Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Jaderné elektrárny dodávají do elektrické rozvodné sítě ČR více než 40 % energie a jejich význam spíše poroste. Proto společnost ČEZ modernizuje zařízení jaderných elektráren tak, aby byla prodloužena jejich životnost, lépe se využil jejich výkon a zároveň s tím se snižovaly požadavky na údržbu a vzrostla spolehlivost. Tyto snahy vedly společnost ČEZ k vypsání veřejné zakázky na retrofit rozváděčů vysokého napětí pro všechny bloky Jaderné elektrárny (JE) Dukovany a první blok Jaderné elektrárny Temelín. Do tohoto výběrového řízení se přihlásila a následně podala nabídku také firma I & C Energo, a. s., se subdodávkou retrofitů ABB. Po náročném hodnocení byla tato nabídka vybrána jako nejlépe vyhovující zadání.
Nenápadná, ale spolehlivá JE Dukovany
Na rozdíl od Jaderné elektrárny Temelín zůstává JE Dukovany stranou zájmu médií a nerušeně dodává do sítě přibližně 13 TW·h elektrické energie, což je asi 20 % z celkové spotřeby elektřiny v České republice. Podobně jako ostatní elektrárny z počátku 70. let dvacátého století, byla i JE Dukovany (obr. 1) projektována na provoz v základním zatížení, kdy je tepelný výkon reaktoru trvale udržován na 100 %. Z důvodu změn obchodních podmínek po roce 1989 bylo nutné přejít na provoz v proměnném zatížení, především proto, aby mohla elektrárna pomáhat regulovat výkon přenosové soustavy, a udržovat tím rovnováhu mezi výrobou a značně proměnlivou spotřebou elektřiny. V současné době se na blocích dukovanské elektrárny nejčastěji využívá sekundární regulace činného výkonu. Blok pracující v režimu regulace je dálkově řízen z ústředního dispečinku ČEPS a výkon kolísá podle požadované hodnoty. Takto lze regulovat čtyři dukovanské reaktory v rozpětí ±120 MW. V roce 2006 byly jednotlivé bloky zapojeny v režimu sekundární regulace více než 620 hodin.
K regulaci výkonu jsou určeny i dvě vodní elektrárny, které pracují na dohled od dukovanské jaderné elektrárny a tvoří s ní jeden technologický celek. Přečerpávací elektrárna Dalešice je pro energetickou soustavu neocenitelná tím, že je schopna dosáhnout plného výkonu do 60 sekund. Elektrárna je plně automatizována a dálkově ovládána z výrobního dispečinku společnosti ČEZ nebo z dispečinku přenosové soustavy ČEPS. Má čtyři soustrojí s reverzními Francisovými turbínami. Její součástí je i malá průtočná vodní elektrárna Mohelno, která je využívána nejen k vyrovnání odtoku z přečerpávací vodní elektrárny Dalešice, ale i jako rezervoár pro odběr chladicí vody JE Dukovany.
Retrofit prodlouží životnost JE
Jaderná elektrárna Dukovany byla postavena s životností 30 let, ale z analýz zbytkové životnosti zařízení, zejména reaktoru, vyplývá, že se skutečná životnost pohybuje od 70 do 140 let. Proto je cílem vedení ČEZ provozovat ji minimálně do roku 2025. Mnoho zařízení však svou technickou úrovní odpovídá době, kdy elektrárna vznikla. Ty je nyní nutné vyměnit nebo modernizovat. Patří mezi ně rozváděče vysokého napětí 6 kV, které zajišťují vlastní spotřebu elektrárny a napájení havarijních okruhů. Stejné rozváděče se používají i v JE Temelín. Jejich technická úroveň a provedení odpovídají možnostem doby, ve které vznikaly. Proto společnost ČEZ vypsala veřejnou zakázku na rekonstrukce silových částí rozvoden 6 kV spočívající v náhradě maloolejových vypínačů vakuovými vypínači a s tím spojené nezbytné úpravy konstrukcí skříně rozváděče. Retrofit rozváděčů bude proveden ve dvou krocích:
– náhrada vypínače moderním vakuovým vypínačem VD4 (obr. 2),
– náhrada elektromechanických ochran elektronickými ochranami.
Společnost ABB dodá do obou elektráren celkem 663 nových výsuvných částí s vypínačem VD4 a materiál na úpravu 942 polí rozváděčů vysokého napětí. Dodávka je rozdělena do desíti dílčích celků a bude realizována v průběhu čtyř let.
(ev)
Obr. 1. Pohled na Jadernou elektrárnu Dukovany s vodní elektrárnou Mohelno v popředí
Obr. 2. Vakuový vypínač VD4 nainstalovaný v Jaderné elektrárně Dukovany
Obr. 3. Ing. Jiří Potěšil, generální ředitel ABB s. r. o., Zařízení VN Brno
Jak se stavěly jaderné elektrárny v ČR
Historie Jaderné elektrárny Dukovany sahá až do počátku 70. let minulého století, kdy tehdejší Československo a Sovětský svaz podepsaly mezivládní dohodu o výstavbě dvou jaderných elektráren s výkony 1 760 MW – ve slovenských Jaslovských Bohunicích a v moravských Dukovanech. Původní záměr postavit v Dukovanech dva bloky VVER typu 230 byl v roce 1975 změněn a nakonec byly postaveny čtyři bloky nové generace VVER typu V213. Změna projektu ale posunula zahájení výstavby v Dukovanech až na rok 1978. V roce 1984 se začalo se zavážením paliva do prvního reaktoru, který byl 3. května 1985 uveden do zkušebního provozu a 3. listopadu 1985 se zde přešlo na trvalý provoz. Poslední, čtvrtý blok začal pracovat v červenci 1987.
Investiční záměr vybudovat jadernou elektrárnu Temelín byl vydán roku 1979 a vlastní stavba byla zahájena v roce 1987. Přes období velkých nejistot byla redukovaná a co se technologie týče modernizovaná stavba dokončena a v červenci 2000 bylo zavezeno palivo do reaktoru. Dne 21. prosince 2000 vyrobil první blok první elektrickou energii.
(ev)
Komponenty do jaderných elektráren musí vydržet i zemětřesení
Jiří Potěšil je generálním ředitelem ABB s. r. o. Brno, tedy divize, která dodává rozváděče vysokého napětí do jaderných elektráren. Proto jsme se na něj obrátili s otázkami na to, jaké požadavky jsou kladeny na dodavatele komponent do jaderných elektráren.
Mohl byste přiblížit, jakou funkci plní v jaderné elektrárně rozváděče vysokého napětí dodávané firmou ABB?
Úkolem vzduchem izolovaných rozváděčů vysokého napětí je vedle samotné distribuce energie v areálu elektrárny např. i bezpečné připojení záložního elektrického systému s dieselgenerátory, který v případě technických výpadků či během údržby zajistí chod mnoha důležitých prvků, jako jsou řídicí systémy elektrárny a další potřebné elektrické obvody.
Rozváděče Unigear ZS1 jsou založeny na nejmodernějších řešeních vyvinutých koncernem ABB, prověřené důkladnými typovými zkouškami podle mezinárodních standardů IEC a především osvědčené v tisících náročných případech použití po celém světě. Jsou použity např. na mezinárodním letišti v Dubaji, v pražském metru nebo také na mořské těžební ropné stanici v Norsku. Přesto je třeba na dodávku pro jadernou elektrárnu jít v provedení ještě o krok dál.
Jaké speciální požadavky jsou kladeny na rozváděče určené do jaderných elektráren?
Rozváděč prochází klimatickou zkouškou, při níž je vystaven podmínkám zrychleného stárnutí. V klimatické komoře je testovaný rozváděč podroben mnoha cyklům změn teploty při značné relativní vlhkosti. Následuje test seizmické odolnosti a vibrační zkouška, kdy se ověřuje funkčnost zařízení a všech jeho komponent při zemětřesení nebo v krajních situacích, jako jsou např. vibrace způsobené nárazem letedla do budovy reaktoru. Neméně důležitá je tzv. třída spojitosti provozu rozváděče v případě nutnosti odstavení některé jeho části (loss of service continuity), kde Unigear ZS1 splňuje nejpřísnější požadavky v nejvyšší třídě LSC2B. V praxi to znamená, že je možné odstavit jen část některé z funkčních jednotek rozváděče vysokého napětí a jeho zbylé části ponechat v provozu.
Elektrické obvody a zařízení v jaderných elektrárnách musí být z bezpečnostních důvodů dimenzovány na velmi vysoké hodnoty proudu. Ve specifikacích elektráren se běžně objevují požadavky na schopnost rozváděče vysokého napětí vydržet zkratový proud až 50 kA. Takovým požadavkům vyhoví jen několik málo špičkových produktů předních světových výrobců, jako je Unigear ZS1 od firmy ABB.
rozhovor vedla Eva Vaculíková