Paks II. aktualitásai

Átírás

1 Paks II. aktualitásai 7. VÉDELMI ÉS IRÁNYÍTÁSTECHNIKAI FÓRUM Sziklai György villamos osztályvezető Paks II. Zrt. Zalakaros,

2 TARTALOM A PAKS II. PROJEKT ELŐZMÉNYEK ENGEDÉLYEZÉS HÁLÓZATI CSATLAKOZÁS BLOKKI VILLAMOS RENDSZEREK TARTALÉKBETÁPLÁLÁSRA TÖRTÉNŐ ÁTKAPCSOLÁS SZIMULÁCIÓJA NAGYMOTOR INDÍTÁSOK TÚLFESZÜLTSÉG EREDETŰ KÖZÖS OKÚ MEGHIBÁSODÁSOK ELLENI VÉDELEM PAKS II ATOMERŐMŰ TERVEZETT RENDSZERSZINTŰ SZOLGÁLTATÁSAI I 2

3 A PAKS II. PROJEKT ELŐZMÉNYEK 3

4 ELŐZMÉNYEK - 1 Negyven évvel ezelőtt megkezdődött a paksi atomerőmű 1. és 2. blokkjának építése Az ország legnagyobb beruházása a XX. században Komoly dilemma volt, hogy szükség van-e rá az országnak Ma már biztosan állíthatjuk, hogy igen És most újra ebben a helyzetben vagyunk 4

5 ELŐZMÉNYEK MVM Teller Projekt Alapítás: MVM Teller Projekt Megvalósíthatósági Tanulmány Parlament Elvi Hozzájárulás MVM Lévai Projekt Alapítás: Nemzeti Energia Stratégia Parlamenti Döntés: MVM Paks II. Zrt. megalakul Megvalósítási megállapodások (EPC, O&M, Fuel)

6 ENGEDÉLYEZÉS 6

7 MÉRFÖLDKÖVEK // KULCSENGEDÉLYEK Telephelyengedély megszerzése ( ) Környezetvédelmi engedély jogerőre emelkedik ( ) Villamosipari (MEKH-) elvi létesítési engedély megszerzése ( ) Indul a nukleáris létesítési engedélyezés ( ) Villamosipari (MEKH-) létesítési engedély megszerzése ( ) Fizikai védelmi engedély megszerzése ( ) Katasztrófavédelmi engedély megszerzése ( ) 7

8 1. TELEPHELYENGEDÉLY Az előkészítési szakasz egyik legfontosabb eljárása a telephelyengedély megszerzése volt. ( ) Ennek alapdokumentuma a Telephely Biztonsági Jelentés. A telephelyengedély iránti kérelemben igazolni kellett, hogy a telephely megfelel az új atomerőművi blokkok létesítésére. A kutatófúrások révén nyert magminták vizsgálata (2016. május) 8

9 2. KÖRNYEZETVÉDELMI-ENGEDÉLY Az új atomerőművi blokkok létesítésével kapcsolatos környezetvédelmi engedélyezési eljárás a több mint kétezer oldalas környezeti hatástanulmány benyújtásával kezdődött december 19-én. Az engedélyezési eljárásában környezeti hatásvizsgálati eljárásra is sor került: lakosságifórum-sorozat a környező 41 településen, nemzetközi közmeghallgatás 7 országban, 9 helyszínen, további írásbeli konzultációk, közérthető tájékoztató több mint 100 ezer példányban, 41 település minden háztartásába eljuttatva. A beruházás környezeti hatásvizsgálati eljárását az ENSZ Espooi Egyezmény titkársága 2017 végén követendő példának és jó gyakorlatnak ( best practice ) minősítette. 9

10 3. MEKH ELVI LÉTESÍTÉSI ENGEDÉLY A villamosipari (MEKH) elvi létesítési engedély is előfeltétele az új blokkok létesítési engedélyezésének, valamint az építési, gyártási, beszerzési és szerelési munkák megkezdésének. A Paks II. Zrt. a villamos energiáról szóló törvényben foglalt kötelezettségének eleget téve június 16-án nyújtotta be az új blokkokra vonatkozó elvi létesítésengedély-kérelmét a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatalhoz. A dokumentáció azt igazolja, hogy az új atomerőmű, mint a villamosenergia-rendszer üzemét lényegesen befolyásoló erőmű biztonsággal integrálható az együttműködő magyar villamosenergia-rendszerbe. A villamosipari elvi létesítési engedélyt október 12-én kapta meg a projekt a hivataltól. 10

11 4. MEKH LÉTESÍTÉSI ENGEDÉLY A villamosipari létesítési engedély is előfeltétele az új blokkok tényleges építési, gyártási, beszerzési és szerelési munkái megkezdésének. A Paks II. Zrt. a villamos energiáról szóló törvényben foglalt kötelezettségének eleget téve október 9-én nyújtotta be az új blokkokra vonatkozó létesítésengedély-kérelmét a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatalhoz. A dokumentáció azt igazolja, hogy az erőmű meg fog felelni a vonatkozó követelményeknek, illeszkedik a környezetbe, nem befolyásolja a meglévő atomerőmű folyamatos üzemét, és hosszú távon hozzájárul a magyar villamosenergia-rendszer ellátásbiztonságához. A villamosipari létesítési engedélyt november 19-én kapta meg a projekt a hivataltól. 11

12 5. NUKLEÁRIS LÉTESÍTÉSI ENGEDÉLY A beruházás megvalósításának eddigi legfontosabb mérföldköve a műszaki dokumentáció elkészítése, majd a létesítésiengedély-kérelem benyújtása volt az Országos Atomenergia Hivatalnak. ( ) Nukleáris területen az eddigi legkomplexebb engedélyezési folyamat. Azt kell igazolni, hogy az összes nukleáris biztonsági követelményt teljesítik az új blokkok. Az OAH az engedélyezési eljárásban további hiánypótlást rendelt el án. 12

13 HÁLÓZATI CSATLAKOZÁS 13

14 A magyar átviteli hálózat Forrás: 14

15 A magyar átviteli hálózat a Paks II atomerőmű üzembelépését követően Új hálózati elem: Albertirsa Paks 400 kv-os kétrendszerű távvezeték (~115 km) 15

16 Paks II elvégzett hálózatszámítások: Cél: Indok: Lévai projekt által meghatározott hálózatképre ellenőrző számítások elvégzése - Ismertté vált blokk méret ( MW) - Konkrét turbina-generátor gépegység adatok (4 db turbina, és 2 db generátor) - Forgódiódás gerjesztő rendszer alkalmazhatóságának ellenőrzése tranziens stabilitási szempontból Eredmények: Loadflow: minimális számú 132 kv-os túlterhelődés Paks II állomásban a második 400/132 kv-os transzformátor kiépítése nem indokolt Zárlatszámítás: Paks I alállomásra aktív zárlatszámítási módszerrel ~5%-os tartalék az 50 ka-es (400 kv) és 31,5 kaes (132 kv) szinthez képest Tranziens stabilitás számítás ÜSZ előírásai szerint: - a 3 kisnyomású házas turbinával rendben - a 2 kisnyomású házas turbinával problémák adódtak -> Részletes védelmi modell vizsgálat szükséges A lévai projektben alkalmazott csatlakozási verzióval a blokkok illeszthetők a villamosenergiarendszerbe 16

17 Paks II új alállomás lehetséges telephelyei

18 Hálózati Csatlakozás Megvalósíthatósági Tanulmány db csatlakozási verzió vizsgálata 1. és 2. számú Paks II 400/132 kv-os alállomási telephelyet figyelembe véve Udvartéri alállomás kialakítása mellett és anélkül 8 db elvetett változat 9 db részletesen vizsgált változat, tételes költségbecsléssel i tervzsűri döntése A tervezésben résztvevő szervezetek (MAVIR Zrt, MVM Paks II. Zrt., PÖYRY Erőterv Zrt, MVM ERBE Zrt.) koncepcionálisan elfogadták a végleges csatlakozási verziót. 18

19 A hálózati csatlakozás topológiai koncepciója és beruházási terjedelme - 1 Csatlakozási pontok tervezett üzembehelyezési időpontjai Biritó 400/132 kv-os, új alállomás Paks 400/132 kv-os, meglévő alállomás MAVIR terjedelem Paks II terjedelem 400 kv-os kapcsolóberendezés 5. Blokk udvartéri Kapcsolókert (50UAP) 132 kv-os kapcsolóberendezés 90UAP 132 kv-os kapcsolóberendezés 132 kv-os kapcsolóberendezés 6. Blokk udvartéri Kapcsolókert (60UAP) 400 kv-os kapcsolóberendezés Blokk Transzformátor 3*533 MVA 24/405 kv Háziüzemi normál Transzformátorok 2 * 90 MVA 24/10,5/10,5 kv Tartalék Transzformátorok 2 * 90 MVA 132/10,5/10,5 kv Fővállalkozói terjedelem Indító Transzformátor 90 MVA 132/10,5/10,5 kv Tartalék Transzformátorok 2 * 90 MVA 132/10,5/10,5 kv Háziüzemi normál Transzformátorok 2 * 90 MVA 24/10,5/10,5 kv Blokk Transzformátor 3*533 MVA 24/405 kv Generátor 1556 MVA 24 kv Indítókazán 5. blokk 10 kv-os háziüzem 6. blokk 10 kv-os háziüzem Generátor 1556 MVA 24 kv 5. blokk 6. blokk 19

20 A hálózati csatlakozás topológiai koncepciója és beruházási terjedelme

21 BLOKKI VILLAMOS RENDSZEREK 21

22 400kV GT ANT 132kV AST HTBBVER (SPSS) 6-os blokk 10kV Kiszolgáló rendszerek: - Mélységi védelmi szint (DiD level); - ABOS; - Technológiai igény; - Fogyasztói csoportok. NOVER (NOPSS) SZLEVER (NORPSS) PLEPVER (SRNORPSS) BIVER (EPSS) TAK1LEVER (RPSSDEC1) TAK2LEVER (RPSSDEC2)

23 400kV GT ANT 132kV AST HTBBVER (SPSS) 6-os blokk 10kV Fogyasztók csoportosítása rendelkezésre állás szerint: NOVER (NOPSS) SZLEVER (NORPSS) - Normál betáplálás (3. csoport) - Dízelgenerátor (72h) (2. csoport) - AC és DC szünetmentes (1. csoport) PLEPVER (SRNORPSS) BIVER (EPSS) 2h 2h 2h 2h 2h 2h Redundancia TAK1LEVER (RPSSDEC1) 6h 6h TAK2LEVER (RPSSDEC2) 24h 24h I 23

24 Kiemelt fogyasztók: 400kV GT ANT 132kV AST 6-os blokk NOVER: FKSZ, SZBV hajtás, tápszivattyúk, kondenz. sziv., kondenzátor hűtővíz szivattyú 10kV SZLEVER: turbina tengelyforgató, turbógenerátor üzemzavari DC olajszivattyú, gen. fesz. sínhíd mesterséges hűtés PLEPVER: térfogatkompenzátor fűtőtestek, konténment szellőz., pótvíz és bóros szab. BIVER: nagynyom. ZÜHR, kisnyom. ZÜHR, vészhelyzeti bór befecskendező, biztonsági hűtővíz sziv., üzemzavari tápsziv., közbenső biztonsági hűtővízköri sziv., konténment izoláció TAK1LEVER: reaktor üzemzavari lehűtőrendszer, pótvíz rendszer (szekunder kör), alternatív hőelvonó rendszer TAK2LEVER: passzív hőelvonó rendszer utántöltés I 24

25 I. Normál üzem 400kV GT ANT 132kV AST 10kV NOVER (NOPSS) SZLEVER (NORPSS) PLEPVER (SRNORPSS) BIVER (EPSS) TAK1LEVER (RPSSDEC1) Feszültség alatt Üzemelő Kikapcsolt TAK2LEVER (RPSSDEC2) I 25

26 II. Generátor üzemképtelen 400kV GT ANT 132kV AST 10kV NOVER (NOPSS) SZLEVER (NORPSS) PLEPVER (SRNORPSS) BIVER (EPSS) TAK1LEVER (RPSSDEC1) Feszültség alatt Üzemelő Kikapcsolt Üzemképtelen TAK2LEVER (RPSSDEC2) I 26

27 400kV GT III. Külső hálózati kiesés ANT 132kV AST NOVER (NOPSS) SZLEVER (NORPSS) PLEPVER (SRNORPSS) 10kV BIVER (EPSS) TAK1LEVER (RPSSDEC1) Feszültség alatt Üzemelő Kikapcsolt Üzemképtelen TAK2LEVER (RPSSDEC2) I 27

28 IV. Generátor üzemképtelen + külső hálózati kiesés 400kV GT NOVER (NOPSS) SZLEVER (NORPSS) ANT 10kV 132kV AST PLEPVER (SRNORPSS) BIVER (EPSS) TAK1LEVER (RPSSDEC1) Feszültség alatt Kikapcsolt Üzemképtelen TAK2LEVER (RPSSDEC2) I 28

29 V. Átkapcsolás tartalék betáplálásra 400kV GT ANT 132kV AST NOVER (NOPSS) SZLEVER (NORPSS) 10kV PLEPVER (SRNORPSS) BIVER (EPSS) TAK1LEVER (RPSSDEC1) Üzemelő Kikapcsolt Üzemképtelen TAK2LEVER (RPSSDEC2) I 29

30 TARTALÉKBETÁPLÁLÁSRA TÖRTÉNŐ ÁTKAPCSOLÁS SZIMULÁCIÓJA 30

31 Az átkapcsolási folyamat szimulációja zárlat a generátor sínhídon alapvédelmi működés 11 kv 400 kv 132 kv I 31

32 NAGYMOTOR INDÍTÁSOK 32

33 Nagymotor indítások szimulációja - 1 Főkeringtető szivattyú (7400 kw) indítás feszültségletörésének hatása a blokki 10 kv-os normál elosztókon I 33

34 Nagymotor indítások szimulációja - 2 Tápvíz szivattyú (8055 kw) indítás feszültségletörésének hatása a blokki 10 kv-os normál elosztókon I 34

35 TÚLFESZÜLTSÉG EREDETŰ KÖZÖS OKÚ MEGHIBÁSODÁSOK ELLENI VÉDELEM 35

36 ELŐZMÉNYEK A Forsmark atomerőműben bekövetkezett esemény ( ) Kiindulási állapot: 1-es blokk teljes teljesítményen üzemel Az azonos állomásba csatlakozó 2-es blokk leállított állapotban Zárlat a 400 kv-os kapcsolóberendezésen 36

37 A Forsmark atomerőműben bekövetkezett esemény Következmények: A rendszerfeszültség átmeneti csökkenése; A blokk leválása a hálózatról; Visszaterhelés háziüzemre; Rövid, de jelentős mértékű túlfeszültség a belső villamos hálózaton (A, B, C, D elosztók); A dízelek elindultak, de kettő (A, B) nem tudott csatlakozni az elosztókhoz a vezérléshez szükséges teljesítményt biztosító UPS-ek túlfeszültség okozta kiesése miatt. Az összes UPS kiesése a telephelyen belüli villamosenergia-ellátás teljes elvesztéséhez vezethetett volna. 37

38 ENTSO-E NC RfG és ÜSZ követelmények A probléma forrása: túlzó feszültség meddőteljesítmény szabályozási követelmények: ENTSO-E általános ENTSO-E Közép-Európa Magyar 38

39 Hálózatról történő lekapcsoláskor fellépő túlfeszültségek összehasonlítása Szabó Stabilitás Bt. GE-Alstom A generátor túlgerjesztett állapotban van, maximum meddő termelés mellett, a háziüzem tartalékbetápról üzemel. 39

40 Közeli 0,1 s-os 3F zárlatot követő lekapcsoláskor (3Fki) fellépő túlfeszültségek összehasonlítása Szabó Stabilitás Bt. GE-Alstom A generátor túlgerjesztett állapotban van, maximum meddő termelés mellett, a háziüzem tartalékbetápról üzemel. 40

41 A meddőtermelés korlátozásának vizsgálata Hálózatról történő lekapcsoláskor (KI) különböző meddőtermelési állapotokban fellépő túlfeszültségek összehasonlítása Megoldás: a meddő villamosenergia termelés korlátozása 41

42 PAKS II ATOMERŐMŰ TERVEZETT RENDSZERSZINTŰ SZOLGÁLTATÁSAI

43 FCR (Frequency Containment Reserves) Paks II. Atomerőmű tervezett rendszerszintű szolgáltatási képességeinek bemutatása FCR kiegyenlítő szabályozás mértéke: a névleges beépített villamos teljesítmény ±2 %-a Normál hálózati üzem mellett az FCR szabályozás a névleges beépített villamos teljesítmény %-os tartományán belül aktiválható afrr (Automatic Frequency Restoration Reserves) afrr kiegyenlítő szabályozás mértéke: A névleges beépített villamos teljesítmény %-os tartományán belül az aktuális munkapont körüli ± 10 %-os szabályozási tartomány. A nettó villamos teljesítményre vonatkoztatott terhelésváltoztatási sebesség: ± 1%/min. Az afrr szabályozást a teljes kampány 90%-ában kell tudni biztosítani. Az afrr szolgáltatásra vonatkozó paraméterek alapján elmondható, hogy az mfrr és RR szabványos termékekre vonatkozó megfeleltethetőség is automatikusan teljesül. 43

44 Paks II. Atomerőmű tervezett rendszerszintű szolgáltatási képességeinek bemutatása Menetrendkövető (Load-following) üzemmód Új atomerőművi blokkok normál üzemi teljesítménytartománya a névleges teljesítmény %-a. Ezen a tartományon belül az új atomerőművi blokkok képesek menetrend-követő szabályozásra, meghatározott technológiai feltételek (pl. gradiens, idő korlátok) figyelembevétele mellett: (Naponta maximum 2 db, 100% -> 50% -> 100% [Pn] ciklus, hetente maximum 5 db ciklus, Évente maximum 200 db ciklus) Teljesítményváltoztatási sebesség 1% [Pn/perc] Feszültség-meddőteljesítmény szabályozás Üzemi Szabályzatban előírt szabályozási sáv Sötétindítás (black-start) Az új atomerőművi blokkok képesek lesznek külső - black-start képességgel rendelkező - erőmű által szolgáltatott feszültségről elindulni, figyelembe véve a várható frekvencia és feszültség ingadozásokat is. 44

45 ZÁRÓ GONDOLATOK

46 A Paks II Atomerőmű a tervezett rendszerszintű szolgáltatásaival mint egy új, flexibilis termelői kapacitás tud majd belépni a magyar villamosenergia-piacra, megfelelve a hazai és az ENTSO-E szabályozási követelményeknek, hosszútávon garantálva a karbonsemleges (klímapolitikai célokkal összhangban lévő) villamosenergia-termelést. 46

47 KÉRDÉSEK?

48 KÖSZÖNJÜK A FIGYELMET!