A Kiskörei Vízerőmű
2009/1-2. lapszám | netadmin | 11 175 |
Figylem! Ez a cikk 15 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A szaklap októberi számában közöltünk publikációt a Tiszalöki Vízerőműről. A jelen lapszám érdekesség rovatában a másik jelentős tiszai létesítményt, a Kiskörei Vízerőművet mutatjuk be az erőművezető, Berényi József segítségével. A kiskörei létesítmény jelenleg Magyarország legnagyobb vízerőműve, ma a Tiszavíz Vízerőmű Kft. egyik telephelye. A korabeli elképzelések szerint a Tisza-völgy teljes körű vízgazdálkodásának a következő célokat kell szolgálnia: 1. árvízmentesítés, folyószabályozás, a hajózás biztosítása; 2. belvízrendezés; 3. öntözési feladatok biztosítása; 4. tógazdálkodás, halászat; 5. vízellátás, csatornázás; 6. vízminőség-védelem; 7. vízkészlet-gazdálkodás A fenti felsorolás szerinti célkitűzések között az energetikai hasznosítás nem szerepelt önálló formában, és ez a tény már árulkodik arról, hogy a villamosenergia-termelés csupán járulékos beruházásként került kivitelezésre. Az eredeti tervek szerinti öt tiszai vízlépcső közül ezt valósították meg másodikként. Közismert, hogy a városnaményi, záhonyi, illetve csongrádi vízlépcsők létrehozására nem került sor.
Az 1966-as II. törvény rendelkezett véglegesen a kiskörei komplex vízgazdálkodási létesítmény felépítéséről. A létesítmény szerves része a kialakított tározó (ez tulajdonképpen a Tisza-tó), amely kulcsszerepet tölt be a tiszai árvízvédelmi feladatokban is, s ezen túlmenően mintegy 300 000 hektár terület öntözését is biztosítja. Érdekességként kiemelhető, hogy az akkor még a területen folytatott rizstermelés intenzív vízigényét is garantálta a tározó vízkapacitása. Míg a korábban létesített Tiszalöki Vízerőmű biztosította a folyó felső szakaszának hajózhatóságát, a tározó részeként kialakított duzzasztómű tovább növelte a biztonságos közlekedés lehetőségét a Tiszán.
Végül, a vízlépcső részeként erőmű építéséről is döntés született. Természetesen más előnyöket is garantált a létesítés, így például a Tisza-tó az eltelt évtizedekben a térség meghatározó turisztikai központjává vált, illetve segítségével megoldást nyert a borsodi régió ipartelepeinek vízellátása is.
A fenti célok mellett tehát döntés született arról, hogy „maradék elven” működő vízerőmű jöjjön létre Kiskörén: ez konkrétan azt jelenti, hogy az egyéb, prioritást élvező vízgazdálkodási célokra nem alkalmazott vízmennyiséget lehet energiatermelésre felhasználni.
A vízlépcső építésének előkészítő munkáit már 1967-ben megkezdték. A vízlépcső tulajdonképpen három, egybeépített főműtárgyból, a duzzasztóműből, a hajózsilipből, valamint a vízerőműből és a hozzá tartozó hullámtéri duzzasztóból áll: első lépésben az árvízi körtöltéssel védett munkagödröt alakították ki, amelyben a három főműtárgy helyezkedik el. Ez a Tisza árterén belül, a 403.2 fkm szelvényben található meg. A körtöltés kialakítása után csökkentették a talajvízszintet, majd kotrással hozták létre a munkagödröt. Ezt követték az alapozási munkálatok: először a vízerőmű alapozását kellett elvégezni, hiszen ez a legmélyebb alapozási pontja az egész műtárgynak. A vízlépcső része még a duzzasztómű, amely ötnyílású kialakítást nyert, hidraulikus üzemeltetésű elzárással. Ki kell még emelni a zsilipet is, amely maximum 1350 tonnás uszályok zsilipellésére alkalmas.
Jelentősen megnehezítette a kivitelezési munkákat az 1970-es nagy tiszai árvíz: komoly veszélyt jelentett az, hogy az újonnan épített gátak nem bírják majd a hatalmas nyomást, ám végül a katasztrófahelyzetet sikerült elhárítani.
1970 folyamán kezdődött el az vízerőmű berendezéseinek gyártása, 1971-ben a helyszíni szerelésük. A duzzasztóművet 1973. májusában helyezték üzembe. A turbina-generátor főberendezések próbaüzemének lebonyolítására 1974. folyamán került sor, melyet nagymértékben nehezített, hogy második félévében 135 árvízi napot (!) jegyeztek fel. A létesítés időszakában a vízerőmű beruházási feladatainak műszaki lebonyolítását a Tiszai Erőmű vállalat végezte el.
 |
 |
A Kiskörei Vízerőműbe 4 db, vízszintes tengelyelrendezésű csőturbina-generátor egység került beépítésre: Tiszalökön még a függőleges elrendezést preferálták. A vízszintes elrendezés egyik előnye a magasabb hatásfok, tekintettel arra, hogy itt a víz iránytörés nélkül haladhat át a turbinákon. További előny az, hogy viszonylag kisebb blokkméretet igényel az azonos kapacitású termelőegységek kiépítése. Végül pedig ki kell emelni az egyszerűbb építészeti kivitelezés lehetőségét is. Noha a tervezési fázisban 2 db, nagyobb teljesítményű turbina beszerelésének a lehetősége is felmerült, végül négy, francia konstrukciójú, egyenként 7,2 MW teljesítményű turbina alkalmazásáról döntöttek. A berendezéseket francia-magyar kooperációban a Neyrpic - Alsthom és a Ganz Mávag – Ganz Villamossági Művek gyártották le. A kísérő villamos létesítményeket, például a kapcsolóállomási berendezéseket magyar vállalatok készítették el. A 2,5 és 20 kV-os (ma már 22) berendezéseket a VERTESZ szállította, a 132 kV-os kapcsolóállomáson Ganz mérőváltók, megszakítók, szakaszolók kerültek beépítésre. A kor technikai színvonalának megfelelően a kis olajterű megszakító berendezésekkel és az olajszigetelésű mérőváltókkal kezdődött meg a termelés. A primer berendezések védelmét ekkor szórtrelés készülékekkel biztosították. Kuriózum, hogy Kiskörén a generátorok kapocsfeszültsége 2.5 kV, ez a francia konstrukció hozadéka. A 0.4 kV-os háziüzemű hálózat azonban már teljes egészében szintén hazai termékekkel, a magyar szabványoknak megfelelően került kialakításra. A létesítményt két GMV gyártmányú főtranszformátor látta el: egy-egy transzformátorra gyűjtősínen keresztül két-két generátor csatlakozik. A létesítés idején csak egy, ma már két távvezetékkel csatlakozik a komlexum az országos hálózathoz a 132 kV-os kapcsolóállomásról, ezt egészíti ki a 22 kV-os alállomás, amely a további csatlakozási lehetőségeken túlmenően egyúttal biztosítja a duzzasztómű és a hajózsilip energiaszükségletét is. Maguk a villamos berendezések 1973. május 15-én lettek üzembe helyezve, tehát ekkortól beszélhetünk a Kiskörei Vízerőmű villamos üzemviteli szolgálatáról.
A létesítmény tervezésekor évi 103 000 MWh villamosenergia termelésére tartották alkalmasnak az erőművet. Rögtön ki kell hangsúlyozni, hogy a vízlépcső létesítésének utolsó üteme nem került megvalósításra, ennek megfelelően a duzzasztási szint nem éri el a tervezettet, ettől mintegy 1.2 méterrel elmarad. Ennek megfelelően nem áll elő az a vízerő potenciál, amely a fenti előirányzott energiatermelés eléréséhez szükséges volna. A kiskörei létesítmény építésénél már tervbe vették a Csongrádi Vízlépcső megvalósítását: ennek létrehozása érdemileg befolyásolta volna a kiskörei komplexum teljesítményét is.
Tekintsünk át néhány műszaki adatot! A létesítéskori berendezések 2–10.7 méter közötti vízlépcső melletti energiatermelésre lettek tervezve. 2 méter alatt az erőmű gazdaságos működtetése nem biztosítható. Ki kell emelni azt a szempontot, hogy mint minden folyami vízerőműnél, a kiskörei létesítmény esetében is a megtermelt villamos energia mennyiségét elsősorban a folyó vízhozama, e határozza meg!
A turbinával kapcsolatban ki kell emelni, hogy a névleges esés 6.27 méter, a névleges víznyelése pedig 140 m3/sec. E két adat teljesülése alapján képes a berendezés a már említett névleges teljesítményt biztosítani. A járókerék átmérője 4300 mm, ez 500 mm-el kisebb, mint a Tiszalökön alkalmazott járókerék. A turbinák névleges fordulatszáma 107 ford/perc, a vezetőlapátok száma 24. A generátorok kapocsfeszültsége 2.5 kV, névleges teljesítményük 7 MVA.
A Kiskörei Vízerőmű működésének elmúlt 34 évéből a termelés az elmúlt, 2008-as esztendőben kiemelkedő volt: az eredetileg tervezett 103 millió kWh helyett a villamosenergia-termelés 122.4 millió kWh volt. A megtermelt villamos energia mennyiségét jelentősen befolyásolta a felvízszint, amely 1978-ig 87.5 mAf volt („Tisza-tó születése”), 1985-ig pedig 89 mAf, majd ezt követően 89.25 mAf (az Adriai-tenger szintjéhez viszonyítva). E három periódus átlagos éves energiatermelése a következőképpen alakult: 1978-ig 62.9 GWh, 1985-ig 71.6 GWh, majd 2007-ig 95.6 GWh. Az adatok értelmezéséhez hozzá kell tenni, hogy az első periódusban az éves árvízi napok száma 94, a másodikban 88, míg a harmadikban 51 volt: ezen napok alatt az erőmű nem üzemelt. A folyó szeszélyességét jól érzékelteti az, hogy míg 1980-ban 187 volt az árvízi napok száma, addig 1990-ben nem volt ilyen nap, tehát az erőmű folyamatosan energiát termelt. Ennek megfelelően az éves minimumtermelés 1980-ban történt (39 GWh), míg az erőmű fennállása óta évente átlagosan 87 GWh villamos energiát termelt. Az üzleti tervben egyébként éves szinten 62 árvízi nappal kalkulálnak, a számításokban a korábbi évek statisztikai adatai alapján 60%-os bekövetkezési valószínűséggel kalkulálnak.
A turbina-generátorok összes üzemórása az 1975-2007 közötti időszakban 682 131 h volt, az éves átlagos adat 20 540 h. Az összes indulás száma 12 774, egy évben átlagosan 385 turbinaindításra kerül sor. Az átbocsátott víz mennyisége 201 milliárd köbméter.
Érdekességképpen kiemelhető, hogy a megállapított nyári duzzasztási szintet +-5 cm-es pontossággal kell beállítani. 1 cm-es vízszintváltozás mintegy 0.9 millió köbméter vízmennyiséget érint. Az erőmű tehát a vízjogi üzemeltetési engedély alapján működik, s ebben a fő hidrológiai paraméterek meghatározottak: ezek érdemileg befolyásolják az erőmű termelékenységét.
Amennyiben a folyón érkező vízmennyiség meghaladja az 560 m3/sec-ot, akkor az efölötti mennyiséget a duzzasztóművön keresztül engedik le. Amint azonban a vízhozam ezen szint alá esik, és az erőmű át tudja engedni a folyón leérkező vízmennyiséget, úgy a megfelelő vízszint és az egyéb hidrológiai paraméterek biztosítása visszakerül az erőmű kompetenciájába. Számos előírás van tehát, amelyet az erőmű irányítása során figyelembe kell venni: ilyen például az, hogy a folyó apadás során az alvíz vízszintjének csökkenése egy nap alatt nem haladhatja meg a 60 cm-t.
A Kiskörei Vízlépcső kialakításnak következtében az esésmagasság meghaladhatja a névleges értéket: ebben az esetben a lecsökkent vízhozam következtében van erőművi tartalékkapacitás. A vízjogi üzemeltetési engedély lehetővé teszi azt, hogy ekkor az erőmű csúcsüzemben üzemeljen: ezt azt jelenti, hogy csúcsüzemben több vizet engedhet át, mint ami a folyón érkezik, völgyidőszakban pedig kevesebbet enged át, így visszagyűjti az elhasznált vízmennyiséget.
 |
A Kiskörei Vízerőműben a munkavállalók száma 33-42 fő között változott az elmúlt évek során. Üzemvitelben jelenleg 16 kollégát foglalkoztatnak, ők elsősorban a villamos és gépészeti rendszerek felügyeletét biztosítják. Az üzemvitelhez a műszakonkénti minimális létszám 3 fő: egy vezető elektrikus, egy elektrikus, valamint egy vízturbina gépész áll rendelkezésre. A villamos területen dolgozók jelentős része villanyszerelő szakmunkás, a vezető elektrikusok technikusi végzettséggel rendelkeznek. A gépészeti karbantartási feladatokat nagyrészt az alkalmazottak végzik el, a villamos feladatokat azonban jórészt beszállítók látják el.
Közel 20 éves üzemelés után a ’90-es évek közepétől kezdődtek az erőmű felújítási munkálatai. Lényegében a teljesen állami tulajdonban álló Tiszavíz Vízerőmű Kft. létrehozásával egyidejűleg került sor az erőmű technológiai rendszereinek felújítására. A fontosabb felújítások közül ki kell emelni például biztonsági áramforrás telepítését, szerencsére az elmúlt időszakban nem volt szükség rá. Elvégezték a turbinaaknák zajcsökkentő lefedését, az alvízi elzárótáblák mozgatásához hidraukilus rendszert telepítettek.
Villamos területen fontos átalakításnak bizonyult egy további transzformátor üzembe állítása a 22 kV-os hálózaton: korábban ugyanis a négy generátor két-két egységként párban csatlakozott a két főtranszformátorra, sem üzemviteli, sem üzemzavari tartalékcsatlakozás nem került kialakításra. A létesítmény tervezői nem számoltak azzal, hogy a főtranszformátorok bármely okból bekövetkező üzemszünete két termelő blokk kiesését is maga után vonja. Ezt a gazdaságilag hátrányos helyzetet szüntette meg a harmadik transzformátor beépítése, amely alkalmas arra, hogy bármelyik transzformátor kiesése esetén biztosítsa az érintett két vízerőművi blokk további termelését.
|
|
 |
 |
A beruházás másfél év alatt megtérült, és ezzel párhuzamosan jelentősen nőtt a karbantartási mozgástér is. A villamos rendszerek felújítása során fokozatosan lecserélésre kerültek a primer berendezések, illetve a hozzá tartozó védelmek is, mára korszerű, digitális készülékeket szereltek fel. A középfeszültségű megszakítókat a generátor blokkoknál vákuum-megszakítókra, míg a 22 kV-os berendezésnél SF6 oltóközegűre cserélték le, illetve a 9 db 20 kV-os távvezeték védelmeinek korszerűsítését is elvégezték. A 132 kV-os kapcsolóállomáson megjelentek a gáztöltésű mérőváltók, illetve a kis olajterű megszakítókat gáz oltóközegű készülékek váltották fel. Ezzel párhuzamosan megtörtént a főbb épületgépészeti és építészeti elemek rekonstrukciójára is.
A menedzsment arra törekedett, hogy mikor sort kell keríteni a fő gépegységek nagyjavítására-felújítására, akkor az ezeket övező villamos és gépészeti technológiák már a kor színvonalának megfelelő műszaki állapotban legyenek. A turbina-generátorok nagyjavítására 2003 és 2006. között került sor. Ennek során a vízerőmű turbina-generátor egységei teljesen megújultak, tehát új járó- és vezetőlapátokat szereltek fel a turbinák rekonstrukciója során, ezáltal jobb energiaátalakítási hatásfokot lehetett elérni. A turbina súlyozott globális hatásfoka ennek köszönhetően 87.17%-ról 90.1%-ra növekedett. Az üzembiztonság fokozása érdekében a generátorok is teljesen felújították, a régi – meglehetősen nagy zajszintet produkáló gerjesztőgépeket ma már korszerű statikus gerjesztők váltották fel, a blokkok installációját teljes egészébenben kicserélték, turbinák vezérlését lényegében teljesen automatizálták, korszerű digitális szabályozóval látták el. A nagyjavítás-felújításának alapvető célkitűzése volt, hogy a főberendezések a Tisza folyó rendelkezésre álló megújuló vízenergiájából a legjobb hatásfokkal, üzembiztosan, és nem utolsó sorban környezetbarát módon termeljék a villamos energiát.
A Kiskörei Vízerőmű előzetes bejelentkezés után minden kedves érdeklődő számára látogatható.
