Exkurze PRE cvičící polygon + dispečink PRE Vinohrady

Třídy 4. ročníků oboru aplikovaná elektronika navštívili v polovině listopadu 2019 cvičící a školicí středisko distribuční společnosti PRE a také hlavní dispečink PRE na Vinohradech. Polygon se nachází v areálu rozvodny 110 kV v Malešicích. Středisko je využíváno pro zaškolování nových i stávajících zaměstnanců firmy, je zde možné získat potřebné praktické zkušenosti na zařízeních VN a NN.

Během přednášky se žáci seznámili s distribuční soustavou provozovanou společností PRE a to zejména s některými praktickými náležitostmi, jako je například složitost kabelového vedení v Praze ve vlastních kolektorech nebo s principem hledání poruch na kabelovém vedení VN/VVN pomocí signalizace průchodu zkratového proudu v rozvodných stanicích a následně pomocí speciálního měřícího vozu.

Přednáškový sál polygon Malešice

V úvodu praktické části exkurze jsme se seznámili s elektrickými přístroji využívanými v rozvodnách VN, jako jsou výkonové vypínače, odpojovače, odpínače, přístrojové transformátory proudu a napětí. Žáci si uvědomili, čím se liší právě PTP a PTN, přístroje nutné pro zobrazování měřených veličin nebo pro vyhodnocení veličin k zadání vypínacího impulsu výkonového vypínače.

Přístrojový transformátor proudu (PTP) a napětí (PTN)

Žáci viděli, jaký je rozdíl mezi výkonovým vypínačem, odpojovačem a odpínačem a to především v jejich konstrukci a možnostech zhášení elektrického oblouku. Dalším zajímavým přístrojem byl hlídač frekvence, tato ochrana slouží pro automatické odpojení vývodů s nadměrnou zátěží při poklesu frekvence a jejich automatickému zapnutí při obnovení frekvence.

Odpojovač VN se zemnícími noži

Žáci si uvědomili, co obnáší zajišťování pracoviště při práci na vysokém napětí a mohli si sami vyzkoušet některé činnosti, jako například odzkoušení beznapěťového stavu vysokonapěťovou zkoušečkou, montáž a demontáž zkratovací soupravy, ruční nastřádáni výkonového vypínače nebo vyjmutí pojistek z kompaktního rozvaděče VVN.

Zkratovací souprava s montážní tyčí

Zkoušečka napětí VN s vlastní signalizací

Měření beznapěťového stavu

Montáž zkratovací soupravy

Demontáž zkratovací soupravy

Zajištěné pracoviště

Harmonizovaný postup zajištění pracoviště mimo příkaz B

V další části exkurze žáci viděli, jaký je rozdíl mezi vývodem na transformátor a běžným kabelovým vývodem. Znovu si připomněli postup vypínání/odpojování a připojování/zapínání jednotlivých vývodů. Fyzicky si uvědomili, jak moc se rozměrově liší novější kompaktní rozvaděče VVN a původní řešení starých rozvoden. V čem jsou výhody a nevýhody těchto řešení a jak moc se liší cena ekologických kompaktních rozvaděčů bez dielektrického plynu SF6 (fluorid sírový), které jsou řešeny zalitím vodivých částí speciální pryskyřicí a jsou vybaveny moderními vakuovými elektrickými přístroji.

Kompaktní rozvaděč ABB 22 kV s aktivním dielektrikem SF6 a vakuovým výkonovým vypínačem

Řez rozvaděčem ABB 22 kV s SF6 pro možnost velmi malých vzdáleností mezi komponenty

Rádi jsme prozkoumali odpínač pro trafostanice s jeho zhášecími komorami schopnými vypínat pouze jmenovitý proud, nikoliv proudy zkratové a s připojenými vysokonapěťovými pojistkami právě pro schopnost odpojení v případě zkratu. Odpínač byl vybaven také zemnícími noži a uzamykatelnou spínací mechanikou.

Odpínač pro trafostanice

Spínání odpínače

Zhášecí komora odpínače

Zhášecí komory výkonového vypínače v kompaktním rozvaděči s SF6

Kompaktní rozvaděč plněný SF6  pro tři pole včetně vývodu na transformátor s vysokonapěťovými pojistkami

Moderní rozvaděč SF6 free 

Indikátor zkratového proudu v kompaktním rozvaděči

Řez olejovým transformátorem 22 kV / 0,4 kV

Měli jsme možnost se seznámit a vyzkoušet si některé činnosti také na zařízeních NN. Vyzkoušeli jsme si, jakým způsobem se v praxi postupuje při výměně nožových pojistek a k čemu slouží pojistkové odpojovače a odpínače, jističe s revizní polohou nebo například jak je řešeno měření na přípojnicích s vysokou proudovou zátěží.

Kompaktní jistič (DEON) 1600 A / 400 V

Rozvaděče NN

Pojistkový odpínač pro nožové pojistky

Pojistkový odpojovač pro válcové pojistky

Pojistkové držadlo (žehlička) s ochranným rukávem

Výměna nožových pojistek

Exkurze pokračovala prohlídkou venkovní rozvodny PRE 110 kV, kde jsme mohli vidět dvě napájecí vedení z vedlejší venkovní rozvodny ČEPS 220 kV / 110 kV, které se v rozvodně PRE transformuje na nižší hladinu 22 kV a dále napájí okolní firmy a transformační stanice pro východní a severní část Prahy. V rozvodně jsme se mohli seznámit s funkcí bleskojistek a přístrojů tentokrát pro napěťovou hladinu VVN ve venkovním provedení.

Transformátor 110 kV / 22 kV / 120 MVA

Po přesunu na Vinohrady jsme zamířili nejdříve znovu do přednáškového sálu a následně také přímo na dispečerské pracoviště společnosti PRE. Po úvodních informacích jak funguje naše přenosová soustava napojená v systému ENTSO-E jsme se soustředili na distribuční soustavu hl. m. Prahy, kterou provozuje společnost PRE.

Distribuční síť Prahy nemá, až na malé výjimky, vlastní výkonové zdroje a je napojena ze 4 vstupních bodů společností ČEPS napěťovou hladinou 110 kV. Napájecími body jsou rozvodna Řeporyje pro západ a sever, rozvodna Chodov pro jih a střed, rozvodna Malešice pro východ a sever a část okolí Prahy je napojena z rozvodny Roztoky. Praha spotřebuje zhruba desetinu celkové spotřeby energie ČR, což je 1 GW z celkového výkonu 10 GW.

PRE provozuje 24 rozvoden 110 kV / 22 kV, 370 rozpínacích stanic a 3800 transformačních stanic 22 kV / 0,4 kV. Z dispečinku lze dálkově ovládat všechny rozvodny a spínací stanice a také některé transformační stanice, do roku 2030 bude možnost dálkově ovládat třetinu transformačních stanic. PRE má ve svém vlastnictví některé kogenerační jednotky a malé vodní elektrárny v Praze a některé obnovitelné zdroje el. energie mimo Prahu (fotovoltaické elektrárny).

Jak jsme mohli vidět, jednotlivé sekce ze 4 bodů napájení jsou barevně odlišeny a dispečer musí dbát při spínání odlišných sekcí, zda jsou splněny spínací podmínky a to především jestli jsou vedení v synchronu, tj. fázový posun vedení nesmí být větší než 4° a jestli jsou fáze souměrně zatíženy při paralelním chodu transformátorů.

Barevné odlišení napájecích sekcí na dispečerském pracovišti

Atraktivní podívanou byla ukázka odběru dopravy v Praze v aktuálním čase. Praha má přes den odběr pro dopravu cca 80 MW, z toho polovinu potřebuje metro a zbytek tramvaje a příměstské vlaky. Mezi žáky a vedoucím dispečerského pracoviště se také bouřlivě diskutovalo o možnostech Prahy v případě blackoutu. Došlo se k závěru, že Praha potřebuje svůj zdroj alespoň o výkonu 300 MW, který by ovšem nebyl koncentrovaný do jednoho místa. Nebo by se musel vybudovat zcela nezávislý zajištěný rozvod el. energie pro nejdůležitější objekty. Nicméně otázka vlastního pražského zdroje je zřejmá a aktuální.

Naši žáci se mohli na vlastní oči přesvědčit, jakými kabely se vede rozvod energie v Praze a proč je nutné v silových kabelech vést také kabely optické. Reakce dispečera v případě dálkové manipulace musí být taková, aby poruchu vyřešil do 5 minut a v případě místních manipulací do 90 minut. Dispečer neřeší pouze poruchy, ale také plánované manipulace pro zajišťování rozvoden a pracovišť nebo manipulace pro změnu napájení jednotlivých vývodů.

Kabel 110 kV Cu pro větší výkony

Lehčí a levnější kabel 110 kV Al

Kabel 22 kV s otvorem pro optiku

Kabel 0,4 kV s otvorem pro optiku

Na závěr se žáci dověděli možnosti uplatnění přímo v budově dispečinku na Vinohradech, kde je možnost pracovat a podílet se na různých činnostech. Například jako dispečeři na 4 dispečerských pracovištích, různých napěťových hladin: jedno pracoviště 110 kV / 22 kV, dvě pracoviště jen pro 22 kV a jedno pracoviště dispečinku pro 0,4 kV. Dále se lze uplatnit na pracovišti pro přípravu provozu a také pro hodnocení provozu. Velmi zajímavým pracovištěm pro žáky naší školy je správa řídicích systémů.

Přednáškový sál s on-line projekcí řídicího systému na dispečinku PRE

Josef Řehulka