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.

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.

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.

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