Třetí pokračování článku o Přečerpávací vodní elektrárně Dlouhé Stráně. Zapouzdřená rozvodna a venkovní vedení 400 kV, Dieselgenerator, Strojně - hydraulické vybavení PVE.

9. Zapouzdřená rozvodna a venkovní vedení 400 kV

Zapouzdřená rozvodna 400 kV

Pro vyvedení výkonu z elektrárny slouží zapouzdřená rozvodna 400 kV s jedním systémem přípojnic od firmy AEG. Sestává ze tří polí. Dvě pole přívodní od blokových transformátorů T1 a T2 jsou vyzbrojená vypínači, odpojovači s uzemňovači a měřícími transformátory proudu.

Obě přívodní pole jsou umístěna v samostatné budově. Třetí je vývodové a napájí venkovní linku 400 kV PVE – Krasíkov.

Část zařízení vývodu, t.j. odpojovač s uzemňovačem a měřicí transformátory napětí, jsou rovněž v budově, kombinované měřicí transformátory proudu a napětí, omezovače napětí a vazební tlumivky s kondezátory pro přenos vf a vývodové koncovky vč. vývodového portálu sloužícího pro zakotvení linky 400 kV jsou pak ve venkovní části rozvodny. Technologie zapouzdřené rozvodny 400 kV.

Technologie zapouzdřené rozvodny 400 kV

Detailní pohled na kabelové vývody 400 kV

Pohled na budovu zapouzdřené rozvodny 400 kV

Venkovní vedení 400 kV

PVE Dlouhé stráně je zapojena do přenosové soustavy s napětím 400 kV jednoduchým venkovním vedením zaústěným do uzlu v rozvodně Krasíkov. Délka vedení je 58 km.

Na straně elektrárny je vedení opatřeno omezovači přepětí za účelem ochrany elektrotechnologického zařízení elektrárny před nebezpečnými účinky možných přepětí.

10. Dieselgenerator

Pro zajištění elektrické energie při úplném výpadku napájení slouží dieselgenerátor. Zajišťuje napájení pro osvětlení podzemí, správní budovu, stejnosměrnou spotřebu a nutné čerpání prosáklé vody v podzemní elektrárně.

Dieselgenerátor má tyto parametry:

Hlavní část reportáž o elektrickém zařízení PVE Dlouhé Stráně uzavřeme blokovým schématem zapojení PVE viz. obr. Blokové schéma zapojení PVE.

Blokové schéma zapojení PVE

11. Strojně - hydraulické vybavení PVE

Nejsložitější strojně - hydraulická zařízení se nacházejí v objektu uzávěrů horní nádrže, v podzemní elektrárně a ve sdruženém objektu.

Vtokový objekt a uzávěry horní nádrže

Objekt pro přívod vody je vybaven pevnými česlemi a hradidlem. Česle jsou trvale ponořeny pod vodou, demontovatelné při vypuštěné nádrži nebo potápěčem. Jednotlivá pole česlí jsou navržena kvůli manipulaci hmotnosti do 0,5 t. Jsou přišroubována k prvkům opěrám a podpěrným nosníkům. Pro manipulaci se používá jeřábu AD 28.

Česle mají tyto parametry:

Hradidlová tabule se spouští do zavřené polohy po snížení hladiny vody v nádrži na úroveň stálého nadržení, kdy se obnaží horní část vtokového objektu na kótě 1326,70, na kterou dojede autojeřáb AD 28. Její použití je nutné pro případ prací na komorových uzávěrech resp. přivaděčích. Jedna tabule se použije pro hrazení jednoho vtoku. S uzávěry na obtokovém nebo zavzdušňovacím potrubí se manipuluje pouze při snížené hladině v nádrži, pokud se má docílit vyrovnání tlaku před hradidlem, resp. je-li nutno zavzdušnit (odvzdušnit) prostor za hradidlem.

Hradidlo má následující parametry:

Komorové uzávěry horní nádrže uzavírají přivaděč v šachtě. Uzávěry jsou dva a každý z nich sestává z tabule, skříně, hydraulického zvedacího mechanismu a z hydraulického čerpacího agregátu.

Jejich parametry jsou následující:

Strojovna podzemní elektrárny

Ve strojovně se nacházejí dvě Francisovy reverzní turbíny FR 100 s doplňujícím zařízením a příslušenstvím.

Kulový uzávěr

Kulový uzávěr je provozní těsností uzávěr, umístěný před spirálou reverzní turbíny, který je připojen na automatiku soustrojí. Otevírání a zavírání je pomocí tlakové vody z přivaděče a dvěma hydromotory. Konstrukce uzávěru připouští zavření do průtoku až 75,3 m³s^-1 v turbínovém proudění a 58,5 m3s^-1 v čerpadlovém směru proudění, obojí v havarijní situaci.

Kulový uzávěr

Jeho parametry jsou následující:

Každý kulový uzávěr sestává z tělesa uzávěru, víka a otočného tělesa.

Těleso kulového uzávěru je provedeno z ocelolitiny ukončeného oboustranně přírubovými plochami. Pro uložení ložisek čepů otočného tělesa jsou na tělese nálitky náboje. V přední přírubové části jsou bronzem povařené vodící plochy revizního těsnění. Druhá přírubová plocha je upravena pro připojení víka uzávěru. Těleso je doplněno otvorem pro připojení kulová dosedací plocha těsnící desky. Druhá přírubová plocha je upravena pro připojení k tělesu kulového uzávěru. V kuželovité části je otvor pro připojení obtokového hydraulického ventilu a tři závěsná oka.

Otočné těleso je odlitek z ocelolitiny opatřen nerezovým návarem vlastní těsnící plochy. Čepy otočného tělesa jsou kované z oceli, šrouby a kolíky jsou připojeny k otočnému tělesu. Na koncích obou čepů jsou naklínované páky hydromotorů. Funkční plochy čepů jsou povařeny nerezovou ocelí, ložiska čepů bronzová, kluzná centrálně mazaná. Těsnění manžetami Solosele – G firmy James Walker a kombinovaným těsněním teflon – pryž „O" kroužek. Čepem je odvod vody pro odlehčení desky.

Revizní těsnění – jeho část tvoří mezikus s funkční plochou povařenou bronzem a těsnící kruh – odlitek z nerezavějící oceli. Těsnící styk s protiplochou na otočném tělese je přímkový.

Vypínací zařízení je určeno k signalizaci koncových poloh a předávání elektrických impulzů k automatickému ovládání kulového uzávěru.

Funkce kulového uzávěru je následující:

V zavřené poloze je těsnící deska dotlačována tlakem vody do kulové těsnící plochy víka kulového uzávěru. Tlaková voda proniká za desku dvěma otvory v otočném tělese. Revizní těsnící kruh je trvale v odtěsněné poloze ručním nastavením ventilů. Pro otvíraní uzávěru je nutno zrušit tlak na desku. To se děje odlehčovacím ventilem. Po zrušení tlaku deska „odskočí" ze sedla a kulový uzávěr je možno otevřít. Využívá se pružin a působení tlaku vody. Revizní těsnění je ovládáno samostatně ručními ventily.

Spirála turbíny a sací roura

Spirála turbíny je svařovaná, lopatkový kruh spirály s deseti pevnými předrozváděcími lopatami je vyroben jako odlitek. Plášť spirály je svařen z plechových segmentů. Spirála je opatřena vlezem o průměru 600 mm. Hrdlo spirály je opatřeno přírubou a opěrným límcem k přenosu osových sil do stavby.

Kužel savky není zabetonován. Z důvodů jeho demontáže (při demontáži oběžného kola) je kužel horizontálně dělený na dvě části spojené montážní vložkou.

Prostor savky

Kužel je dimenzován na vnitřní přetlak 1,34 MPa a přenos axiálního zatížení F = 41,8.106 N prostřednictvím límce savky a kotevních prvků do betonu. Tuhost kužele savky se podílí na zvýšení tuhosti dolního lopatkového kruhu a dolního víka turbíny. Horní a dolní část kužele savky je svařovaná konstrukce. V kuželu jsou otvory pro umístění revizní plošiny a vlez o rozměru 500 × 600 mm.

Reverzní Francisova turbína

Ve strojovně jsou instalována dvě soustrojí s reverzními Francisovými turbínami typu FR 100 spojené přímo s generátorem.

Turbíny jsou navrženy pro turbínový, čerpadlový a kompenzační provoz. Do čerpadlového provozu je soustrojí roztáčeno pomocí asynchronního motoru při zavzdušněném prostoru oběžného kola.

Turbína je v turbínovém provozu levotočivá, kompenzační provoz je možný v obou směrech otáčení. Závěsné ložisko je umístěno na víku turbíny. Demontáž oběžného kola je možná spodem přes prostor kuželu savky.

Oběžné kolo turbíny typu FR 100 – průměr 4 540 mm sestává z náboje, věnce, sedmi oběžných lopat a hrotu. Náboj je svařován ze čtyř částí včetně horního labyrintu. Materiál kola je legován 13 % Cr 6 % Ni. Pro připojení oběžného kola na hřídel je použita vložka, která je s nábojem spojena šrouby a kolíky. Ve vložce jsou předvrtány volné díry s přídavkem 0,5 mm na plochu pro možnost sestřužení s druhým popřípadě i náhradním oběžným kolem při jejich vzájemné výměně po opravě kavitace. Rozváděcí ústrojí turbíny se skládá z horního víka, dolního lopatkového kruhu, dolního víka a rozváděcích lopat.

Horní víko je vyrobeno jako svařenec z odlitků a z důvodu transportu je dělené na dvě poloviny. Horní víko hydraulicky navazuje na spirálu, k níž je připojeno tuhou dvojitou přírubou a šedesáti šrouby M 140 × 4 a 12 kuželovými kolíky průměru 50 mm. Utěsnění horního turbínového víka vůči lopatkovému kruhu spirály je provedeno pomocí kruhové pryžové šňůry. Dolní lopatkový kruh je připojen ke spirále přes dvojitou přírubu pomocí šroubů 56 × M 140.

Hydraulicky obtékaná plocha je povařena nerez návarem tloušťky 5 mm. Z dolního lopatkového kruhu se odvádí potrubím prosáklá voda a mazací tuk z dolních čepů rozváděcích lopat.

Dolní víko je nedělený odlitek a navazuje na dolní lopatkový kruh, se kterým je spojeno pomocí dvojité obvodové příruby čtyřiceti šrouby M 120 × 4 a dvaceti kolíky ø 40.

Rozváděcích lopat je celkem dvacet. Povrch čepů lopat v místě pouzder je kalený laserem.

Rozváděcí lopata je uložena ve třech radiálních ložiscích. Je vyvěšena na jednom axiálním ložisku. U 17 lopat TG1 je materiál ložiskových pouzder cínový bronz. Tři lopaty jsou uloženy v bezmazných DEVA pouzdrech BM-GLEITLAGER. U TG2 jsou všechny rozvá děcí lopaty uloženy v bronzových pouzdrech. Bronzová pouzdra i DEVA pouzdra jsou uložena v nosných nerezových pouzdrech.

Nosné těleso závěsného ložiska je vyrobeno nedělené jako svařenec z odlitků a válcovaných materiálů. Dolní litá část nosného tělesa závěsného ložiska tvoří současně těleso vodícího ložiska turbíny. Nosné těleso závěsného ložiska je opatřeno čtyřmi obdélníkový mi průlezy, které umožňují přístup a montáž axiální ucpávky a vodícího ložiska turbíny. Jeden z vlezů je vybaven pevnými ocelovými stupadly.

Na vnějším povrchu nosného tělesa závěsného ložiska je axiálně a radiálně uložen regulační kruh. Axiální ucpávka turbíny je umístěna v turbínovém víku a je dodávkou firmy STERLING. Ucpávka je typu STERLING MECHANICAL WT SEAL TYPE WPR.

Radiální vodící ložisko turbíny je segmentové, samomazné, obousměrné s nucenou cirkulací oleje. Je uchyceno na nosné těleso závěsného ložiska. Chlazení oleje v olejové nádrži zajišťují dva vodní chladiče. Cirkulace vody a oleje je kontrolována proudoznaky a teplota teploměry. Vodící ložisko se skládá z 12 radiálních segmentů, jejichž kluzná plocha je tvořena cínovou kompozicí tloušťky 2 mm.

Závěsné ložisko turbíny je segmentové, obousměrné, s nucenou cirkulací oleje, uchycené na nosném tělese na víku turbíny. Mimo závěsné ložisko jsou umístěny 4 chladiče oleje, každý s chladícím výkonem 500 kW.

Závěsné ložisko je dimenzováno na:

Ve strojovně se dále nachází zařízení pro vyčerpání technologické a prosáklé vody. Zařízení sestává ze tří jímek umístěných v nejnižším místě strojovny mezi funkčními bloky. Ke každému bloku (TG 1 a TG 2) náleží jedna jímka technologické vody. Jímka prosáklé vody je společná, situovaná je uprostřed.

Dolní víko turbíny

Reverzní Francisova turbína

Závěsné ložisko

Detail závěsného ložiska

...pokračování v příště.

Literatura
- PVE Dlouhé Stráně, kolektiv autorů, vydal ČEZ a.s., r. 1997