Układy elektryczne

Wraz z kolejnymi etapami modernizacji elektrowni unowocześniano bądź wymieniano na bardziej efektywne i niezawodne poszczególne elektryczne układy zasilania.

Generatory
Dla bloku nr 1 i 2 zainstalowano nowe generatory prądu przemiennego, trójfazowe z chłodzeniem powietrznym i wzbudzeniem statycznym tyrystorowym produkcji ALSTOM Power Generators, o mocy znamionowej 153 MW (191 MVA) i napięciu znamionowym 15,75 kV Generatory zainstalowane na bloku nr 1 i 2 są pierwszymi w Polsce generatorami z chłodzeniem powietrznym o tak dużej mocy.
Na blokach nr 3-6 pracują generatory z chłodzeniem wodorowym i wzbudzeniem statycznym tyrystorowym, produkcji DOLMEL, o mocy znamionowej 120 MW i napięciu znamionowym 13,8 kV .

Transformatory blokowe
Na bloku nr 1 i 2 zainstalowano nowe transformatory blokowe, o wysokiej sprawności, mocy znamionowej 187,5 MVA, przekładni napięciowej 125/15,75 kV z chłodzeniem olejowo-powietrznym. Na blokach nr 3 * 6 pracują transformatory o mocy znamionowej 130 *150 MVA, z chłodzeniem olejowo-wodnym, produkcji ELTA.

Wyprowadzenie mocy
Wyprowadzenie mocy z bloków nr 1 i 2 realizowane jest szynoprzewodem ekranowanym ELPE 24/10 produkcji Elektrobudowy poprzez transformatory blokowe, skąd liniami napowietrznymi do rozdzielni wysokiego napięcia 110 kV (bloki nr 1, 2, 3 i 6) i rozdzielni 220 kV (bloki 4 i 5).

Transformatory odczepowe potrzeb własnych bloków
Dla zasilania potrzeb własnych bloków nr 1 i 2 zastosowano nowe transformatory o mocy znamionowej 16 MVA i przekładni napięciowej 15,75/6,3 kV.
Na bloku nr 6 zainstalowany jest transformator o mocy znamionowej 16 MVA a na blokach nr 3?5 o mocy 12,5 MVA i przekładni napięciowej 13,8/6,3 kV

Transformatory potrzeb własnych ogólnych
Potrzeby ogólne elektrowni zasilane są poprzez transformatory:

• TR01 - o mocy 16 MVA i przekładni10,5/6,3 kV podłączony do uzwojenia wyrównawczego autotransformatora 220/110/10,5 kV, zasilający pierwszą sekcję głównej rozdzielnicy potrzeb ogólnych 0BCA
• TR02 - o mocy 16 MVA i przekładni110/6,3 kV podłączony do rozdzielni 110 kV, zasilający drugą sekcję głównej rozdzielnicy potrzeb ogólnych 0BCA

Rozdzielnice 6 kV potrzeb własnych ogólnych.
W związku ze wzrostem zapotrzebowania mocy na potrzeby ogólne związane z budową instalacji suchego odprowadzania popiołów, oraz instalacji odsiarczania spalin z bloków 3 i 6, sukcesywnie rozbudowywano rozdzielnice potrzeb własnych ogólnych przez wybudowanie nowych rozdzielnic 6 kV 3RO i RP. Spowodowało to również konieczność wymiany starej rozdzielnicy RO na nową rozdzielnicę 0BCA zabudowaną na tym samym miejscu. Wymianę przeprowadzono przy utrzymaniu zasilania potrzeb własnych ogólnych bez przerw. Rozdzielnica 0BCA jest rozdzielnicą osłoniętą, szafową, dwuczłonową, jednosystemową, dwusekcyjną typu D17p produkcji Elektrobudowy. Wyposażona jest w wyłączniki próżniowe VD4. Rozdzielnica D17p pod względem rozwiązań konstrukcyjnych jest nowoczesną rozdzielnicą charakteryzującą się wysokimi parametrami technicznymi.
Dodatkowo rozdzielnica ta została wyposażona w mikroprocesorowy system ochrony przed skutkami łuku elektrycznego typu VAMP produkcji VAASA Elektronics. System ten pozwala na wykrywanie i eliminowanie łuku z czasem 5ms. Szybkość wyłączenia zwarcia zależy praktycznie jedynie od czasu własnego wyłącznika. Zastosowanie tego systemu w rozdzielnicy pozwoli na zwiększenie bezpieczeństwa i ograniczy znacznie skutki zniszczeń rozdzielnicy w przypadku powstania zwarcia. Rozdzielnica ta jest wyposażona w pełny monitoring pracy układu elektrycznego oraz system zdalnego sterowania oparty na sterowniku IPC firmy FESTO.

Rozdzielnice główne 0,4 kV potrzeb własnych bloków
W ramach modernizacji bloków nr 1 i 2 wymieniono główne rozdzielnice potrzeb własnych bloków 0,4 kV na rozdzielnice typu RNM2 produkcji Elektrobudowy. Są to rozdzielnice dwuczłonowe z członami wysuwnymi , w osłonie metalowej o podwyższonych parametrach technicznych. Ui=1000 V, In=4000 A, Ipk=200 kA. Rozdzielnice te stanowią jeden z najnowszych i nowoczesnych produktów Elektrobudowy.

Zabezpieczenia układów elektrycznych
W Elektrowni Siersza dla zabezpieczeń układów elektrycznych średniego napięcia zastosowano głównie produkty ZEG-Energetyka. Wcześniej były to zabezpieczenia analogowe, aktualnie są to zabezpieczenia cyfrowe najnowszej generacji.
W rozdzielnicach potrzeb własnych bloku nr 1 i 2 zabezpieczenia CZAZ. W zespołach realizowanych jest szereg pomiarów analogowych oraz rejestracja zdarzeń i zakłóceń. Wykorzystano również możliwość współpracy zabezpieczeń z systemem ochrony przeciwłukowej VAMP. Pozwala to na pełne zabezpieczenia całej rozdzielnicy z zachowaniem selektywności.

Układy regulacji prędkości obrotowej silników elektrycznych
Coraz większe wymagania stawiane układom automatycznej regulacji pracy bloków energetycznych oraz dążenie do oszczędzania energii zużywanej na potrzeby własne bloków, zapoczątkowały w latach 80-tych proces modernizacji układów napędowych dużej mocy. Zastosowano w nich nowoczesne elektroniczne układy regulacji prędkości obrotowej silników.
Pierwszym zmodernizowanym napędem dużej mocy na napięciu powyżej 1kV była pompa zasilająca główna na bloku nr 3. W silniku o mocy 2500 kW i napięciu znamionowym 6 kV wymieniono wirnik krótkozwarty na pierścieniowy i zastosowano do regulacji prędkości obrotowej tzw. kaskadę tyrystorową. Pozytywne doświadczenia z pracy tego napędu zachęciły do zabudowy podobnych układów dla pomp zasilających, wentylatorów spalin, oraz wentylatorów powietrza na blokach nr 3 do 6.
Nowoczesne jak na owe czasy układy kaskadowe z silnikami pierścieniowymi powodowały jednak pewne uciążliwości eksploatacyjne. Wymuszały częste przeglądy układów szczotkowych a zakres regulacji obrotów był dosyć ograniczony (0,5 do 1 nn dla pompy zasilającej głównej i 0,7 do 1nn dla wentylatorów spalin).
Dlatego parę lat później przy modernizacji bloku nr 6 zabudowano dla pompy wody zasilającej napęd regulowany za pomocą tyrystorowego przemiennika częstotliwości (falownika) typu SAMI MEGASTAR 3150D3300 o mocy 3150 kVA oraz silnik o mocy 2500 kW i napięciu 3,3 kV. Spełnienie wymagań eksploatacyjnych przez ten napęd pozwoliło podjąć decyzję o zabudowie kolejnych napędów przekształtnikowych dużej mocy.
W ramach modernizacji bloku nr 1 i 2, dla pompy zasilającej głównej zastosowano przekształtnik SAMI MEGASTAR 4350D3300, który zasila silnik o mocy 3568 kW i obrotach znamionowych 5560 obr/min. Jest to pierwsze w Polsce rozwiązanie zasilania kotła wodą za pomocą napędu wysokoobrotowego o tak dużej mocy (bez przekładni mechanicznej). Dla wentylatora powietrza pierwotnego o mocy 3550 kW i wentylatora ciągu o mocy 1950 kW zastosowano najnowocześniejsze przekształtniki z serii ACS 1013 na napięcie wyjściowe 3,3 kV, natomiast dla wentylatora powietrza wtórnego o mocy 1280 kW i wentylatora recyrkulacji spalin o mocy 355 kW zastosowano falowniki z serii ACS 627 na napięcie wyjściowe 690 V.
W wielu układach regulacji obrotów podajników celkowych i zgrzebłowych węgla, wapna i popiołu kotła nr 1 i 2 do regulacji obrotów zastosowano przekształtniki typu VACON o napięciu wyjściowym 400 V.
Z powodzeniem na blokach nr 3 do 6 od kilkunastu lat pracują 24 przekształtniki starszego typu napędzające podajniki ślimakowe węgla.
Zarówno w układach regulacji obrotów napędów o napięciu powyżej 1kV jak i napędów o napięciu poniżej 1kV zastosowano nowoczesne układy, które spełniają ostre wymagania określone Dyrektywami Rady Unii Europejskiej odnośnie kompatybilności elektromagnetycznej.
W celu zmniejszenia niekorzystnego oddziaływania przekształtników częstotliwości na sieć zasilającą, we wszystkich napędach dużej mocy zastosowano prostowniki 12-pulsowe, zasilane z rozdzielni 6kV poprzez transformatory trójuzwojeniowe.