Farnell element14   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Phoenix Contact Sp. z o.o.   Fluke Europe B.V.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Energetyka Zastosowanie linii tymczasowej jako elementu optymalizacji pracy sieci przesyłowej
drukuj stronę
poleć znajomemu

Zastosowanie linii tymczasowej jako elementu optymalizacji pracy sieci przesyłowej

fot. dno1967b/CC/Flickr

Linie tymczasowe są zbudowane głównie na bazie jednotrzonowych słupów zestawionych z lekkich segmentów, bez fundamentów, z odciągami z lin stalowych. Są ustawiane w krótkim czasie, na dowolnym terenie. Pozwalają na szybkie przywrócenie zasilania w stanach awaryjnych i umożliwiają przebudowy i modernizacje linii bez narażania odbiorców na utratę zasilania. Wykorzystywane do ochrony infrastruktury krytycznej pozwalają jednocześnie na optymalizację pracy sieci przesyłowej.

Linie tymczasowe to linie elektroenergetyczne o prostej budowie słupów i krótkim czasie montażu (przeciętnie do 4h) służące do chwilowego zastąpienia linii przesyłowej, której funkcje zostały zdekomponowane na skutek awarii, żywiołu, degradacji wytrzymałości mechanicznej i elektrycznej lub wysokiego prawdopodobieństwa utraty zasilania mogącego narazić bezpieczeństwo wielu ludzi.

Przydatność linii tymczasowych potwierdza praktyka wielu energetyk na świecie, a przeprowadzone w Polsce EURO’2012 uwypukliło konieczność ochrony infrastruktury krytycznej na najwyższym osiągalnym technicznie poziomie [1-4].

Jednocześnie dostrzeżono potencjalne funkcje linii tymczasowych jako wspomaganie procesów inwestycyjnych bez obniżania poziomu pewności zasilania odbiorców, a więc utrzymania deklarowanego umownie bezpieczeństwa dostaw energii.

Zastosowanie linii tymczasowych jest jednym z istotnych elementów ochrony infrastruktury krytycznej, którą buduje się w celu priorytetowego utrzymania zasilania odbiorców. Takie podejście sprzyja optymalizacji pracy sieci będące korzystnym rozwiązaniem zarówno dla odbiorców jak i operatorów sieciowych. Poprawa efektywności w dłuższej perspektywie pozwala na racjonalne utrzymanie kosztów eksploatacji i modernizacji sieci elektroenergetycznych. 

Optymalizacja pracy sieci przesyłowej jako infrastruktury krytycznej 

W Polsce ustawa z dnia 26 kwietnia 2007 r. o zarządzaniu kryzysowym wprowadziła pojęcie infrastruktury krytycznej oraz jej ochrony [1, 2]. Pojęcie to, używane w Polsce od niedawna, pojawiło się w ostatnich latach również za sprawą naszej przynależności do Unii Europejskiej oraz NATO i wynikającej stąd konieczności adaptowania na nasz grunt nie tylko terminologii, ale stosownych rozporządzeń i decyzji. Pojęcie infrastruktury krytycznej obejmuje dotychczas stosowane w oficjalnych dokumentach definicje „obiekty szczególnie ważne dla bezpieczeństwa państwa i obronności”, ale również systemy oraz wchodzące w ich skład powiązane ze sobą funkcjonalnie obiekty, w tym obiekty budowlane, urządzenia, instalacje, usługi istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa obywateli, a także służące zapewnieniu sprawnego funkcjonowania organów administracji publicznej, instytucji i przedsiębiorców.

To szerokie pojęcie obejmuje więc systemy zaopatrzenia w energię i paliwa, łączności i sieci teleinformatyczne, systemy finansowe, zaopatrzenia w żywność i wodę, ochrony zdrowia, transportowe i komunikacyjne, ratownicze, zapewniające ciągłość działania administracji publicznej, produkcji, składowania, przechowywania i stosowania substancji chemicznych i promieniotwórczych, w tym rurociągi substancji niebezpiecznych.

Ochrona infrastruktury krytycznej natomiast jest to zespół przedsięwzięć organizacyjnych realizowanych w celu zapewnienia funkcjonowania lub szybkiego jej odtworzenia na wypadek zagrożeń, w tym awarii, ataków oraz innych zdarzeń zakłócających jej prawidłowe funkcjonowanie. Ochrona powinna więc swoim zakresem obejmować gromadzenie i przetwarzanie informacji dotyczącej infrastruktury krytycznej, przygotowanie i aktualizację planów ochrony, opracowanie i wdrażanie procedur na wypadek wystąpienia zagrożenia dla tej infrastruktury oraz współpracę z administracją publiczną właścicieli, posiadaczy samoistnych i zależnych obiektów, instalacji lub urządzeń infrastruktury krytycznej w zakresie jej ochrony.

Właściciele infrastruktury krytycznej są zobowiązani do: przygotowania i wdrażania, stosownie do zaistniałego zagrożenia, własnych planów ochrony oraz utrzymywania własnych systemów rezerwowych zapewniających bezpieczeństwo i podtrzymujących funkcjonowanie tej infrastruktury do czasu jej pełnego odtworzenia.

Ustawa swym zakresem obejmuje następujące działania:

  • przygotowanie wykazu obiektów i systemów rozumianych jako infrastruktura krytyczna,
  • analizę ryzyka,
  • przygotowanie wykazu zasobów do ochrony infrastruktury,
  • zdefiniowanie działań realizowanych w sytuacji zagrożenia,
  • zdefiniowanie działań odtwarzających infrastrukturę,
  • określenie kanałów komunikacji ze stronami trzecimi.

Przeciwdziałanie rozległym awariom sieci jest przedmiotem licznych analiz, sprzyja doskonaleniu diagnostyki oraz rozwojowi technik o profilaktycznym znaczeniu, jaką niewątpliwie stanowią np. prace pod napięciem. Te działania zbliżają do podjęcia jeszcze bardziej skutecznej ochrony infrastruktury krytycznej [5-11,13].

Specyfika tymczasowego zasilania ma swoje źródło w systemach ERS (Emergency Restoration Systems), zastosowanych przez amerykańskie i kanadyjskie firmy, np. Lindsey i SBB, a w Europie przez holenderską firmę KEMA. Koncepcje ERS są rozwijane od lat 70. ubiegłego stulecia. Tymczasowe techniki utrzymania zasilania obejmują dwie grupy rozwiązań związane z tymczasowymi liniami i przewoźnymi generatorami, polami i stacjami. Te pierwsze zostaną w niniejszym artykule omówione szerzej.

Linie tymczasowe jako wsparcie procesu interwencyjnego przywracania zasilania w stanach awaryjnych sieci 

Przerwy w dostawach energii elektrycznej występowały, występują i będą występować mimo ciągłych wysiłków poprawy niezawodności sieci elektroenergetycznej z powodu silnych, trudno przewidywalnych anomalii pogodowych (rys.1). Każda linia zaprojektowana jest tak, aby wytrzymać obciążenia klimatyczne, jednak w przypadku nagłych zmian warunków pogodowych, których wartości przekraczają wartości krytyczne przyjęte podczas projektowania i budowy linii, może dojść do awarii. Wartości, na które projektowana jest linia są kompromisem pomiędzy ekonomią a niezawodnością i opierają się na aktualnych w okresie projektowania przepisach i normach.

Ogólny wynik strat wynikający z długiego czasu wyłączeń ważnych linii przesyłowych może być znaczny.

Przypadki awarii polskich linii przesyłowych związane z dotkliwą utratą zasilania odbiorców (fot. Archiwum)
Rys.1. Przypadki awarii polskich linii przesyłowych związane z dotkliwą utratą zasilania odbiorców (fot. Archiwum)

W zależności od rozmiaru i w rezultacie konsekwencji awarii linii przesyłowych, straty finansowe mogą wystąpić w elektrowniach, przedsiębiorstwach energetycznych i u odbiorców.

Przykłady bezpośrednich strat przedsiębiorstw to m.in.:

  • koszt przywrócenia zasilania,
  • wyższe straty sieciowe na innych liniach przesyłowych,
  • kary w wyniku niewywiązania się z umów dostaw energii do odbiorców,
  • możliwy wyższy koszt generacji lub wyższe koszty elektrowni w wyniku redukcji wytwarzania lub ich zamknięcia.

Doświadczenia wielu operatorów wskazują, że poprawa zasilania terenów silnie zurbanizowanych lub wrażliwych na dostawy energii mogą się odbywać bez pogarszania wskaźników jakościowych tylko dzięki dopuszczaniu rozwiązań tymczasowych (m.in. linii, pól przewoźnych) jako elementów ochrony infrastruktury krytycznej [7-10]. Wymaga to oczywiście dopełnienia szeregu warunków narzuconych wspomnianymi powyżej regulacjami prawnymi.

Linie tymczasowe elementem ochrony infrastruktury krytycznej przy obniżonym poziomie pewności zasilania 

Linie tymczasowe pozwalają na utrzymanie zdolności przesyłowych w systemie ERS (rys. 2) i mogą mieć zastosowanie w następujących procesach eksploatacyjnych:

  • wymiana przewodów fazowych danego typu na ten sam typ przewodów (np. w przypadku uszkodzenia),
  • wymiana izolacji każdego typu,
  • wymiana osprzętu przewodowego i izolatorowego,
  • wymiana słupów podczas uszkodzenia wynikającego z ich zniszczenia (niezależnie od przyczyn),
  • naprawa sekcji odciągowych,
  • remont jednego toru linii na liniach wielotorowych,
  • bocznikowanie aparatury lub elementów toru przesyłowego,
  • podłączanie i odłączanie przenośnych, przewoźnych generatorów wielkiej mocy.

Tymczasowe techniki utrzymania zdolności przesyłowych w procesach inwestycyjnych mogą być zastosowane do:

  • wymiany przewodów danego typu na inny typ przewodów (np. przewody odgromowe na przewody typu OPGW, przewody fazowe tradycyjne na przewody małozwisowe),
  • budowy nowych linii w zbliżeniu lub skrzyżowaniu z istniejącymi liniami,
  • przebudowy starych linii na nowe o tym samym napięciu,
  • przebudowy (w celu zwiększenia zdolności przesyłowych) linii o danym napięciu na linie o napięciu wyższym,
  • podniesienia słupów (podczas budowy, przebudowy),
  • realizacji tymczasowej linii jako źródła dostawy energii w przypadku budowy, przebudowy, modernizacji,
  • realizacji tymczasowej linii w przypadku budowy różnego rodzaju obiektów energetycznych i przemysłowych.

Jedno z zastosowań linii tymczasowej pozwalającej utrzymać zasilanie oraz przykład konstrukcji słupa (z prawej) o dużej wysokości, do 50 m
Rys.2. Jedno z zastosowań linii tymczasowej pozwalającej utrzymać zasilanie oraz przykład konstrukcji słupa (z prawej) o dużej wysokości, do 50 m

Oprócz analiz elektrycznych podstawową rolę odgrywają analizy mechaniczne pozwalające dla konkretnych warunków terenowych określić sposoby, kierunki i głębokości zakotwienia tymczasowych konstrukcji i przebiegu całej tymczasowej linii. Oprogramowanie tych obliczeń jest kluczowe dla przygotowania budowy tymczasowej linii.

Zaawansowane wspomaganie linii tymczasowych 

W ostatnich latach obserwuje się wzbogacanie rozwiązań budowy tymczasowych linii poprzez robotyzację prac zastępującą lub wspomagającą ich budowę (rys. 3) oraz zastosowanie zwłaszcza do robót stacyjnych przewoźnych pól aparaturowych lub całych pól. Stosowane są w zależności od potrzeb i indywidualnych projektów systemy mieszane opisanych rozwiązań, m.in. wykorzystania istniejących w pobliżu awaryjnego miejsca linii niedociążonych, spinania linii na przedpolu stacji. Szerokie zastosowanie przewoźnych aparatów i pól na stacjach opisano w publikacjach [9,14].

Zrobotyzowane ramię izolacyjne pozwalające na odciągnięcie przewodów czynnej linii (źródło: Quanta Services, USA)
Rys. 3. Zrobotyzowane ramię izolacyjne pozwalające na odciągnięcie przewodów czynnej linii (źródło: Quanta Services, USA); wybrane oznaczenia:
22  ramię podnośnika z wstawką izolacyjną (26),
24 – podnośnik, 42 – izolatory

follow us in feedly
Średnia ocena:
 
REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (0)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
ul. Świętokrzyska 14, Warszawa
tel.  +48 22 5564-302
fax.  +48 22 5564-301
$nbsp;
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl