Elektřina v každém okamžiku

Přenosová soustava ČEPS tvoří páteřní síť české elektrizační soustavy a na jejím spolehlivém provozu jsou závislí prakticky všichni spotřebitelé a výrobci elektřiny. Každé větší selhání provozu přenosové soustavy (PS) významně ohrožuje fungování každodenního života v naší zemi. Nese s sebou nemalé hospodářské škody a může ohrozit i zdraví či životy našich spoluobčanů. Proto je také přenosová soustava zařazena do kritické infrastruktury státu a její provoz musí být zajišťován s maximální pozorností nejen za standardní situace. Musíme být připraveni ji provozovat i v situacích mimořádných, zejména za nepříznivé bezpečnostní situace nebo při extrémních klimatických podmínkách.

Především předcházíme výkyvům v soustavě

Spolehlivý provoz přenosové soustavy je zajišťován ve dvou nejdůležitějších rovinách, organizační a technické. Organizační část spočívá v dokonalém řízení přenosové soustavy v celém časovém horizontu – od plánování potřebného rozvoje soustavy, plánování provozu soustavy přes operativní dispečerské řízení až po vyhodnocení provozu. Při těchto činnostech musí být brány v úvahu všechny možné vlivy, které můžeme předpokládat, a musíme být připraveni na všechny situace. Přenosovou soustavu tvoří mnoho technických zařízení a každé z nich může i při veškeré snaze někdy selhat. Velmi důležitou součástí zajištění spolehlivého provozu soustavy je mezinárodní propojení přenosových soustav a vzájemná spolupráce jejich provozovatelů, založená na principu solidarity. Operátoři soustav jsou sdruženi v mezinárodní organizaci UCTE a pro zajištění spolehlivosti si vytvořili závazná pravidla a podmínky spolupráce uvedené v takzvaném Operations Handbook. Jedním z nejdůležitějších pravidel je kritérium N-1, které zjednodušeně znamená, že stabilitu soustavy nesmí narušit výpadek jednoho prvku soustavy (výpadek vedení, transformátoru nebo výrobního zařízení). Pravidla se neustále zdokonalují na základě zkušeností a nových poznatků. Cílem operátorů přenosových soustav je dosáhnout maximální spolehlivosti soustavy s vynaložením přiměřených nákladů. Těmito pravidly se řídí i provoz přenosové soustavy ČEPS, pro niž je zahraniční spolupráce zvláště důležitá. Máme celkem pět sousedních provozovatelů přenosových soustav a jsme s nimi vzájemně propojeni prostřednictvím 16 mezinárodních vedení na úrovni PS.

Spolehlivá technika a materiál

Technická část zajištění bezproblémového provozu PS spočívá zejména na samotných prvcích přenosové soustavy, tedy na vodičích, stožárech, vypínacích a rozpojovacích prvcích, chránicích obvodech, řídicích systémech a dalším zařízení rozvoden, a rovněž na jejich pravidelné údržbě. Například vedení a stožárové konstrukce jsou dimenzovány na sílu větru přibližně 130 km/h, a to už hovoříme o pořádné vichřici. V systému jsou rovněž vytipována místa, kde je odolnost konstrukcí proti větru vyšší.

Přesto za posledních zhruba 5 let došlo hned k několika vážným destrukcím stožárových konstrukcí PS. V případě takového výpadku vedení si elektřina hledá cestu jinudy. Jelikož dodržujeme kritérium N-1, nemusí jeden takový výpadek znamenat žádný vážný problém. Na celou věc je ale třeba pohlížet komplexněji.

Když se projeví nepřízeň počasí

Vlivem extrémních klimatických jevů v horším případě přijdeme i o více prvků PS najednou. Poškození může být vážné, vyžadující dlouhodobou opravu. Může být významně omezena výroba nebo zahraniční spolupráce a podobně. Každý takový případ musíme z hlediska řízení soustavy hodnotit individuálně, s ohledem na jeho dopady, náklady, možnost ovlivňovat plánovaná vypnutí, vliv na ostatní subjekty, možnosti opravy.

Pro mimořádné situace máme uzavřeny také smlouvy na výstavbu náhradních přenosových tras, které dokážou dočasně nahradit i vedení námi provozovaného nejvyššího napětí 400 kV. Jejich výstavba je velice rychlá, od jednoho týdne déle, což závisí na počasí, délce úseku, konkrétních terénních podmínkách atp. Bohužel počasí v poslední době překvapuje extrémními klimatickými jevy poměrně často.

Připomeňme si vichřici Emmu

Naší republikou se Emma přehnala o víkendu 1.–2. 3. 2008. Její rychlost dosahovala více než 150 km/h a způsobila zejména v energetice rozsáhlé škody. Postiženy byly především distribuční soustavy a v jednu dobu byl bez elektrické energie až milion lidí.

Silný vliv měla Emma i na provoz PS, kde postupně došlo k výpadkům pěti přenosových vedení 220 a 400 kV. Vichřice způsobila dokonce výpadek blokového vedení V052 do elektrárny Temelín, druhý blok musel být z důvodu výpadku vedení odstaven. Toto vedení bylo okamžitě podrobeno kontrole, a jakmile se zjistilo, že není poškozeno, bylo neprodleně uvedeno do provozu a připraveno dodávat výkon z elektrárny do sítě.

Po analýze škod na přenosových vedeních bylo zjištěno, že V430 Chrást-Hradec a V415 Čechy Střed-Chodov mají zničené stožáry. Ostatní přenosová vedení byla po kontrole nebo drobnějších opravách okamžitě zprovozněna.

Na V430 byly zničeny 2 stožáry, základy zůstaly nepoškozeny a doba opravy byla odhadnuta na 3 týdny. V tomto případě ČEPS rozhodla o definitivní opravě vedení výměnou stožárů. Oprava byla dokončena 25. 3. 2008.

V případě V415 byla situace komplikovanější, poničeno bylo 6 stožárů mezi transformovnou Chodov a transformovnou Čechy Střed. K havárii došlo u obce Břežany II. Vedení zde bylo poškozeno v kotevním úseku mezi stožáry č. 161–168 v délce 2612 m.

Oprava by trvala nejméně 7 týdnů, a proto se společnost rozhodla postavit náhradní přenosovou trasu. Do provozu ji uvedla 20. 3. 2008, v rekordním čase 2 týdnů. Ani vlivem havárie tohoto vedení, ani následné stavby náhradní přenosové trasy nebyly přerušeny dodávky elektřiny v přenosové soustavě. Vedení V430 v původní trase by mělo být zprovozněno letos v létě.

Jak se stavěla náhradní trasa vedení

Prvořadým úkolem bezprostředně po havárii bylo zajistit sousední nepoškozené kotevní úseky, a tím zabránit, aby se poškození nešířilo. Z toho důvodu byly kotevní stožáry č. 161 a 168 mechanicky zajištěny pomocí ocelových lan uchycených na „gravitační“ betonové kostky a provizorní kotvy.

Na výstavbu stožárů náhradní přenosové trasy byly použity komponenty stavebnicového systému (pražcové patky, ocelové stožárové díly 3 m a 1,5 m, kotevní a pomocná lana). Pražcové patky byly usazeny na urovnaný terén a zajištěny proti posunu. Dříky a břevna stožárů jsou sestaveny z třímetrových dílů, v případě potřeby jsou doplněny ještě o díl 1,5 m. Stabilita každého stožáru je zajištěna pomocí lanových kotev.

Náhradní přenosová trasa má délku 2853 m. Vedení je postaveno v přímé trase poškozeného úseku a má na každé straně koncový stožár. Na stávající vedení je trasa napojena pomocí lanové přípojnice a klesaček.

Vystavěno bylo 24 nových stavebnicových stožárů. Rozpětí mezi dvěma sousedními stožáry se zkrátilo z původních 300 m na 130 m. První a poslední stožáry náhradní přenosové trasy zasahují do nepoškozené části původního vedení (před stožár č. 161 a za stožár č. 168) tak, aby co nejméně prostorově omezovaly pohyb mechanizmů provádějících konečné opravy havarovaného vedení.

Fázové vodiče jsou použity z havarované části stávajících vodičů vedení V415 a jsou uspořádány v dvojsvazku (3 × 2 × AlFe 450/52).

Poškozená místa na vodičích byla ošetřena pomocí opravných armatur, ale jelikož je délka náhradní přenosové trasy větší než délka kotevního úseku 161–168, bylo zapotřebí stávající vodiče naspojkovat. K spojování posloužil třetí vodič z původního trojsvazku. V rámci této akce byl též obnoven datový přenos po optickém vedení, jelikož je na vedení V415 instalováno kombinované zemnicí lano, je i v trase náhradní přenosové trasy provedeno dočasné optické propojení pomocí dielektrického ADSS kabelu. Kabel vychází ze špiček stávajících kotevních stožárů č. 161 a 168 a na náhradní přenosové trase je uchycen na špičky portálových stožárů.

Trasa je navržena tak, aby splňovala všechny důležité body ČSN normy (především elektrické parametry, minimální dovolené vzdálenosti živých a neživých částí, mechanické parametry lan a armatur atd.) a je dimenzována na přenášený výkon odpovídající proudu 1600 A.