Рассмотрены особенности подключения генерирующих источников к электросетям Эстонии.

Объем приемо-сдаточных испытаний генерирующего оборудования, разделения зон ответственности и обязанности частных генерирующих и государственной системообразующей компаний в энергетике Эстонии представляют интерес для белорусских специалистов, учитывая предстоящее создание рынка электроэнергии в Республике Беларусь.

Общие сведения. Управляющая электроэнергетической системой компания «Elering AS» полностью принадлежит Эстонской Республике. Задача «Elering AS» − предоставить производителям электроэнергии доступ к европейскому энергетическому рынку с возможностью продажи энергии на балтийском рынке.

Для обеспечения независимости от частных энергетических компаний, на территории которых находится системообразующее электрооборудование, «Elering AS» выкупило или взяло его в долгосрочное пользование.

Подключение генерирующих источников к электросетям Эстонской Республики происходит только с разрешения компании «Elering AS» и является длительной и дорогостоящей процедурой. Например, получение необходимого пакета разрешающих документов компанией «VKG Energia» от компании «Elering AS» на строительства новой турбогенераторной установки и ПС-110 кВ длилась около 3 лет.

Для включения на параллельную работу с энергосистемой нового генератора Северной ТЭЦ компания «VKG Energia» совместно с компанией «Elering AS» построила двухтрансформаторную подстанцию напряжением 110 кВ общей мощностью 40 МВА. Граница разделения зоны ответственности компаний проходила по трансформаторам связи.

Пусконаладочные работы проводились на Северной ТЭЦ города Кохтла-Ярве. Объект принадлежит второму по величине производителю электроэнергии частной компании «VKG Energia». На Северной ТЭЦ установлено 5 генераторов на напряжение 6,3 кВ общей мощностью 69 МВт.

Для расширения производственных возможностей компания «VKG Energia» установила турбогенератор с номинальной мощностью турбины 27 MВт. Турбина произведена в России на Калужском турбинном заводе, генератор в Англии на заводе Brush.

Особенности подключения генерирующих источников к электросетям Эстонии. Требования по подключению электроустановок к электросети, а также права и обязанности участников рынка по отношению к балансовым обязательствам регулируются Сетевыми правилами Эстонской Республики, принятыми в 2003 г.

Требования Сетевых правил в части релейной защиты и автоматики (РЗА) для генераторов мощностью выше 5 МВт минимальны, в частности для генераторов требуется установка следующих устройств релейной защиты:

• от внешнего короткого замыкания (КЗ);
• от внутреннего КЗ;
• от замыкания на землю в цепи ротора и в цепи статора;
• от несимметрии фазного тока;
• от перегрузки статора или ротора;
• от асинхронного хода;

УРОВ для генераторного выключателя, если установлен выключатель.

Согласно требованиям Сетевых правил, генерирующее оборудование должно участвовать в первичном и вторичном регулировании активной мощности, поэтому требования, касающиеся системы регулирования скорости турбины и системы возбуждения генератора, описаны объемно и подробно. Требования предъявляются:

• к генератору и регулированию возбуждения;
• к генератору в случае колебаний частоты;
• к генератору в случае колебаний напряжения;
• к устройствам регулирования нагрузки;

В обязательном порядке перед дальнейшими испытаниями для проверки и корректировки уставок системы возбуждения, РЗА и регулятора скорости турбины, проводится имитация работы турбогенератора на расчётной модели. Имитационную модель разрабатывает в Таллиннском техническом университете узкий круг специалистов. Результаты моделирования и расчетов передаются в компанию «Elering AS». Также для анализа в компанию «Elering AS» передаются протоколы предварительных проверок первичного оборудования и оборудования РЗА.

Объем испытаний. Одно из требований Сетевых правил обязывает компанию, подключающую электроустановки к электросети, до ввода оборудования в эксплуатацию провести натурные испытания. Целью проведение натурных испытаний является проверка опытным путем соответствия параметров оборудования турбогенератора требованиям Сетевых правил.

Согласованная компанией «Elering AS» программа натурных испытаний турбогенератора Северной ТЭЦ включала 13 этапов, в частности:

• отключение генератора, работающего в сети на номинальной мощности, с его выделением и работу на собственные нужды в течение часа;
• проверка скачкообразного изменения напряжения генератора на холостом ходу и реактивной мощности в сети;
• проверка работоспособности функции системы возбуждения PSS (наличие PSS обязательно в любом вновь включаемом синхронном генераторе);
• проверка времени набора/сброса активной мощности генератора и его возможности участвовать в первичном и вторичном регулировании мощности;
• проверка возможности работы турбогенератора на повышенных/пониженных частотах согласно сетевым требованиям; и т.д.

В процессе натурных испытаний основные электрические показатели осциллографируются и передаются компании «Elering AS».

Если натуральные испытания пройдены удовлетворительно - турбогенератор включается в сеть на номинальную мощность на 7 дней. При этом все 7 дней компания «Elering AS» проводит контроль качества электроэнергии в двух узлах энергосистемы. Для Северной ТЭЦ данными узлами были выбраны шины 6,3 кВ ГРУ на самой ТЭЦ, и шины
110 кВ на новой подстанции 110 кВ.

В ходе финального испытания проверяется оборудование турбогенератора на электрическую устойчивость и механическую прочность. Для этого на ближайшей подстанции 110 кВ компания «Elering AS» выделяет систему шин только под испытуемый генератор, работающий на собственные нужды. Далее на 0,3 с. выключателем 110 кВ проводят трехфазное КЗ шин 110 кВ «генератора». Если турбогенератор не отключился от подстанции 110 кВ и продолжает работать, то испытание пройдено. Токи и напряжения как генератора так и подстанции 110 кВ при данном опыте КЗ осциллографируются и далее заносятся в расчетную модель энергосистемы.

Для проведения финального испытания компанией «Elering AS» дается разрешение на работу турбогенератора в сети на один год. Но если в течение года не удастся пройти испытание «коротким замыканием», натурные испытания могут проводиться заново.

Применяемые подходы к выполнению пусконаладочных работ и испытаний при вводе новых генерирующих источников обусловлены стремлением компании «Elering AS» в будущем выполнить десинхронизацию энергосистем Эстонии и России, с последующей интеграцией Эстонской энергосистемы в энергосистему Евросоюза с минимальными затратами, поскольку система регулирования турбогенераторов будет соответствовать требованиям энергосистемы Евросоюза.