MVE Spálov

Úvod » Jizera » Místa na Jizeře » MVE Spálov
MVE Spálov 2016-12-10T12:11:00+00:00
  • jez na začátku Riegrovy stezky

Patří mezi středotlaké průmyslové derivační průtokové elektrárny s využitím potenciální
energie vody.

  • Lokalizace: MVE se nachází na řece Jizeře mezi městy Železný Brod a Semily
  • Provozovatel: VČE a.s.
  • Uvedena do provozu: roku 1926, rekonstrukce roku 1998
  • Soustrojí: dříve dvě spirálovité Francisovy turbíny, v současnosti dvě přímoproudé Kaplanovy  turbíny
  • Max. výkon: dříve 2 MW, v současnosti 2,4 MW
  • Max. objem nádrže: 43 000 m3
  • Délka přívodního potrubí: 1,84 km
  • Čistý spád: 22.86m
  • Max. hltnost jedné turbíny: 6m3/s

Historie MVE Spálov

Síla Jizery byla využívána odedávna, v novějších dějinách především při výrobě v textilních továrnách. Roku 1918 projekt vypracovala a vodoprávní povolení pro zemský správní výbor získala tehdejší Zemská sekce pro využití vodních sil s přednostou vrchního stavitelského rady Ing. Rudolfa Heindla. Autorem návrhu byl profesor Vysokého učení technického v Praze Ing. Dr. Antonín Jílek. Spálov se měl stát jedním z vodních děl na Jizeře v blízkosti soutoku s Kamenicí. K realizaci dalších projektů v této oblasti kvůli válce již nedošlo. Účelem projektu bylo získat 25m nevyužitého spádu řeky mezi výpustí z tehdejší Schmittovy továrny u Semil a soutokem s Kamenicí. V projektu se počítalo s využitím 12 m3/s, s tím že tato hodnota bude překročena 120 dní v roce, s více než 6 m3/s okolo 240 dní za rok a po zbytek roku se průtok mohl dostat i pod 2 m3/s. Realizace projektu MVE Spálov byla rozdělena do dvou etap.

První etapa zahrnovala výstavbu jezu, štoly a na něj navazujícího přívodního kanálu. Ta začala v srpnu roku 1921 přípravnými pracemi ke stavbě. Jez byl postaven pro jednoduchost technického řešení a hlavně z finančních důvodů v soutěsce, je pevný, 5,2m vysoký s 34m dlouhým přepadem navazujícím na jedné straně přímo na skálu. Na druhém břehu je štěrková propust a stavidla, která zajišťují velmi jemnou regulaci vodní hladiny nad jezem. Takto zvýšená hladina vody odtéká do usazovací nádrže, na kterou už navazuje vtok do štoly. Její ražba probíhala pro urychlení z obou stran, ale celý masiv je tvořen vyvřelými diabasy, které jsou velmi tvrdé.

Štola je dlouhá 1323m, má spád pouhých 0,5‰, skoro kruhový průřez o ploše 7,9m2. Byla ražena zpočátku ručně a práce probíhala velmi pomalu, za osmihodinovou směnu byl postup jen o 20 až 30cm. Z Vysokého nad Jizerou byla budována linka pro napájení potřebného zařízení, to však trvalo dlouho a tak byly pro pohon zařízení přistaveny dva výbušné motory. Tyto motory byly zprovozněny až před polovinou března 1922. Od té doby vrtání pokračovalo průměrně rychlostí 28m za týden a 5.dubna 1924 byla štola hotova. Stavba navazujícího úbočního kanálu začala v květnu 1924 a za 190 dní zhotovena v délce 437 metrů.

V druhé etapě, která začala v červnu 1923, byla dobudována zbývající část přívodního
kanálu, objekt vodních zámků a česel, dvojí tlakové potrubí, vyrovnávací komora,
přepad u objektu vodních zámků s odpadním kanálem a hlavní budova elektrárny.
Do strojovny byly v dubnu 1925 nainstalovány dvě symetricky uspořádané spirálovité
Francisovy turbíny, každá o hltnosti 6 m3/s. Třífázové generátory byly na jedné vodorovné hřídeli s turbínou a budičem. Oba pracovaly na jmenovitých otáčkách 375ot/min, účiník cosφ 0,5 a dohromady vykazovaly maximální výkon 2 MW. Nad strojovnou je galerie s manipulačními pulty a měřící přístroje důležité pro řízení elektrárny. Zkušební provoz začal 12. května 1926, do konce tohoto roku byly dokončeny všechny zásadní dokončovací úpravy celého díla. V Pamětní knize hydrocentrály pod Spálovem bylo 16.5. podepsáno Odevzdání hydroelektrárny zemským správním výborem Východočeské
elektrárně.

Při stavbě zemřeli celkem dva lidé, první byl dělníkem při ražbě štoly, jeho zabil odstřel
skály. Druhý, Ing.Havlíček, byl zasažen při práci s vysokým napětím 10 kV a následkům
podlehl. Brzy po zprovoznění se stala kuriózní nehoda, při výkonových zkouškách praskl
obvodový plášť jedné z turbín a během pár vteřin byla strojovna zalita vodou do výše jednoho metru, naštěstí na elektrárně nevznikla žádná vážnější škoda. Při plánovaném nepřetržitém provozu měla elektrárna vyrábět ročně 11 GWh. První rok vyrobila necelých 3,5 GWh. Celých 72 let sloužila tato elektrárna bez nutnosti větších oprav. Na tom měl podíl jak fortel projektantů a konstruktérů, tak samozřejmě i vztah vedení elektrárny k práci a svědomitost.

Protože se s postupným zvyšováním výkonu sítě mohla čím dál méně účastnit regulace sítě a zároveň se na elektrárně projevoval zub času (častější praskání lopatek oběžného kola, menší účinnost, poškozené betonové konstrukce), bylo přistoupeno k zásadní rekonstrukci.
Bylo rozhodnuto, že elektrárna bude 16.března 1998 odstavena a začne rekonstrukce.
Pro VČE bylo hlavním mottem modernizace ponechat elektrárně její jedinečnost, její
autentičnost, její krásu a vrátit jí původní sílu, mládí a svěžest.

Další kritéria:

  • Výměna přesluhujícího zařízení za nové, modernější
  • Minimálně upravovat původní stavební konstrukci při výměně či pouhé modernizaci strojního zařízení
  • Snížení obsluhy a zavedení pochůzkové služby v jedné směně
  • Snížení množství ropných látek v celé elektrárně
  • Provést rekonstrukci v co nejkratším možném termínu a opravit vše co by bylo při provozu zatopeno vodou či jinak znepřístupněno bez nutnosti odstávky elektrárny

Byla opravena štola s úbočním kanálem, budova vodních zámků byla zateplena, dostala novou střechu, nutná byla také sanace vlhkostí poškozeného zdiva a nová meliorace. Objekt je v zimě temperován přímotopnými konvektory (kvůli kondenzaci vodní páry na stěnách). Zcela opraven byl výtok vody z elektrárny do Jizery, který byl snad nejvíce poškozenou betonovou částí. Hlavní budova i domek obsluhy mají zvenčí opravenou a natřenou původní fasádu. Interiér hlavní budovy byl také zrekonstruován. Té se dočkala také galerie nad strojovnou s původními manipulačními pulty a freska nad strojovnou. Při rekonstrukci proběhla automatizace provozu elektrárny. Základní parametry soustrojí byly ponechány (spád se o něco zvětšil jinou konstrukcí turbíny, napětí generátorů zůstalo 6,3 kV, hltnost 6m3/s). Dosluhující spirálovité Francisovy turbíny byly nahrazeny přímoproudými Kaplanovými vertikálními turbínami, které byly do konstrukce zapojeny s maximálním zřetelem na původní konstrukci stavby. Díky vyšší účinnosti turbín mohl být maximální výkon generátorů zvýšen o 20% (z 2 MW na 2,4 MW). Na koncích přívodního tlakového potrubí nahradily původní šoupátka nové uzávěry, klapky uzavírané závažím. Na místo Křižíkových generátorů přišly výkonnější synchronní generátory s vyššími provozními otáčkami (600 ot./min). Zdánlivý výkon tak stoupl na 3000 kVA. Oproti starým generátorům mají nové účiník cosφ 0,8. Původní rozvodnu o napětích 10,5kV a 35 kV nahradila rozvodna s novými blokovými suchými transformátory 35 kV.

Dálkové ovládání elektrárny a rozvodny VN je na dispečinku v Hradci Králové. Řízení
technologického celku je konstruováno pro možnost ovládání pouze z jednoho pracoviště a dá se přepojit volícím přepínačem v rozvaděči s procesní stanicí. Řídit se dá elektrárna plně
automaticky, dá se přepnout na automat s možností manuálního nastavení některých hodnot. Je možno také přepnout na plně manuální provoz. Dálkově lze elektrocentrálu nejen řídit, ale i vyhodnocovat případné poruchy. Komplet systému elektrických ochran je řešen pomocí číslicových ochran od ABB a GE. Pomocí tohoto řešení je zajištěna komunikace s pracovištěm správce a případná možnost vyhodnocení poruch. Pracoviště správce je tvořeno serverem s vazbou na jednotlivé části řídícího systému a pracovní stanicí s rozhraním pro obsluhu. Provoz je hlídán průmyslovým kamerovým systémem.

Rekonstrukce štoly s kanálem byla zadána italské firmě CAPRI, která se specializuje na
progresivní utěsnění vodohospodářských staveb. Turbíny dodala rakouská firma Kössler
GmbH. Generátory s elektrickými součástmi vyrobila Škoda Plzeň. Automatiku řízení,
transformátory a část zařízení pro rozvodnu dodala firma Asea Browm Boveri (ABB).
Modernizaci rozvodny provedla firma Energoland. Celý projekt rekonstrukce dostala na starost společnost Hydropol Project & Management a.s.

Dne 3.2.1999 a dne následujícího byla přifázována nová soustrojí k síti. Plánovaná doba
rekonstrukce byla skoro dvojnásobkem času realizované rekonstrukce, ta trvala 11 měsíců.
Zajímavostí je například u soustrojí provedení ovládání oběžného kola turbíny skrz
vrtanou hřídel generátoru, což je u generátoru této velikosti vyjímkou. Před hlavní budovou elektrárny je vystaveno jedno zrestaurované původní soustrojí s Francisovou turbínou.


Zobrazit místo Jizera, Spálov – Malá Skála na větší mapě

Více informací o místech na Jizeře najdete na stránce kilometráž Jizery