1

Mirko Pupić Božidar Gorički Končar – Inženjering za energetiku i transport Končar – Inženjering za energetiku i transport mirko.pupić@koncar-ket.hr božidar.gorički@koncar-ket.hr

Nino Vidak Mario Dujmović Končar – Inženjering za energetiku i transport HEP Proizvodnja d.o.o.

nino.vidak@koncar-ket.hr mario.dujmović@hep.hr

ZAVRŠNA ISPITIVANJA I PUŠTANJE U POGON AGREGATA A HE ZAKU ČAC

SAŽETAK

U ovom referatu je kronološki prikazan i opisan tijek završnih ispitivanja novog agregata A snage 160 MVA i njegove pripadajuće opreme hidroelekrane Zakučac, najveće hrvatske hidroelektrane. Opisana su ispitivanja od (uključujući) prve mehaničke vrtnje do završnih ispitivanja pred probni pogon agregata tj. ispitivanja agregata pred i za vrijeme prve mehaničke vrtnje uključujući provjeru krugova BZ-a, stabilizacije temperature, mehaničko kočenje, balansiranje generatora i provjeru zaštita od pobjega, ispitivanja pri kratkim spojevima, ispitivanja u praznom hodu, puštanje pod napon uzbudnog i blok transformatora, ispitivanja sustava USZMR, prva sinkronizacija na mrežu te ispitivanja agregata na mreži.

Klju čne rije či: hidroelektrana, hidroagregat, sinkronizacija, završna ispitivanja, balansiranje, prva mehanička vrtnja, USZMR, kratki spoj, podešavanje zaštite, automatski start, podešavanje turbinskog regulatora, pobjeg, električno kočenje

FINAL TESTING AND PUTTING INTO OPERATION UNIT A HPP ZAKU ČAC

SUMMARY

This paper chronologically presents and describes the course of the final testing of a new A turbine/generator and its associated equipment of Zakučac hydroelectric power plant, the largest Croatian hydro power plant. The testing is described from the first mechanical run (inclusive) until the final testing before the turbine/generator trial run, i.e. the turbine generator testing before and during the first mechanical run including testing of the ESD circuits, temperature stabilization, mechanical braking, generator balancing and overspeed protection check, short circuit testing, no-load testing, first energizing of the excitation and the block transformer, CPMS system testing, the first synchronization and turbine/generator on load testing.

Key words: hydroelectric powerplant, turbine/generator, synchronization, final tests, balancing, first mechanical run, CPMS, short circuit, protection tests, automatic start, turbine regulator tests, overspeed, electric braking

11. savjetovanje HRO CIGRÉ Cavtat, 10. – 13. studenoga 2013.

HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNOG VIJEĆA ZA VELIKE ELEKTROENERGETSKE SUSTAVE – CIGRÉ

A1-16

2

1. UVOD

U prvoj od četiri etape revitalizacije hidroelektrane Zakučac, najveće hrvatske hidroelektrane trenutne snage 540 MVA (2x120 i 2x150 MVA), izvršena je zamjena hidroagregata A (slika 1) i njegove pripadajuće opreme (predturbinski zatvarač, turbina, turbinski regulator, generator, uzbuda, blok transformator 16/110 kV, kabeli i polje 110 kV, kompletni sustav USZMR i monitoringa, ...), pri čemu je snaga agregata A povećana na 160 MVA. Istovremeno je obnovljen sustav rashlade za sva četiri agregata i sustav drenaže agregata A i djelomično agregata B. Isporuka, montaža i ispitivanja opreme je ugovorena pojedinačno s proizvođačima (Voith-Litostroj, Končar-ET, Končar-GIM, Končar-INEM, Končar-MK, ALSTOM, ABB, TEC, ALING, Končar-MI, Končar-KET, Končar-IET, ...). Glavnog inženjera gradilišta i koordinatora završnih ispitivanja ugovorio je KONČAR-KET. U ovom referatu je dan tijek završnih ispitivanja hidroagregata A počevši od prve mehaničke vrtnje agregata do sinkronizacije i ispitivanja na mreži tj. do početka probnog pogona nakon što su specijalisti ispitivači za pojedine sustave završili funkcionalna ispitivanja dijelova postrojenja.

Slika 1 – Agregat A hidroelektrane Zakučac

2. PRVA MEHANIČKA VRTNJA AGREGATA

Da bi se pristupilo prvoj mehaničkoj vrtnji agregata, moraju biti završena sva sekundarna ispitivanja pojedinačnih djelova postrojenja. Prije prve mehaničke vrtnje potrebno je provjeriti krugove BZ-a (brzo zatvaranje) kuglastog predturbinskog zatvarača i privodnog kola turbine, te zatvaranje leptirastog zatvarača na početku tlačnog cjevovoda (zahvat vode).

Najprije je izvršena provjera krugova BZ-a kuglastog zatvarača i privodnog kola tako što je ručno inicirano djelovanje minimalno jedne zaštite u svakom krugu (svi elementi krugova su pojedinačno provjereni prilikom sekundarnog ispitivanja), s time da su se zasebno inicirali mehanički i električni kvarovi (“BZ meh. I i II” i “BZ el. I i II”) s ormara turbinskog regulatora i ormara lokalnog upravljanja. Kvarovi su aktivirani tipkalima ili iniciranjem signala (npr. “tlak regulacijskog ulja prenizak”) i svaki kvar je djelovao na ESD ventil i pripadajuću signalizaciju. Pri tome valja napomenuti da su te provjere vršene uz tlačni cjevovod bez vode te aktiviranje ESD ventila nije fizički djelovalo na zatvaranje pripadajućih zatvarača (kuglasti zatvarač i privodno kolo), pošto se navedeno provjerilo tijekom sekundarnih ispitivanja.

Nakon završenih gornjih provjera, pristupilo se punjenju tlačnog cjevovoda, tijekom kojeg je vršena provjera rada kuglastog zatvarača. Prije nego što je izvršeno otvaranje/zatvaranje kuglastog zatvarača, agregat se iz sigurnosnih razloga zakočio mehaničkim kočnicama i uključeno je inicijalno

3

podmazivanje. Posljednja provjera, uz zatvoreno privodno kolo i kuglasti zatvarač, je zatvaranje leptirastog zatvarača (tipkalom s ormara upravljanja turbinom i ormara lokalnog upravljanja) uz pripadajuću signalizaciju. Ujedno je provjereno da signal međupoložaja leptirastog zatvarača djeluje na proradu BZ mehanički kvar agregata.

Prije same prve mehaničke vrtnje agregata napunjena je donja voda (tablasti zatvarač podignut) i tlačni cjevovod (leptirasti zatvarač otvoren), zatvoren predturbinski zatvarač, turbinski regulator u položaju stop, u funkciji su rashladni sustav, sustav za inicijalno podmazivanje i sustav za kočenje agregata te su nivoi ulja u ležajevima i hidrauličkom agregatu provjereni i u ispravnom stanju. Agregat se najprije zakočio (mehaničke kočnice), uključila se rashlada agregata, inicijalno podmazivanje i uljetlačna naprava regulacijskog ulja, isključila se brtva mirnog stanja turbine (pneumostop). Nakon što se otvorio ventil brtve predturbinskog zatvarača, agregat je otkočen te se zavrtio do cca 8% brzine vrtnje. Pri tome su kontrolirane vibracije i zvukovi radi provjera eventualnih dodira rotirajućih i stacionarnih djelova. Pošto provjere nisu pokazale neuobičajene pojave, zatvorena je brtva predturbinskog zatvarača i agregat se zaustavio (bez kočenja).

Nakon uspješno odrađene prve mehaničke vrtnje, pristupilo se vrtnji (vrtnjama) uz kontrolu vibracija za stabilizaciju temperature ležajeva. Agregat se vrtio na brzinama od 50%, 75%, 85% te 95% nazivne brzine vrtnje, pri čemu se kontrolirala temperatura TVL-a, DVL-a i GKL-a te su se mjerile vibracije generatora. Agregat se vrtio do postizanja stablilizacije temperature u ležajevima. Pri vrtnji generatora na 95% nazivne brzine došlo je do porasta vibracija te se stoga krenulo u balansiranje agregata. Nakon uspješno završenog balansiranja na 75% nazivne brzine, ono je završeno i na 100% nazivne brzine. Tijekom balansiranja korišteni su utezi koje je moguće na rotor generatora montirati vijcima. Za vrijeme balansiranja često je bilo potrebno nakon zaustavljanja agregat pomaknuti da bi se moglo pristupiti proračunatom mjestu montaže utega. Nakon završenog balansiranja utezi su trajno zavareni na rotor generatora i izvršen je pregled varova. Balansiranje je ukupno trajalo 5 dana (gantogramom su bila predviđena 3 dana).

U sljedećem koraku, iza završenog balansiranja generatora, pristupilo se podešavanju električne zaštite od pobjega agregata te podešavanju turbinskog regulatora. Prvo je izvršena vrtnja za test električnog pobjega, pri čemu je zaštita za električni pobjeg prepodešena na 102% nazivne brzine agregata, te kad je agregat prešao navedenu granicu, došlo je do aktiviranja krugova BZ-a, zatvaranja predturbinskog zatvarača i privodnog kola tj. do zaustavljanja agregata. Nakon toga se pristupilo vrtnji agregata za podešavanje mjerenja i prvi start s automatskim turbinskim regulatorom (automatsko otvaranje lopatica privodnog kola i regulacija nazivne brzine vrtnje agregata), dok su se svi pomoćni pogoni upravljali ručno.

Sljedeći dan je napravljena vrtnja za test mehaničkog pobjega. Agregat se ručno ubrzavao dok nije došlo do prorade centifugalne zaštite, koja je aktivirala krugove BZ-a te je pokrenuto zaustavljanja agregata. Na agregatu A brzina pri kojoj je došlo do aktiviranja centrifugalne zaštite od mehaničkog pobjega agregata iznosi:

����_��� = 485� �

���= 1,4564�� (1)

gdje je ωmeh_pob – brzina mehaničkog pobjega, ωn – nazivna brzina agregata

Kontrola temperatura ležajeva, vibracija i podešavanje mehaničke zaštite od pobjega je završena za 3 dana, unutar vremena predviđenog u gantogramu.

Regulacija turbine i podešavanja zaštita je napravljeno unutar 2 dana, ispod vremena predviđenog u gantogramu (3 dana).

3. ISPITIVANJA PRI KRATKIM STROJEVIMA KS1 i KS2

Nakon što su završena sva ispitivanja u mehaničkoj vrtnji, agregat je spreman za vrtnju na

nazivnom broju okretaja pomoću turbinskog regulatora i zaustavljanje uz pomoć mehaničkog kočenja, te se pristupilo uzbuđivanju i ispitivanju generatora u kratkom spoju. Za potrebe ispitivanja, izvedeno je nezavisno napajanje uzbude (preko transformatora električnog kočenja agregata A). Prije uzbuđivanja u vrtnji, provjeren je rad uzbudnog sustava pri čemu je narinuta struja od 100 A na rotor generatora u mirnom stanju.

Na slici 2 je prikazana jednopolna shema agregata A HE Zakučac s označenim mjestima kratkih spojeva (KS), mjestima odspajanja (OM) te uzemljivanja (UZ).

4

Prije početka ispitivanja provjereno je da je isključen prekidač i rastavljači u polju =E3 (110 kV), onemogućeno upravljanje rastavljačima (uključena mehanička blokada i isključen pomoćni AC i DC napon), te da su odspojeni blok transformator (OM1), uzbudni transformator (OM2) i transformator vlastite potrošnje (OM3).

Prvi kratki spoj izveden je na generatorskim izvodima tj. sabirnicama (mjesto KS1) pomoću kabela (opreme za uzemljivanje presjeka 95 mm2), unutar štićenja diferencijalne zaštite generatora (87G) i diferencijalne zaštite bloka (87U). Agregat se prvo zavrtio do nazivne brzine vrtnje te uzbudio s 200 A nazivne struje, zatim su se provjeravala mjerenja iz zvjezdišta generatora i uzbude. Nakon toga se uključio generatorski prekidač –Q0 u polju =E3 te se podizala uzbudna struja do prorade diferencijalne zaštite generatora (zaštita proradila na ≈ 280A tj. na cca 5% nazivne struje). Diferencijalna zaštita generatora je djelovala na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Slika 2 - Jednopolna shema HE Zakučac s mjestima odspajanja, kratkih spojeva i uzemljivanjima

5

Nakon odrađenog pokusa kratkog spoja na mjestu KS1, izveo se pokus kratkog spoja na mjestu KS2. Odspojio se kratki spoj na mjestu KS1, a zatim se napravio kratki spoj pomoću rastavljača električnog kočenja –Q8 (trajno može izdržat 6300 A, a 8000 A oko 10 minuta) na generatorskim sabrinicama (mjesto KS2) unutar zone štićenja diferencijalne zaštite bloka, a izvan zone štićenja diferencijalne zaštite generatora. Tada se pristupilo provjeri stabilnosti diferencijalne zaštite generatora i proradi diferencijalne zaštite bloka tako da se generator zavrtio do nazivne brzine vrtnje te uzbudio sa 10% nazivne struje (cca 560A) uz provjeru mjerenja iz mjernih i zaštitnih krugova iz izvoda generatora. Nakon toga se podizala uzbudna struja do prorade diferencijalne zaštite bloka uz provjeru stabilnosti diferencijalne zaštite generatora. Na oko 30% (cca 1750 A) vrijednosti nazivne struje, diferencijalna zaštita bloka je djelovala na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Prije snimanja karakteristike kratkog spoja, potrebno je blokirati diferencijalnu zaštitu bloka. Snimanje karakteristike kratkog spoja vršeno je tako da se struja generatora postepeno podizala od 0 do 150% nazivne struje generatora (neprekidno bez smanjivanja vrijednosti), a pri tome se mjerila struja generatora, uzbudna struja i napon uzbude. Tijekom snimanja karakteristike kratkog spoja provjerena je signalizacija prorade nadstrujno-podnaponske zaštite (51/27), kojoj je podešenje spušteno na cca 20% (1150 A). Nakon toga njezina prorada je podignuta na 160% nazivne struje generatora, a generator je ispitan na vrijednosti struje 150% (8650A) u trajanju od tri minute. Agregat je zaustavljen iniciranjem prorade zaštita sustava uzbude, koja je djelovala na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Ispitivanja pri kratkim spojevima KS1 i KS2 su obavljena za 1 dan, unutar vremena predviđenog u gantogramu. 4. ISPITIVANJA U PRAZNOM HODU I PRI KRATKIM SPOJEVI MA KS3 i KS4

Nakon odrađenih pokusa na mjestima KS1 i KS2 te odspajanja istih, pristupilo se ispitivanjima u

praznom hodu hidroagregata. Prvo je provjerena zemljospojna zaštita statora (64S) uz uzemljenu fazu T na 16 kV izvodima generatora na mjestu uzemljivanja UZ2. Agregat se zavrtio do nazivne brzine, a potom se dizala struja uzbude. Do prorade zaštite od zemljospoja statora (95% zaštita) je došlo na cca 5% nazivnog napona generatora. Sama zaštita je djelovala na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Slika 3 – Kratki spoj na mjestu KS3 (kabel presjeka presjeka 95 mm2)

6

Kada se agregat zaustavio, skinuto je uzemljenje faze generatora, te se počelo s ispitivanjem nadnaponske zaštite (59) tako da se agregat zavrtio na nazivni broj okretaja i uzbudio na 20% nazivnog napona, zbog provjere mjerenja napona, a zatim se napon dizao do prorade nadnaponske zaštite, što se ostvarilo na 30% nazivne vrijednosti napona (nadnaponska zaštita je prepodešena na 30% vrijednosti napona). Nadnaponska zaštita je djelovala na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Za snimanje karakteristike praznog hoda bilo je potrebno proradu nadnaponske zaštite podići na 135% nazivnog napona, tako da ne bi došlo do prorade iste prilikom snimanja karakteristike. Napon generatora se dizao od 0 do 130% nazivne vrijednosti (2 minute na 130%), a nakon završenog mjerenja pokrenulo se zaustavljanje agregata (normalan stop, bez prorade zaštite). Nakon toga je napravljena vrtnja za mjerenje napona remanence i osovine agregata.

Prije puštanja pod napon uzbudnog transformatora, provjerila se ispravnost njegove diferencijalne zaštite. Izvršeno je spajanje na mjestu OM2 (spojen uzbudni transformator) i napravljen je kratki spoj na mjestu KS3, iza uzbudnog transformatora i prije uzbudnog prekidača (prikazano na slici 3). Izvršena je provjera stabilnosti diferencijalne zaštite pri cca 30% nazivne vrijednosti struje te se nakon završene provjere agregat zaustavio (normalan stop, bez prorade zaštite).

Poslije provjere stabilnosti diferencijalne zaštite, odspojio se kratki spoj na mjestu KS3 (OM2 ostaje spojeno), te se napravilo “prvo” puštanje uzbudnog transformatora pod napon. Agregat se zavrtio do nazivne brzine vrtnje, napon uzbudnog transformatora se dizao do nazivnog napona (20%, 50%, 100% napona) te su se izvršila mjerenja napona na 16 kV i 0.4 kV strani uzbudnog transformatora uz osluškivanje zvuka istog. Nakon što je transformator bio pod naponom 5 minuta, inicirana je prorada zaštita sustava uzbude, te se pokrenulo zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora uz pripadajuću signalizaciju.

Sljedeći dan je napravljena vrtnja agregata za ispitivanje i podešavanje uzbude u samouzbudnom spoju (bez blok transformatora – još nije bio pod naponom) uz provjeru oba kanala RR-a i ARN-a, te je na nazivnom naponu generatora provjerena zemljospojna zaštita rotora (64F) i pripadajuća signalizacija.

Završetkom dosadašnjeg ispitivanja omogućena je provjera sekvence za prvi automatski start agregata (automatsko pokretanje u prazni hod). Nakon uspješno provedenih provjera djelova sekvence (korak po korak) odrađeno je prvo automatsko pokretanje i zaustavljanje agregata do praznog hoda. Pri tome su vršena određena podešavanja i ispitavanja samih sustava USZMR i PROCIS (sustavi za nadzor i upravljanje hidromehaničkom i primarnom opremom agregata). Vrijeme automatskog pokretanja agregata do praznog hoda je iznosilo cca 8 minuta, a vrijeme zaustavljanja cca 15 minuta (od čega se 8 minuta agregat kočio mehaničkim kočnicama – još nije bilo ispitano električno kočenje). Na slici 4 je dan računalni prikaz sekvence automatskog starta agregata A do praznog hoda.

Slika 4 – Automatsko upravljanje agregatom (sustav USZMR)

7

Posljednji pokus kratkog spoja je napravljen na mjestu KS4, izvan štićenja diferencijalne zaštite generatora i diferencijalne zaštite bloka, u svrhu provjere stabilnosti diferencijalne zaštite bloka. Na slici 5 je prikazan kratki spoj iza kombiniranih strujno-naponskih transformatora na rasklopištu elektrane (polje E3). Prije pokretanja agregata, spojeno je mjesto odspajanja OM1 te se agregat zavrtio do nazivne brzine vrtnje. Nakon toga se struja generatora dizala prvo do 1500 A, a zatim do 2500 A (cca. 350 A na sekundarnoj strani) pri čemu se provjerava stabilnost diferencijalne zaštite blok transformatora. Nakon što je provjera izvršena, zaustavljanje agregata je, u svrhu provjere neke od primarnih zaštita transformatora, ručno inicirano bucholz relejom, koji je djelovao na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Poslije provjere stabilnosti diferencijalne zaštite bloka, odspojio se kratki spoj na mjestu KS4 (OM1 ostaje spojeno), te se napravilo “prvo” puštanje blok transformatora pod napon. Agregat se zavrtio do nazivne brzine vrtnje, napon blok transformatora se dizao do nazivnog napona (10%, 50%, 80%, 100% napona) te su se izvršila mjerenja napona i okretnog polja na 110 kV i 16 kV strani blok transformatora uz osluškivanje zvuka istog u trajanju od pola sata (zvuk transformatora normalan, bez vibracija). Nakon puštanja pod napon blok transformatora, ponovno se radilo ispitivanje uzbude u samouzbudnom spoju, ovaj put zbog utjecaja blok transformatora. Nakon završetka ispitivanje uzbude te završetka provjere rada blok transformatora, iniciranjem prorade kontaktnog termometra je aktivirana zaštita, koja je djelovala na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Puštanje pod napon uzbudnog i blok tranformatora, ispitivanja u praznom hodu, ispitivanja pri kratkim spojevima KS3 i KS4, ispitivanje sustava UZSMR te ispitivanje uzbude u nezavisnom i samouzbudnom spoju je sveukupno trajalo 8 dana (gantogramom predviđeno 10 dana).

Slika 5 – Kratki spoj na mjestu KS4

8

5. PUŠTANJE U POGON AGREGATA A Nakon što se uspješno završena ispitivanja generatora u praznom hodu, pokusi kratkih spojeva,

puštanje pod napon blok transformatora i uzbudnog transformatora (samouzbuda) te ispitivanja sustava UZSMR i PROCIS, pristupilo se puštanju u pogon agregata na mrežu (prva sinkronizacija).

Kao mjesto prve sinkronizacije generatora je izabran sustav sabrinica 1, jer je sustav 2 već bio pod naponom. Sustav sabrinica 1 je zatim stavljen pod napon preko spojnog polja =E7 tj. preko sustava sabirnica 2. Zatim se izvršila provjera napona, okretnog polja i redosljeda faza oba sustava u mjernom polju =E13. Kada su se obavile provjere, sustav sabirnica 1 je isključen s napona, a sustav 2 je ostao pod naponom. Agregat se potom automatski zavrtio u prazni hod, spojio se na sustav sabirnica 1 (uključenjem rastavljača -Q1 i prekidača –Q0 u 110 kV polju =E3) te se prvo vršila provjera napona i okretnog polja sustava sabirnica 1 u polju =E13. Preklopka za izbor sinkronizacije je stavljena u položaj ručno, simulirao se uvjet da je prekidač –Q0 isključen te se uključenjem sinkronizacije provjeravao sinkronizam na instrumentima za sinkronizaciju (sinkronizator, sinkroček i sinkronoskop). Pri provjeri sinkronizma primjećeno je odstupanje sinkronizatora od 0.6% ∆U i 3o ∆φ (podešeno na nulu) i odstupanje sinkročeka od 1.1% ∆U i 3o ∆φ (podešeno na nulu). Do odstupanja je došlo zbog različitih mjesta mjerenja odnosno zbog međutransformatora između mjernih naponskih transformatora i instrumenata sinkronizacije (služe za ispravljanje vrijednosti napona i kuta) tj. zbog njihove pogreške, te se ista mora uzeti u obzir. Isto tako je u sinkronizator upisan pomak faza od -150o (zbog blok transformatora), dok za sinkroček to nije potrebno pošto on obe vrijednosti uzima sa 110 kV strane blok transformatora . Kada su ispitivanja završila, isključila se sinkronizacija, generatorski prekidač i rastavljač te se pokrenulo zaustavljanje agregata.

Posljednje ispitivanje pred samu prvu sinkronizaciju uključuje provjeru rada sinkročeka i sinkronoskopa tj. njihovu provjeru davanja naloga za uključenje generatorskog prekidača. Za prvu provjeru je umjesto uklopnog svitka generatorskog prekidača spojena žarulja (zbog nedostatka test položaja generatorskog prekidača), koja zasvjetli kada sinkroček ili sinkronoskop daju nalog za uklop. Sustav sabirnica 1 stavljen je pod napon preko spojnog polja =E7 tj. preko sustava sabirnica 2 koje su ostale pod naponom (preko mreže), rastavljači polja =E3 su isključeni, a preklopka za izbor sinkronizacije je stavljena u položaj ručno (prvo se napravio test ručne sinkronizacije). Agregat se zavrtio do nazivne brzine vrtnje te je uključena sinkronizacija (uz simuliranje uključenosti rastavljača -Q1). Zatim su davane naredbe više/niže turbinskom i naponskom regulatoru uz praćenje odziva i sinkronoskopa. Ručno je dan nalog za uključenje prekidača te je žarulja zasvjetlila kada je sinkroček uvjetovao uključenje prekidača (sinkronoskop bio oko nule), uz praćenje napona, frekvencije i sinkronoskopa. Nakon provjere ručne sinkronizacije, ista je postavljena na automatski (uz simuliranje uključenosti rastavljača), te je, uz praćenje napona frekvencije i sinkronoskopa, sinkronizator dao nalog za uklop prekidača tj. žarulja je zasvjetlila.

Kada su napravljene provjere sa žaruljom, ona je odspojena i spojen je uklopni svitak generatorskog prekidača. Preklopka za izbor sinkronizacije je stavljena u položaju ručno, rastavljači su isključeni te se uključila sinkronizacija (uz simuliranje uključenosti rastavljača -Q1). Zatim su davane naredbe više/niže turbinskom i naponskom regulatoru uz praćenje odziva i sinkronoskopa. Uz praćenje napona, frekvencija i sinkronoskopa dan je nalog za uključenje prekidača. Nakon što je uklopio prekidač je isključen. Nakon provjere sinkronizacije u položaju ručno, ista je postavljena na test (uz simuliranje uključenosti rastavljača). Uz praćenje napona, frekvencija i sinkronoskopa vidjelo se kada je sinkronizator dao nalog za uključenje prekidača (zasvijetlila test lampica). Potom je sinkronizacija postavljena na automatski te se automatski izvršio uklop prekidača. Prekidač i sinkronizacija su isključeni nakon izvršenog uklopa.

Nakon završenih provjera, agregat je ostao u praznom hodu i krenulo se s prvom sinkronizacijom agregata, uz dobivenu dozvolu od mrežnog operatera za spajanje na mrežu. Najprije je otvor privodnog kola ograničen na 10% iznad vrijednosti potrebne za nazivnu brzinu vrtnje u praznom hodu, preklopka za izbor sinkronizacije je stavljena u položaj ručno, uzbuda je postavljena u rezervnu regulaciju (regulacija po struji), a turbinski regulator je namješten za regulaciju po snazi. Potom se krenulo sa samom sinkronizacijom tako da su se prvo uzbudom izjednačili naponi, pratio se sinkronoskop, agregat se naredbama više/niže za turbinski regulator ubrzavao (usporavao) i u trenutku kada je sinkronoskop bio u vrijednosti nula izvršila se prva sinkronizacija na mrežu. Nakon ulaska na mrežu radna snaga je iznosila 8 MW, a jalova snaga je postavljena na malo iznad 0 MVAr (induktivno), provjeravala su se mjerenja snage u turbinskom regulatoru i regulatoru uzbude te ostala mjerenja, i pratio se sam rad agregata na mreži. Tijekom kontrole primjećena su nepravilna mjerenja na upravljačkom ormaru agregata, što je popravljeno. Nakon završetka provjere mjerenja nalogom za stop je pokrenuto zaustavljanje agregata.

Isti dan, iza ručne sinkronizacije, napravljenja je automatska sinkronizacija agregata na mrežu. Nakon pokretanja agregata do praznog hoda, automatski je izvršena sinkronizacija na mrežu, pri čemu je

9

radna snaga generatora bila cca 10 MW, jalova snaga -6.1 MVAr, a napon generatora 15.35 kV. Zatim je ispitana zaštita od povratne snage tako da se pokrenulo zatvaranje privodnog kola te je došlo do prorade zaštite pri cca 2% negativne snage, koja je djelovala na isklop generatorskog prekidača, zaustavljanje agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Završna provjera mjernih i upravljačkih krugova pred prvu sinkronizaciju i sama sinkronizacija su napravljeni za 1 dan, dok su u gantogramu za ova ispitivanja bila predviđena 2 dana.

6. ISPITIVANJA NA MREŽI

Sljedeći dan se planiralo dizati snagu generatora do nazivne snage, za što je operater mreže dozvolu dao tek u večernjim satima, stoga se najprije obavilo ispitivanje zaštite od nestanka uzbude. Agregat se zavrtio do nazivne brzine vrtnje, sinkronizirao na mrežu i snaga mu je dignuta do cca 10 MW. Smanjivanjem struje uzbude je inicirana prorada zaštite od nestanka uzbude (prepodešena), pri čemu je došlo do isklopa generatorskog prekidača, zaustavljanja agregata (BZ električni kvar), razbuđivanje generatora te pripadajuću signalizaciju.

Nakon što je agregat zaustavljen, ponovno je pokrenut i sinkroniziran na mrežu, te su se vršila ispitivanja i podešavanja rasterećenja agregata. Najprije se isključio prekidač pri snazi agregata od 40 MW (30 MVAr). Nakon toga se ponovno pokrenuo i isključio pri snazi od 80MW (30 MVAr). Zbog zabrane od strane operatora mreže da se ide sa snagom preko 80 MW, agregat se isključio s mreže i vratio u prazni hod te se vršilo podešavanje uzbude u praznom hodu

Ispitivanje uzbude je nastavljeno i naredni dan, a nakon završetka ispitivanja, agregat je ponovno pokrenut sa svrhom prvog testa električnog kočenja (napajanje uzbude preko transformatora električnog kočenja), pri čemu se prilikom zaustavljanja agregata električno kočenje uključilo kada je brzina agregata pala ispod 50% nazivne brzine vrtnje.

Nakon testa električnog kočenja, krenulo se u daljnje ispitivanje i podešavanje rasterećenja agregata. Snaga agregata se dizala prvo na 80 MW (15 minuta), a zatim se podigla do 120 MW. Pri toj snazi je isključen prekidač (pobjeg do 126% nazivne brzine) te nije došlo do zaustavljanja agregata, već je agregat ostao u praznom hodu.

Nakon ispitivanja trenutnih rasterećenja, nastavilo se s podešavanjem trubinskog regulatora, te se snaga agregata dizala prvo od 0 do 80 MW, a zatim se snaga povećavala u koracima od 10 MW do nazivne snage agregata (slika 5). Nakon kratkog zadržavanja agregata pri nazivnoj snazi, pristupilo se provjeri isključenja agregata s mreže na maksimalnoj snazi, prvi puta pri snazi od 147 MW te je došlo do pobjega od 136.5% i agregat je ostao u praznom hodu.

Slika 6 – Ispitivanje i podešavanje turbinskog regulatora

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

t(min)

Podešavanje turbinskog regulatora

Podešavanje regulatora (05.02.2013.) Podešavanje regulatora (06.02.2013.)

P(MW)

10

Drugi put agregat je isključen s mreže pri snazi od 150 MW (pobjeg na 138% brzine), te je došlo do prorade BZ-a usljed prorade električne zaštite od pobjega. Nakon prepodešavanja električne zaštite od pobjega, ponovljen je isklop agregata na snazi od 150 MW, pri čemu je agregat pobjegao do 139,6% brzine i ponovno je došlo do prorade zaštite od električnog pobjega.

Nakon završetka ispitivanja i zaustavljanja agregata, nastavilo se s podešavanjem rezervnog regulatora uzbude i podešavanjem turbinskog regulatora uz dizanje/spuštanje snage od 40 do 150 MW.

Sljedeći dan se ponovno nastavilo s ispitivanjima i podešavanjima turbinskog regulatora s dizanjima/spuštanjima snage od 40 do 150 MW (slika 5) te se čekala dozvola dispečera za provjeru naglog rasterećenja na snazi od 150 MW. Nakon dobivene dozvole pristupilo se isključenju prekidača pri snazi od 150 MW te je isti ostao u praznom hodu (pobjeg na 138.6%) čime su ta ispitivanja završena..

Na kraju dana je provjereno zaustavljanje agregata usljed BZ mehanički kvar pri snazi generatora od 60 MW (brzo rasterećenje radne snage i isklop prekidača pri P≈0 MW).

Nakon završenog podešavanja trubinskog regulatora (brzina dizanja radne snage je podešena na 3.2 MW/s čime vrijeme dizanja od trenutka sinkronizma do nazivne snage HE Zakučac iznosi oko 45 s), napravila su se ispitivanja i podešavanja regulatora jalove snage. Nakon pokretanja agregata i sinkronizacije na mrežu, snaga agregata se dizala na 60, 100 i 140 MW te su se pri spomenutim snagama vršila ispitivanja regulatora jalove snage. Pri tome se provjeravo rad limitera jalove snage u kapacitivnom i induktivnom području od cca. 50 MVAr.

Ispitivanje zaštita (povrat snage, zaštita od nestanka uzbude) je trajalo 1 dan, podešavanje turbinskog regulatora je trajalo 3 dana, a ispitivanje uzbude i test električnog kočenja su napravljeni za 3 dana (unutar vremenena predviđenog u gantogramu).

Zadnje ispitivanje koje je obavljeno prije probnog pogona je bilo vožnja agregata na nazivnoj snazi (postignuto je 144 MW, 53 MVAr, 16.1 kV, 5520A, cosφ=0.94). Svrha ispitivanja je bila mjerenje temperatura ležajeva, (DVL, GKL, TVL), temperatura namota, temperatura rashladne vode te primjećivanje problema u radu samog agregata na nazivnoj snazi. Samo ispitivanje je trajalo nešto više od 5 sati. 7. ZAKLJU ČAK

Cijeli postupak ispitivanja agregata A i rada opreme se odvijao u stvarnim uvjetima uz rad na mreži ostala tri agregata, te nije bilo moguće točno predvijeti sva događanja, naročito vrijeme potrebno za izvršenje određenih točaka. Iako postoje razlike gledajući pojedinačna ispitivanja, sva ispitivanja su u konačnici uspješno odrađena unutar predviđenih vremenskih granica. Za završna ispitivanja od prve mehaničke vrtnje do prve sinkronizacije je bilo predviđeno 20 dana (obavljeno za 18 dana), a za ispitivanja na mreži 14 dana (obavljeno za 9 dana).

Novi agregat A HE Zakučac bio je u probnom pogonu od 08.03.2013. do 08.05.2013. (60dana). U tom je periodu radio prema nalozima NDC-a u rasponu snage od 75-143 MW. Raspoloživost mu je bila 93,75 % (nije radio 90 sati od 1440 raspoloživih) te je proizveo 144 771 704 kWh. 8. LITERATURA 1) KONČAR-KET PPI_001 „Program primarnih ispitivanja i puštanja u pogon agregata A HE

Zakučac“, 01.2013. 2) M. Pupić, I. Tomšić, „Završna ispitivanja i puštanja u pogon postrojenja hidroagregata“, 8.

savjetovanje HRO CIGRE, Hrvatska, 11.2007., A1_R18134 3) Grupa autora, “Tehnički priručnik - peto izdanje”, Končar, 1991