Zanesljive meritve pretoka – osnova za zaščito mHE
12.01.2025
Nenadno nenadzorovano povečanje pretoka vode v cevovodu hidroelektrarne lahko povzroči usoden strojelom. Da bi ga v mHE Hubelj preprečili, smo v Tiptehu z dobavo, montažo in zagonom naležnih ultrazvočnih merilnikov FLUXUS F532WD poskrbeli za dolgoročne zanesljive meritve pretoka.
Težava, ki je zahtevala rešitev
Mala hidroelektrarna Hubelj v Ajdovščini, ki obratuje že vse od leta 1931, ima dva agregata s skupno instalirano močjo 2100 kW. Voda iz zajetja ob izviru hudourniškega potoka Hubelj nadzorovano polni akumulacijski bazen, v katerem naj bi bilo v vsakem trenutku 400 m3 vode. Po napajalnem cevovodu voda teče do turbin v 110 m nižje postavljeni elektrarni.
Ob zamenjavi starega kovanega jeklenega cevovoda z novim varjenim je bila pred dvema letoma nameščena tudi strojelomna zaščita. Stalen nadzor pretoka vode naj bi zagotavljala dva ultrazvočna merilnika, ki sta z naležnimi senzorji merila pretok ob izhodu vode iz bazena in pred vstopom v elektrarno. Ker merilnika nista delovala pravilno, meritve niso bile zanesljive, zato je obratovanje elektrarne ves čas temeljilo na subjektivnih ocenah, izkušnjah in izračunih zaposlenih.
Pogoji za varno obratovanje mHE Hubelj
Za varno delovanje mHE razlika med pretokoma, ki sta izmerjena na zgornjem in spodnjem delu napajalnega cevovoda, ne sme preseči kritične vrednosti 0,4 m3/s. Povedano drugače, pretok vode ob izhodu iz bazena v nobenem trenutku ne sme biti za več kot 400 l/s večji od pretoka pred vstopom v elektrarno.
Ob preseženi kritični vrednosti se sprožijo različni varnostni ukrepi:
ustavi se polnjenje akumulacijskega bazena,
tok vode v hidroelektrarni se preusmeri mimo turbin po vzporednem cevovodu nazaj v potok,
hidroelektrarna se odklopi od omrežja in ustavi,
ker bi sicer prišlo do usodnih poškodb turbin, povezanih z ogromnimi stroški.
Testne meritve pretoka vode
Da smo sposobni zagotoviti neprekinjene zanesljive meritve pretoka v napajalnem cevovodu, smo v Tiptehu dokazali s testnimi meritvami s prenosnim naležnim ultrazvočnim merilnikom pretoka Emerson (FLEXIM) FLUXUS G601 Energy. Kljub zahtevni montaži senzorjev na cevovod s premerom 110–130 cm, smo na obeh merilnih točkah brez težav izmerili vrednosti pretokov, ki so bile skladne z vrednostmi pridobljenimi z izračuni zaposlenih.
V mHE Hubelj so zato naročili dobavo, montažo in zagon dveh naležnih ultrazvočnih merilnikov pretoka vode FLUXUS F532WD iz našega prodajnega programa.
Prednosti merilnikov FLUXUS F532WD
Uveljavljena clamp-on tehnologija omogoča enostavno in stroškovno učinkovito pritrditev teh neinvazivnih ultrazvočnih merilnikov na zunanjo stran cevi brez gelov in kontaktnih masti, zato vzdrževanje ni potrebno.
Meritve izjemno nizkih pretokov (okoli 0,007 m3/s) in patentirana tovarniška kalibracija sta razlog za njihovo uvrstitev med najzanesljivejše, najzmogljivejše in najnatančnejše na svetu. Umerjeni so po ISO17025 standardu, s sledljivostjo do nacionalnih etalonov.
Z ohišjem in montažnim priborom iz nerjavnega jekla ter z zaščitenimi priključnimi kabli, ti robustni IP68 senzorji z lahkoto kljubujejo najzahtevnejšim okoljskim razmeram. Odlikujejo se tudi s temperaturno kompenzacijo in korekcijo motenj pretoka, ki zmanjšuje zahtevano dolžino ravnih delov cevovoda pred merilnimi senzorji s 10D na le 2D.
Uspešna avtomatizacija mHE
Pred začetkom montaže novih merilnikov pretoka sta obstoječa merilnika na zgornji merilni točki napajalnega cevovoda namerila 3,83 m3/s, na spodnji pa 1,36 m3/s (razlika 2,47 m3/s). Elektrarna je torej delovala brez avtomatske zaščite.
Sledila je celodnevna zahtevna montaža merilnikov FLUXUS F532WD z ustreznima naležnima senzorjema in nastavitvijo merilnih parametrov. Ob zagonu razlike med obema pretokoma praktično ni bilo, pa tudi v prvih 24. urah nova merilnika nista izmerila razlike večje od 0,034 m3/s.
Z vzpostavitvijo zanesljivega neprekinjenega merjenja smo omogočili avtomatizacijo mHE Hubelj in s tem povezane prednosti, ki vplivajo na učinkovitost, varnost in zanesljivost obratovanja. Zmanjšala se je možnost napak zaradi človeškega faktorja, znižali so se operativni stroški, optimiziralo se je vzdrževanje, izboljšali pa sta se zanesljivost in stabilnost delovanja ter varnost v mHE Hubelj.
