В рамках Электросетей Чешской Республики была принята на уровне 400 кВ (кило Вольт) и 220 кВ стратегия так называемых контрольных узлов. Контрольным узлом при этом назван выбранный узел, в котором непрерывно поддерживается требуемое постоянное напряжение при помощи нагнетания реактивной мощности. Источником нагнетания реактивной мощности обычно служат синхронные генераторы электростанций, выводящих мощность в контрольные узлы, и далее регуляционные трансформаторы, статическая и динамическая компенсация. Автор статьи описывает регулирование напряжения в контрольном узле Славетице.

01/2010

www.allforpower.cz


Systém ASRU uzlu Slavětice - obrazovka operátorského pracoviště

51


52


Celková modernizace řídicího systému výrobních bloků Jaderné elektrány Dukovany Plzeňská ŠKODA JS, a.s., se významně podílí na modernizaci a servisu stávajících bloků jaderných elektráren v Dukovanech a Temelíně. K nejvýznamnějším úkolům patří probíhající kompletní modernizace řídicího systému všech čtyř výrobních bloků Jaderné elektrárny Dukovany, o které pojednává tento článek.

Zařízení před obnovou........

Jednou z podmínek prodloužení životnosti Jaderné elektrárny (JE) Dukovany bylo obnovení systému kontroly a řízení (SKŘ) tak, aby nové systémy vyhověly vyšším požadavkům současné národní i mezinárodní legislativy a doporučení IAEA pro zajištění jaderné bezpečnosti. Cílem obnovy systémů SKŘ v JE Dukovany bylo nahradit zastaralé analogové systémy řízení moderními digitálními řídicími systémy. Provedení obnovy 01/2010

www.allforpower.cz

systémů SKŘ bylo rozděleno do dvou etap, přičemž jednotlivé systémy kontroly a řízení byly zařazeny do tzv. modulů označených jako M1, 2 (1. etapa) a M3, 4, 5 (2. etapa). ŠKODA JS vstoupila do procesu obnovy systémů kontroly a řízení v roce 1999 úspěšnou účastí ve veřejné soutěži a následným podpisem kontraktu v roce 2000. V první etapě byly prioritně obnovovány ty systémy, které měly zásadní

vliv na provoz z hlediska jaderné bezpečnosti. Jednalo se především o bezpečnostní a ochranné systémy reaktoru a primárního okruhu, včetně výměny důležitých komponent polní instrumentace primárního okruhu na všech čtyřech výrobních blocích JE Dukovany. Tyto systémy a navazující zařízení jsou velmi důležitým článkem, který má významný vliv na spolehlivý a bezpečný provoz elektrárny. V rámci první etapy spolupracovala ŠKODA JS s konsorciem francouzských firem AREVA NP Paříž a Rolls-Royce Grenoble na obnově bezpečnostních a ochranných systémů reaktoru zařazených do tzv. modulu M1. Obě jmenované firmy zajistily kromě návrhu a projektu i dodávku a odzkoušení kompletních bezpečnostních systémů. Ve spolupráci s těmito firmami byly upraveny funkční algoritmy tak, aby splňovaly požadavky současné legislativy se zřetelem na zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti provozu. K dalším významným dodavatelům v této etapě patřily tuzemské firmy ZAT Příbram, podílející se zejména na projektu a dodávkách systému řízení regulačních tyčí reaktoru (modul M1), výpočetního a informačního systému bloku JE a systému pro vnitroreaktorová měření (systémy modulu M2), a I&C Energo. Ta zajišťovala veškerou montáž, projekt, dodávku komponent polní instrumentace a významně se podílela i na uvádění obnovovaného zařízení do provozu. ŠKODA JS spolupracuje také s řadou dalších menších tuzemských dodavatelů, kteří zajišťují dílčí činnosti a dodávky pro ostatní navazující systémy. Reference z první etapy obnovy SKŘ pomohly k tomu, že ŠKODA JS zvítězila i ve druhé veřejné soutěži na dodávku systémů, zařazených do modulů M3, 4 a 5. Cílem této etapy, zahájené v roce 2007, je kompletní dokončení obnovy všech zbývajících systémů kontroly a řízení primárního a sekundárního okruhu a turbíny, důležitých z hlediska zajištění jaderné bezpečnosti. Termín ukončení této etapy je v roce 2015. Obnova systému kontroly a řízení je velice náročná, protože veškeré práce se provádějí v rámci pravidelných odstávek bez přerušení normálního provozu bloků JE. Vzhledem k rozsahu záměny a době vymezené pro veškeré realizační práce, jsou kladeny vysoké nároky na koordinaci všech činností a na dodržení přísných kritérií na zajištění kvality prováděných prací s ohledem na dodržení požadované úrovně jaderné bezpečnosti. Při žádné z činností, souvisejících s instalací, testy a uváděním nových systémů SKŘ do provozu, nesměl být narušen normální provoz bloku.


František Dalík, ŠKODA JS, a.s.

........a po obnově

The overall modernisation of the control system of all four production blocks The Plzeň firm, Škoda JS, a.s., is currently one of the most important domestic firms in the area of production and delivery of nuclear power equipment. The company has played a significant role in the modernisation and servicing of the existing blocks of the nuclear power plants in Dukovany and Temelín, and also in the construction of nuclear energy sources abroad. The most important tasks include the management of the complete modernisation of the control system of all four production blocks of the Dukovany nuclear power plant, which is the topic of this article.

Полная модернизация управляющей системы всех четырёх производственных блоков Плзеньская фирма Škoda JS, a.s. является на данном этапе одной из самых известных чешских фирм в области производства и поставок ядерноэнергетического оборудования. Эта фирма в значительной мере принимает участие в модернизации и сервисном обслуживании электростанции в Дукованах и в Темелине, а так же в возведении новых ядерно-энергетических генераторов за границей. К самым важным задачам по-прежнему относится проходящая комплектная модернизация управляющей системы всех четырёх производственных блоков Ядерной Электростанции Дукованы, о чем и рассказывает данная статья.

01/2010

www.allforpower.cz


Po úpravách ve stávajících prostorách JE byly postupně instalovány nové bezpečnostní a ochranné systémy, které byly provozovány paralelně se stávajícím systémem. Během paralelního chodu obou systémů byly vzájemně porovnány jejich funkční vlastnosti tak, aby po uvedení nových systémů do ostrého provozu byly kompletně ve všech provozních režimech JE odzkoušené. Při jakékoliv činnosti bylo mimořádně důležité dodržovat přísná kritéria pro zajištění plně funkčních provozních parametrů stávajícího systému SKŘ a navazujících technologických zařízení. V první etapě byla obnova SKŘ realizována v rámci čtyř po sobě následujících pravidelných odstávek. Po prvních třech systémy neřídily provoz elektrárny, teprve na konci čtvrté odstávky vstoupily do ostrého provozu. Na rozdíl od první etapy se u modulů M3-M5 (2. etapa), dílčí modernizované části SKŘ uvádějí do ostrého provozu v každé odstávce. Kompletní záměna systémů modulů M3, 4 a 5 na každém výrobním bloku JE bude provedena v rozsahu pěti odstávek. Způsob instalace, strategie zkoušek a zprovoznění obnovovaných systémů kontroly a řízení, bez přerušení normálního provozu JE jsou zcela unikátní, protože obdobný způsob záměny tak významné a rozsáhlé části technologie jaderné elektrárny nebyl dosud na jaderně-energetickém zařízení nikde ve světě aplikován. Kompletní předání první etapy, včetně výměny řídicího systému turbíny, provozovateli JE Dukovany do ostrého provozu proběhlo koncem roku 2009. Přes mimořádnou náročnost projektu proběhly všechny práce první etapy při dodržení harmonogramu a v rozsahu plánovaných nákladů. Mimo to je nutné zdůraznit, že celá realizace obnovy systému kontroly a řízení nezpůsobila žádnou mimořádnou událost, která by ovlivnila běžný provoz jakékoliv části jaderné elektrárny Dukovany. V současné době probíhají podle harmonogramu práce na druhé etapě.

53

rezerv bloků NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA NOVÁ RUBRIKA

Recommend Documents