Technologie

Instytut Energetyki Instytut Badawczy Pion Elektryczny

Instytut Energetyki – Instytut Badawczy jest jedną z największych w Polsce i w Europie Środkowej placówek prowadzących prace badawcze w dziedzinie technologii energetycznych. Jest on nowoczesnym ośrodkiem naukowo-badawczym i rozwojowym, pozostającym w nadzorze ministra właściwego do spraw energii, którym jest obecnie Minister Klimatu i Środowiska.

Zdj. 1. Badanie odporności na działanie łuku wewnętrznego

Głównym celem działania Instytutu Energetyki jest poszukiwanie, rozwój i wdrażanie nowych rozwiązań technologicznych i systemowych, tworzenie nowych innowacyjnych produktów i usług oraz świadczenie usług badawczych w obszarze energetyki będących odpowiedzią na potrzeby gospodarki, a w szczególności sektora energetycznego.

Zdj. 2. Próba odporności na działanie łuku elektrycznego łańcucha izolatorów

Działalność Instytutu obejmuje realizację badań naukowych, prac rozwojowych, wdrożeń, ekspertyz oraz prac pomiarowych i analitycznych z zakresu wytwarzania, przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej i cieplnej, ze szczególnym uwzględnieniem prac przyczyniających się do rozwoju i postępu w tych dziedzinach.

Misją Instytutu jest poszukiwanie rozwiązań służących zapewnieniu bezpieczeństwa energetycznego Polski i Europy, racjonalnemu wykorzystaniu zasobów energetycznych oraz minimalizacji negatywnego wpływu energetyki na środowisko.

Instytut Energetyki dysponuje doświadczoną kadrą naukową i inżynieryjno-techniczną o wysokich kwalifikacjach, a także nowoczesną bazą laboratoryjną, często unikalną nie tylko w skali kraju. Instytut aktywnie angażuje się we współpracę międzynarodową, jest członkiem Komitetu Wykonawczego European Energy Research Alliance EERA, a jego pracownicy uczestniczą w wielu międzynarodowych projektach badawczych Unii Europejskiej. Instytut Energetyki ma ambicję uczestniczenia w tworzeniu strategii badań energetycznych Polski tak, aby jego wiedza i doświadczenie zarówno na polu krajowym, jak i międzynarodowym znalazły odzwierciedlenie w kształtowaniu kierunków badawczych kraju w obszarze energetyki.

Instytut Energetyki jest nowoczesnym ośrodkiem badawczym, spełniającym w Polsce czołową rolę w zakresie technologii wytwarzania, przesyłu, dystrybucji i użytkowania energii elektrycznej i cieplnej. Pracownie Instytutu są wyposażone w najwyższej klasy sprzęt pomiarowo-badawczy, a szereg laboratoriów posiada akredytację Polskiego Centrum Akredytacji. Pracownicy Instytutu aktywnie uczestniczą we współpracy międzynarodowej, są autorami licznych publikacji i patentów.

Wizja Instytutu Energetyki, jako najwyższej klasy centrum badań energetycznych – największego i najbardziej znaczącego w Polsce, porównywalnego z najbardziej liczącymi się w obszarze energetyki ośrodkami badawczo-wdrożeniowymi w Europie, uczestniczącego w kreowaniu kierunków polityki energetycznej Polski i UE, tworzącego nowe rozwiązania technologiczne oraz biorącego udział we wdrażaniu innowacyjnych technologii energetycznych w gospodarce, którego produkty i usługi badawcze z powodzeniem konkurują na rynkach światowych – to również stały rozwój kompetencji i potencjału badawczego oraz poszerzanie obszarów działania. To także udział w tworzeniu wizji przyszłego systemu energetycznego.

Zdj. 3. Hala Najwyższych Napięć IEn
Zdj. 4. Ceramiczny izolator wsporczy podczas próby napięciem przemiennym
Zdj. 5. Wyładowanie iskrowe zarejestrowane w trakcie badań związanych z modelowanie trajektorii iskry długiej
Zdj. 6. Wyładowania koronowe na linii 110 kV zarejestrowane kamerą do badań metodą akustyczną
Zdj. 7. Rejestracja hałasu na terenie farmy wiatrowej
Zdj. 8. Pomiary pola elektrycznego 50 Hz w otoczeniu linii wysokiego napięcia
Zdj. 9. Tester UTC-GT
Zdj. 10. Układ do pomiaru wyładowań niezupełnych w uzwojeniach generatorów
Zdj. 11. Widok uzwojenia stojana generatora po modernizacji

Pion Elektryczny

Pion Elektryczny jest jednym z czterech pionów Jednostki Centralnej Instytutu Energetyki w Warszawie. W skład Pionu wchodzą następujące jednostki:

  • Laboratorium Urządzeń Rozdzielczych,
  • Zakład Wysokich Napięć,
  • Pracownia Oddziaływań Środowiskowych i Ochrony Przeciwprzepięciowej,
  • Laboratorium Automatyki i Zabezpieczeń,
  • Zakład Izolacji.

Laboratorium Urządzeń Rozdzielczych

Laboratorium Urządzeń Rozdzielczych realizuje badania urządzeń elektroenergetycznych wysokiego, średniego i niskiego napięcia. Laboratorium posiada akredytację Polskiego Centrum Akredytacji nr AB 324 w zakresie badań elektrycznych i mechanicznych wyrobów i wyposażenia elektrycznego.

Laboratorium sieciowe zasilane jest z systemu 220 kV/110 kV przez autotransformator 230/120 kV/kV, 160 MVA. Laboratorium wykonuje badania z wykorzystaniem:

  • trzech transformatorów zwarciowych o mocy zwarciowej 580 MVA/5s, napięciu pierwotnym 115,5 kV i napięciu wtórnym 1 – 32 kV z regulacją co 1 kV,
  • trzech transformatorów zwarciowo – grzejnych o parametrach na jednostkę 15/0,8/0,4/0,2/0,1 kV/kV i mocy zwarciowej 2 000 kVA,
  • trzech transformatorów zwarciowych 15 kV / 346 V o łącznej mocy zwarciowej 5 sekundowej 130 MVA.

Laboratorium wykonuje:

  • badania rozdzielnic niskiego napięcia i kablowych rozdzielnic szafowych nn, rozdzielnic i złączy kablowych prefabrykowanych stacji transformatorowych SN/nn, uziemiaczy przenośnych i uziomów, łączników SN i nn, zestawów rozłączników z bezpiecznikami WN i nn, podstaw bezpiecznikowych i bezpieczników WN i nn, przekładników prądowych,
  • próby wytrzymałości zwarciowej urządzeń i aparatury łączeniowej w obwodzie trójfazowym do 150 kA/3 s, 125 kA/5 s i w obwodzie jednofazowym do 200 kA/3 s,
  • próby wytrzymałości zwarciowej ograniczników przepięć do 123 kV,
  • próby wytrzymałości zwarciowej zespołów transformator-prostownik,
  • próby wytrzymałości dynamicznej transformatorów rozdzielczych do 36 kV i specjalnych do 120 kV,
  • próby wytrzymałości zwarciowej dławików i transformatorów uziemiających,
  • próby zdolności łączenia wyłączników, rozłączników, zestawów rozłączników z bezpiecznikami oraz reklozerów na napięcia znamionowe do 36 kV,
  • próby zdolności łączenia odłączników i uziemników do 550 kV,
  • próby nagrzewania prądem znamionowym urządzeń energetycznych do 20 kA AC i 4 kA DC,
  • badania nagrzewania transformatorów rozdzielczych i przekładników,
  • badania odporności na działanie łuku wewnętrznego rozdzielnic i złączy SN i nn, rozdzielnic GIS i prefabrykowanych stacji transformatorowych SN/nn,
  • próby odporności na działanie łuku elektrycznego do 40 kA łańcuchów izolatorów do 420 kV,
  • próby wytrzymałości zwarciowej i wytrzymałości mechanicznej przekładników prądowych, napięciowych i kombinowanych do 145 kV,
  • charakterystyki czasowo-prądowe oraz próby zdolności wyłączania bezpieczników topikowych i gazowydmuchowych do 36 kV,
  • próby działania mechanicznego i trwałości mechanicznej aparatury rozdzielczej i osprzętu,
  • badania szynoprzewodów i mostów szynowych WN i nn,
  • badania osprzętu do linii napowietrznych i kablowych,
  • badania przewodów do linii napowietrznych i przewodów światłowodowych,
  • sprawdzenie stopnia ochrony do IP45 oraz IK10.

Zakład Wysokich Napięć

Laboratorium Wysokich Napięć posiada największą w Polsce Halę Wysokich Napięć o wymiarach 50x50x33 m z pełnym zapleczem technicznym niezbędnym do załadunku i montażu różnego rodzaju obiektów badań, od urządzeń pracujących w sieciach średnich napięć takich jak izolatory lub rozdzielnice, po elementy systemów wysokich i najwyższych napięć, jak np. łańcuchy izolatorowe 400 kV czy fragmenty stacji UVHDC. Przed Halą Wysokich Napięć znajduje się pole napowietrzne o powierzchni około 4000 m2, na którym możliwe jest prowadzenie badań napięciowych przy wyprowadzeniu napięć probierczych z tejże Hali.

Laboratorium dysponuje wyposażeniem pozwalającym na wykonywanie badań napięciowych i mechanicznych w zróżnicowanych warunkach środowiskowych:

  • generator napięć udarowych Haefely 5 MV / 375 kJ,
  • generator napięć udarowych Haefely 400 kV / 20 kJ,
  • transformator probierczy TP1000 (860 kV / 1 A),
  • transformator probierczy TP700 (650 kV / 0,5 A),
  • transformator probierczy TP500 (400 kV / 5 A),
  • zestaw trójfazowy 3xTP110 (110 kV / 0,1 A),
  • dwa transformatory TP30 (30 kV / 1 A),
  • maszyna wytrzymałościowa do prób statycznych (1000 kN / 1400 mm),
  • komora do badań termomechanicznych (200 kN / ±60°C / 2500 mm),
  • komora do prób w mgle solnej wg IEC 62217, IEC 60099-4, IEC 61442 (100 kV),
  • zestaw transformatorów grzejnych do prób nagrzewania cyklicznego
  • komora do pomiaru wyładowań niezupełnych (100 kV / 0,4 pC / 4,5×5,8×6,0 m),
  • układ do pomiaru WNZ oraz RIV (600 kV / 1,5 pC),
  • układy do wytwarzania sztucznego deszczu pozwalające na wykonywanie badań wytrzymałości elektrycznej w warunkach na mokro.

Dzięki dostępowi do unikatowej aparatury probierczo-pomiarowej oraz doświadczeniu zdobywanemu na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat Laboratorium Wysokich Napięć posiada szeroką ofertę badawczą. W ramach działalności akredytowanej (AB 272) Laboratorium oferuje następujące usługi badawcze:

  • badania napięciem udarowym piorunowym pełnym (do 4,5 MV), uciętym (do 1,2 MV), uciętym (do 1.2 MV) i łączeniowym (do 2,8 MV),
  • badania napięciem przemiennym w warunkach na mokro i na sucho (do 860 kV),
  • badania napięciem stałym (do 80 kV),
  • pomiary zakłóceń radioelektrycznych przy napięciu do 600 kV,
  • pomiary wyładowań niezupełnych (poziom tła 0,4 pC dla napięć do 150 kV oraz 1,5 pC dla napięć do 600 kV),
  • badania termomechaniczne i mechaniczne izolatorów oraz ograniczników przepięć,
  • próby odporności na wyładowania pełzne i erozję polimerowych osłon izolacyjnych oraz głowic kablowych (próby przy napięciu do 100 kV),
  • próby nagrzewania cyklicznego osprzętu linii i stacji kablowych,
  • pomiary rezystancji izolacji (do 1 TΩ),
  • pomiary błędów przekładników przeznaczonych do pracy w sieciach średnich i wysokich napięć,
  • badania typu oraz okresowe sprzętu BHP (rękawice, buty, dywaniki, drążki, wskaźniki napięcia).

Dodatkowo laboratorium posiada możliwość wykonywania wielu innych badań z zakresu wysokonapięciowej techniki probierczo pomiarowej:

  • pomiaru parametrów metrologicznych dzielników napięć przemiennych i udarowych,
  • pomiaru pojemności i współczynnika stratności dielektrycznej kabli oraz kondensatorów SN i WN,
  • pomiaru składowych prądu upływu ograniczników przepięć,
  • pomiaru rezystancji żył kabli przy przepływie prądów znamionowych,
  • kalibracji rejestratorów napięć udarowych,
  • badania urządzeń i wyposażenia do prac pod napięciem,
  • prowadzenia szkoleń w  zakresie oswajania do prac pod napięciem.

Personel Laboratorium będąc członkiem komitetów technicznych PKN oraz grup roboczych IEC bierze czynny udział w pracach normalizacyjnych mając tym samym dostęp do aktualnych wymagań związanych z wykonywaniem badań na potrzeby zapewnienia jakości. Laboratorium prowadzi również różnego rodzaju badania naukowe, dotyczące np. oceny wytrzymałości elektrycznej układów izolacyjnych i badania zjawiska iskry długiej.

Pracownia Oddziaływań Środowiskowych i Ochrony Przeciwprzepięciowej

Pracownia Oddziaływań Środowiskowych i Ochrony Przeciwprzepięciowej posiada akredytację PCA nr AB 252 w zakresie badań akustycznych i hałasu oraz badań dotyczących inżynierii środowiska – w szczególności pola elektromagnetycznego w środowisku pracy i ogólnym.

Pracownia uczestniczyła w pracach związanych z: ochroną antykorozyjną gazociągów, badaniami odbiorczymi z uwagi na hałas i pola elektromagnetyczne od pojazdów elektrycznych i towarzyszącej jej infrastruktury (tramwaje, pociągi, podstacje trakcyjne, autobusy elektryczne), posiada zasoby do badań pól elektromagnetycznych w zakresie od 0 do 300 GHz itd.

Pracownia prowadzi badania:

  • Badania pól elektromagnetycznych na stanowiskach pracy i w środowisku – głównie od obiektów elektroenergetycznych,
  • Badania akustyczne – hałas w środowisku, hałas w budynkach, moc akustyczna urządzeń,
  • Wyładowania niezupełne – koronowe od linii WN – metoda akustyczna,
  • Zakłócenia radioelektryczne od linii WN,
  • Badania termowizyjne – linie i stacje elektroenergetyczne, także inne obiekty budowlane,
  • Badania parametrów elektrycznych linii WN,
  • Pomiary instalacji elektrycznych: rezystancja uziemień, napięcia dotykowe,
  • Diagnostyka ograniczników przepięć – iskiernikowych i beziskiernikowych, metoda pod napięciem sieciowym i z własnym źródłem,
  • Prognozowanie pól elektromagnetycznych – obliczeniowo – linie, kable, stacje itp.,
  • Prognozowanie obliczeniowo hałasu w środowisku – głównie od obiektów energetycznych,
  • Prognozowanie hałasu od farm wiatrowych – obliczenia/pomiary,
  • Pola elektromagnetyczne od farm wiatrowych i PV – wyprowadzenia mocy, stacje – obliczenia/pomiary.

Laboratorium Automatyki i Zabezpieczeń

Laboratorium Automatyki i Zabezpieczeń realizuje prace badawczo – wdrożeniowe w zakresie układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej. Laboratorium posiada specjalistyczne stanowiska laboratoryjne do badania zabezpieczeń. Laboratorium wyposażone jest w sprzęt zbudowany głównie w oparciu o własne testery UTC-GT i wymuszalniki dużych prądów DOK, umożliwiające zadawanie wielkości pomiarowych.

Dysponuje unikalnym sprzętem do wykonywania różnego typu testów, takich jak dynamiczne próby prądowe.

Laboratorium wykonuje:

  • opracowania i wdrożenia do produkcji urządzeń do badania i kontroli automatyki zabezpieczeniowej,
  • opracowania konstrukcji nietypowych zabezpieczeń,
  • analizy i ekspertyzy dopuszczające urządzenia elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej,
  • projekty koncepcyjne i wykonawcze zabezpieczeń elektrycznych dla generatorów i bloków generator-transformator (bloków energetycznych) oraz sieci średnich i wysokich napięć,
  • testy i uruchomienia urządzeń zabezpieczeniowych na obiektach,
  • obliczenia zwarciowe dla sieci średnich i wysokich napięć,
  • analizy sieci pod kątem doboru nastaw zabezpieczeń.

Zakład Izolacji

Zakład Izolacji prowadzi prace badawcze i analizy związane z wysokonapięciowymi maszynami, głównie turbogeneratorami i hydrogeneratorami dużej mocy w zakresie technologii i diagnostyki układów izolacyjnych oraz procesów starzeniowych izolacji uzwojeń.

Zakład wykonuje:

  • badania diagnostycznych wysokonapięciowych maszyn elektrycznych – w szczególności badań izolacji uzwojeń turbogeneratorów i hydrogeneratorów dużej mocy,
  • badania i analizy intensywności wyładowań niezupełnych izolacji uzwojeń stojanów generatorów, wykonywanych w trybie off-line i on-line,
  • badania i pomiary parametrów dielektrycznych materiałów i układów izolacyjnych oraz elementów uzwojeń,
  • ekspertyzy z badań i analiz wyników oraz ocen stanu technicznego izolacji uzwojeń generatorów,
  • nadzory technologiczne nad wytwarzaniem nowych stojanów i wirników generatorów, a także nad remontami i modernizacjami wysokonapięciowych maszyn wirujących już pracujących,
  • badania, pomiary i próby odbiorcze nowych, remontowanych i modernizowanych generatorów oraz wykonywanie badań i ekspertyz poawaryjnych,
  • zalecenia eksploatacyjne, remontowe i modernizacyjne dla eksploatatorów generatorów, w zakresie układów izolacyjnych uzwojeń,
  • badania wpływu narażeń elektrycznych i termicznych na stan układów izolacyjnych uzwojeń wysokonapięciowych oraz prób starzeniowych ich elementów,
  • prace rozwojowe z zakresu technologii układów izolacyjnych i ochrony przeciwjarzeniowej uzwojeń generatorów.

Zakład Izolacji posiada laboratorium wysokonapięciowe oraz mobilną przyczepę pomiarową do badań na obiektach energetycznych. Prowadzone badania izolacji i układów izolacyjnych bazują głównie na pomiarach intensywności wyładowań niezupełnych, współczynnika strat dielektrycznych i rezystancji. Badania wykonywane są nowoczesną aparaturą pomiarową, a proces badawczy wspomagany jest przez specjalistyczne oprogramowanie komputerowe z szeroką bazą danych z przeznaczeniem do wykonywania analiz diagnostycznych i porównawczych oraz śledzenia procesów starzeniowych izolacji.

Instytut Energetyki

Dane kontaktowe:

Laboratorium Urządzeń Rozdzielczych:
Przemysław Berowski (kierownik Pionu Elektrycznego) przemyslaw.berowski@ien.com.pl, +48 797 709 683

Zakład Wysokich Napięć: Joanna Czupryńska, joanna.czuprynska@ien.com.pl, +48 797 905 392

Pracownia Oddziaływań Środowiskowych i Ochrony Przeciwprzepięciowej: Hubert Śmietanka, hubert.smietanka@ien.com.pl, +48 660 721 057

Laboratorium Automatyki i Zabezpieczeń: Emil Tomczak,
emil.tomczak@ien.com.pl, +48 606 136 454

Zakład Izolacji: Krzysztof Pietrzak, pietrzak@ien.poznan.pl, +48 602 241 411

Click to comment

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

To Top