Mauvais entretien et pannes coûteuses : l'histoire mouvementée de Comanche Unit 3

Une série de documents publics détaillant les mauvaises pratiques de maintenance, les pannes d'équipement coûteuses et les longues pannes précèdent de loin la décision de CORE Electric de renoncer à sa participation de 25 % dans Comanche 3.

La décision de l'une des plus grandes coopératives d'électricité du Colorado de se retirer de l'usine Comanche Unit 3 est le dernier tournant dans ce qui émerge comme l'histoire troublée de la plus jeune unité de production au charbon de l'État.

Une multitude de dossiers publics détaillent les mauvaises pratiques d'entretien, les pannes d'équipement coûteuses et les longues pannes qui ont longtemps précédé la décision de CORE Electric de renoncer à sa participation de 25 % dans Comanche 3 le 6 septembre.

Un examen des documents entrepris par Power Engineering raconte l'histoire d'une foule de problèmes qui ont entravé l'unité de puissance de la centrale électrique près de Pueblo, au Colorado.

Comanche 3 est entré en service commercial le 6 juillet 2010. L'usine supercritique devait être mise en service en 2009, mais la date a été repoussée pour effectuer les réparations nécessaires aux fuites de tubes de vapeur. La Commission des services publics du Colorado (CPUC) a indiqué que les fuites étaient dues à des traitements inadéquats de soulagement des contraintes post-soudure. Des réparations ont également été nécessaires pour installer des chicanes afin de calmer un bruit aigu provenant de l'usine.

Ces premiers problèmes ont duré toute la décennie : les documents de la CPUC révèlent des problèmes de bruit de pile ; facteurs de capacité réduits en raison des pannes nécessaires pour corriger les composants mal soudés dans la chaudière ; arrêts non planifiés en raison de scories dues à des canons à eau défectueux ; le remplacement du surchauffeur de finition, qui a fait l'objet d'une recommandation de non-recouvrement de 11,7 M$ en investissements; et enfin, l'arrêt prolongé qui a débuté en janvier 2020 pour réparer et remplacer les aubes de turbine à vapeur.

Les documents de la CPUC indiquent qu'un mauvais entretien a probablement contribué à l'arrêt de janvier 2020, lorsque des réparations et des rénovations majeures de la turbine ont été nécessaires pour remettre la centrale en service.

"L'inspection de la turbine a révélé un frottement sur huit des carénages de pales rotatives à haute pression avec un écrouissage sur trois des carénages et une section du carénage manquait", a déclaré un rapport de la CPUC. De plus, l'inspection a révélé "d'importants dommages au joint dans la partie inférieure du boîtier".

Le coût des réparations à la suite de l'incident comprenait le remplacement des pales de la turbine (pour un coût en capital de 4,8 millions de dollars) et les coûts supplémentaires de remplacement de l'électricité pour la panne (estimés à 1,7 million de dollars).

Puis, à la fin de l'arrêt de 2020, une perte de lubrification de l'arbre principal de la turbine lors du processus de remise en service de l'unité a entraîné encore plus de dommages à la turbine, au générateur et aux équipements auxiliaires. Cette panne s'est prolongée après la fin de 2020.

Le rapport réglementaire a attribué cela à "des défauts d'équipement non identifiés, un marquage d'équipement inadéquat, des protocoles de communication insuffisants, un manque de rigueur dans les procédures et la formation et une erreur humaine".

Les dossiers de la CPUC montrent que les coûts découlant de l'incident de juin 2020 étaient encore plus importants et comprenaient des activités de réparation totalisant 20,4 millions de dollars en coûts d'investissement et d'exploitation et d'entretien. PSCo s'attendait à ce que tout sauf la franchise et les frais généraux (environ 1,5 million de dollars) soient remboursés par l'assurance. Les régulateurs ont déclaré que les contribuables avaient engagé environ 14 millions de dollars en coûts supplémentaires de remplacement de l'électricité, selon les simulations de PSCo, la longue panne nécessitant des achats coûteux à court terme sur le marché pendant la période de pointe estivale.

Bien qu'elle soit la plus jeune unité appartenant à PSCo à fonctionner avec un cycle de vapeur unique ou un cycle combiné, Comanche 3 avait la disponibilité la plus faible de toutes les unités de 2010 à octobre 2020. Les régulateurs de l'État ont constaté que l'usine était hors ligne en moyenne plus de 91 jours par an pendant cette période; environ 27 % des arrêts étaient planifiés, 24 % étaient associés à des fuites de tubes de chaudière et le reste était associé à d'autres arrêts non planifiés non courants.

Des années de défis ont conduit CPUC à lancer une enquête sur l'histoire et les opérations de Comanche 3. Les régulateurs des services publics ont trouvé dans leur enquête des indications que PSCo n'avait pas respecté les normes de base de l'industrie pendant une grande partie de l'histoire de l'usine.

CORE Electric a un procès ouvert contre PSCo pour rupture de contrat lié à l'unité.

"En raison des nombreuses et longues pannes de Comanche 3 depuis le début de son exploitation commerciale, CORE a subi des millions de dollars de dommages", lit-on dans le procès de la coopérative. "CORE a dépensé des millions de dollars en frais de réparation et d'entretien supplémentaires qui n'ont été engagés qu'en raison des pratiques imprudentes de PSCo et d'autres violations des accords de projet."

CORE a déclaré qu'en raison des pannes, il était nécessaire d'acheter de l'électricité de remplacement à Xcel pour 38,5 millions de dollars, soit environ 20 millions de dollars de plus que ce qui était attendu de Comanche 3.

Concernant le procès et le plan de CORE de se retirer de Comanche 3, un porte-parole de Xcel Energy a déclaré : « Nous ne sommes pas d'accord avec les affirmations de CORE et nous prévoyons de les traiter par le biais de la procédure judiciaire. La génération chez Comanche 3 est très importante pour tous les clients et nous apprécions tous nos partenaires qui contribuent à fournir une énergie sûre, fiable et abordable.

Comanche 3 a été hors service pendant environ la moitié de 2022, selon les archives. Selon un rapport d'inspection de Xcel Energy suite à un incident survenu le 28 janvier 2022, un pôle du disjoncteur du générateur de 345 kV de Comanche 3 a été fermé lors du dépannage du disjoncteur. Les circuits de protection électrique du disjoncteur de la génératrice ont été isolés et les sectionneurs qui isolent le disjoncteur de la génératrice du système électrique ont été fermés.

Les inspecteurs de Xcel ont déclaré "en conséquence, le générateur a été considérablement endommagé, plusieurs groupes électrogènes de la région ont connu des pannes momentanées et plusieurs lignes de transmission ont été ouvertes".

Les inspecteurs ont attribué l'incident à un manque de coordination entre les opérations de la sous-station et de la centrale. Leur rapport d'incident a également indiqué que des travaux avaient été effectués sur le disjoncteur du générateur sans établir de dégagement solide pour protéger le générateur en cas de réponse inattendue du système.

L'enquête de la CPUC sur l'incident de 2022 et l'enquête plus large de la commission sont toujours répertoriées comme actives.

La centrale Comanche à Pueblo, Colorado, est entrée en service en 1973 avec son unité 1 de 325 MW. Elle a ajouté une unité 2 de 335 MW en 1975 et a mis en service l'unité 3 en 2010.

Comanche 3 est équipé d'un groupe électrogène à turbine à vapeur supercritique Mitsubishi TCRF36, N-61.

Le turbogénérateur de l'unité utilise une combinaison de trois grands rotors couplés ensemble: un arbre pour la turbine haute pression à neuf étages combinée / turbine à pression intermédiaire à six étages couplé à deux arbres fonctionnant en tandem qui desservent deux turbines basse pression à double flux à six étages.

L'unité 3 de Comanche devrait prendre sa retraite d'ici le 1er janvier 2031, mettant fin à l'utilisation du charbon par Xcel dans le Colorado. La date provient d'un accord récemment révisé et est de neuf ans plus tôt que la date de retraite dans le plan initialement soumis.