АУТОР(И) / AUTHOR(S): Dušan Prodanović, Damjan Ivetić, Predrag Vojt, Milan Ćušić
DOI: 10.46793/EEE24-1.72P
САЖЕТАК / ABSTRACT:
Kontinualno merenje protoka na brojnim turbinama hidroelektrana se standardno radi nekom od relativnih metoda (na primer Winter-Kennedy). Umesto da se meri složeno polje brzina u jednoj proticajnoj ravni i da se njenom integracijom dobije protok, meri se samo jedna karakteristična veličina a na fizičkom modelu se odrede parametri preslikavanja vrednosti te veličine u trenutni protok. Najčešće se koristi Winter-Kennedy metoda gde se merenjem razlike pritisaka dobija relativna (indeksna) vrednost protoka. Merna nesigurnost tako određenog protoka je znatno veća od nesigurnosti merenja ostalih relevantnih veličina za određivanje optimalnih radnih uslova turbine. Da bi se smanjila merna nesigurnost, potrebno je „apsolutnim merenjima“ celog polja brzina odrediti trenutni protok i preračunati, u realnim uslovima, korekcije indeksne metode. To se posebno odnosi na hidroelektrane čija dispozicija nije „idealna“ kao što je bila na fizičkom modelu, kao što je HE „Đerdap 2“ sa poznatim problemom „kosog dostrujavanja“. Sa ciljem bolje procene hidrauličke efikasnosti turbina i prikupljanja podataka o realnim uslovima rada turbina i ulazne rešetke, a zbog planiranih radova na revitalizaciji, projektovan je i primenjen inovativni sistem za apsolutno merenje protoka koji je prikazan u ovom radu. Na pokretni ram, pozicioniran na ulazu u turbinu uzvodno od grube rešetke, postavljeno je 15 elektromagnetnih (EM) senzora u jednoj horizontalnoj ravni, zajedno sa dva redudantna akustična Doppler senzora. Svaki od senzora meri sve tri komponente brzina. Ram se podiže duž cele visine proticajnog preseka snimajući celo polje brzina. Položaj rama se prati pomoću dva enkodera, dok se dva senzora pritiska koriste za merenje dubine vode. Merenja su sinhronizovana sa lokalnim SCADA sistemom odakle se preuzimaju podaci o radu turbine. Uvažavajući specifičnosti mernog sistema, novorazvijenih EM sondi i postojećih hidrauličkih uslova, razvijena je adekvatna procedura za procenu nesigurnosti izmerenog protoka. U ovom radu je prikazana merna metoda i dati su neki rezultati merenja na agregatima HE „Đerdap 2“.
КЉУЧНЕ РЕЧИ / KEYWORDS:
Merenje brzine, Merna nesigurnost, Elektromagnetni senzori, Hidroelektrane, Cevne turbine.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:
- Institut za vodoprivredu „Jaroslav Černi“. Hidraulički model HE „Đerdap 2“ – Izveštaj ispitivanja na hidrauličkom modelu uslova dostrujavanja na turbine, Beograd, 2006.
- Prodanović D., Pavlović D., Branisavljević N. Merenje protoka na kratkim objektima u hidraulički neregularnim uslovima na primeru HE „Đerdap 2“, Vodoprivreda, Vol. 43, No. 252-254, pp. 103-115, 2011.
- IEC 60041. International standard: field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines. European Equivalent: EN 60041, 1999.
- Performance Test Code. Code 18: Hydraulic Turbines and Pump-Turbines, American Society of Mechanical Engineers, New York, USA, 2002.
- Institut za vodoprivredu „Jaroslav Černi“, Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu, Svet Instrumenata. Izveštaj o sistemu za merenje protoka na prilazima HE „Đerdap 2“, Beograd, 2020.
- Ivetić D., Prodanović D., Vojt., P. Novel discharge measurement system at the turbine intakes of Iron Gate 2 hydropower plant: a system description, 8th International Conference Contemporary Achievements in Civil Engineering, Subotica, Srbija, April, 2021.
- Prodanović D., Ivetić D., Milivojević N., Vojt P., Cvitkovac M. Sistem za merenje protoka na ulazima u cevne turbine na bazi elektromagnetnih senzora brzine. Tehničko rešenje priznato od strane Ministratsva nauke, 2022. https://grafar.grf.bg.ac.rs/handle/123456789/3319 [pristupljeno 07.03.2024]
- Ivetić D., Prodanović D., Milivojević N.,Vojt., P. Uncertainty assessment of flow measurements at Iron Gate 2. 13th International conference on hydraulic efficiency measurement IGHEM, Grenoble, 2022.
- Svet Instrumenata, http://www.si.co.rs/ [pristupljeno 07.03.2024]
- NORTEK, https://www.nortekgroup.com/products/vector-300-m [pristupljeno 07.03.2024]
- Vodena, https://vodena.rs/ [pristupljeno 07.03.2024]
- ISO 748, Velocity area methods, International Standards Organization, Geneva, 2007.
- ISO 1088, Collection of data for determination of errors inmeasurement by velocity area methods, International Standards Organization, Geneva, 2007.
- ISO 3354, Measurement of clean water flow in closed conduits, Velocity-area method using current-meters in full conduits and under regular flow conditions, International Standards Organization, Geneva, 2008
- Joint committee for Guides in Metrology, Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), International Organization for Standardization, 2008.
- Institut za vodoprivredu „Jaroslav Černi“, Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu, Svet Instrumenata. Merenje protoka na agregatima HE “Đerdap 2”, Izveštaj, Beograd, 2023.
- Ivetić D., Prodanović D., Vojt P. Određivanje protoka na prilazima cevnih turbina uz pomoć EM senzora brzine: Određivanje nesigurnosti izmerenog protoka. SDHI i SDH, Beograd, 2021.