ZAMJENA UREĐAJA ZA ČIŠĆENJE REŠETKE NA ZATVARAČNICI VRTAC, HE „PERUĆICA“

1. II SAVJETOVANJE CG KO CIGRE ZAMJENA UREĐAJA ZA ČIŠĆENJE REŠETKE NA ZATVARAČNICI VRTAC, HE „PERUĆICA“ Autori: Ratko Bataković Pavle Čanović EPCG AD Nikšić, HE Perućica Pržno, 16.-19. maj 2011.

2. UVOD 2. UREĐAJ ZA ČIŠĆENJE REŠETKE 3. DOSADAŠNJE ISKUSTVO 4. ZAKLJUČAK

3. O HE PERUĆICA: Najstarija velika elektrana u Crnoj Gori Nalazi se na rijeci Zeti u središnjem dijelu Crne Gore, oko 35 km od Podgorice, 21 km od Nikšićai 15 km od Danilovgrada Sačinjavaju je: akumulacije Krupac, Slano, retenzija Vrtac, sistem kanala, taložnice, kompenzacioni bazen, dovodni tunel pod pritiskom sa Ulaznom građevinom, vodostanom i zatvaračnicom Povijom, cjevovod sa tri cijevi, mašinska zgrada, odvodne vade i razvodna postrojenja 110 i 220 kV sa autotransformatorom 230/121/11 kV Instalisana snaga elektrane je 307MW, sa osmim agregatom 365,5MW

4. ULOGA UREĐAJA ZA ČIŠĆENJE REŠETKE NA ZATVARAČNICI VRTAC U SISTEMU HE „PERUĆICA“ - Ulazna građevina temeljnog ispusta brane Vrtacdirektno ispušta vodu u kanal Zeta I. - Ovo je “usko grlo” u sistemu HE ”Perućica” - Regulacija protoka kroz temeljni ispust, t j. ka kanalu Zeta I vrši se segmentnim zatvaračem ispred kojeg se nalazi kosa čelična rešetka radi sprječavanja unošenja nečistoća dalje u sistem. Rešetka se čisti uređajem za čišćenje - Prvobitni uređaj za čišćenje rešetke je bio u pogonu od početka rada elektrane - od 1960. godine - Poslednjih godina javila se pojava nekontrolisanog odlaganja urbanog otpada - Otpad, odnosno opterećenje na rešetki, sastoji se uglavnom od sitnog urbanog otpada (plastičnih kesa, plastičnih flaša), urbanog otpada srednje veličine (automobilskih guma, raznih vrsta vreća), sitnog prirodnog otpada (trave, sitnog granja), i krupnog prirodnog i urbanog otpada (krupnog granja, stabala, olupina automobila). - Pored neposrednog problema čišćenja rešetke, pojavljuje se i značajan ekološko-higijenski problem evakuacije, odlaganja i transporta prikupljenog otpada.

5. PROJEKAT ZAMJENE UREĐAJA ZA ČIŠĆENJE REŠETKE Crna Gora je dobila kredit od Međunarodnog udruženja za razvoj (IDA) za potrebe finansiranja projekta “Energetska zajednica jugoistočne Evrope (ECSEE) – APL3 Projekat u Crnoj Gori”, Komponenta 3: Povećanje pouzdanosti eksploatacije HE “Perućica”, i dio sredstava tog kredita usmjerila za finansiranje ugovora za isporuku rešetke i uređaja za čišćenje za HE “Perućica” na brani Vrtac. Ovaj projekat je od pripreme tenderske dokumentacije i njenog revidovanja i usvajanja od strane Svjetske Banke, preko objavljivanja tendera, evaluacije ponuda, sklapanja Ugovora i napokon, do realizacije vodio stručni tim HE „Perućica“ u saradnji sa Jedinicom za implementaciju projekata Svjetske Banke u EPCG. Realizacija ovog projekta je bila uslovljena činjenicom da se zamjena uređaja i rešetke mogla izvršiti samo u vremenu totalne obustave elektrane (u avgustu mjesecu), kada to dozvoljavaju uslovi na terenu – manja količina vode na temeljnom ispustu brane Vrtac i redovni godišnji remont. To je iziskivalo veliki napor i dobru koordinaciju da bi se ispoštovala sva procedura Svjetske Banke, isporučioca i proizvođača opreme, pripremu i realizaciju građevinskih radova, demontaže postojeće i montaže nove opreme, ispitivanje, podešavanje i puštanje u rad. Nakon završetka tenderske procedure, za isporučioca opreme je određena firma iz Njemačke sa predloženim hidrauličnim tipom čistilice HYDRONIC KBD.

6. UVOD 2. UREĐAJ ZA ČIŠĆENJE REŠETKE 3. DOSADAŠNJE ISKUSTVO 4. ZAKLJUČAK

7. OPŠTI OPIS Čistilica tipa HYDRONIC KBD je uređaj sa jednom rukom koju pokreće moćni hidraulični sistem. Za razliku od prethodnog uređaja, dizajnirana je bez lanaca, zupčanika ili vođica, što pojednostavljuje njen rad i održavanje. Korpa sa velikim opsegom rada može da kupi čak i predmete velikih gabarita i pouzdano ih odstranjuje. Korpa je opremljena nazubljenom letvom koja omogućava penetraciju između štapova rešetke, čime se obezbjeđuje efikasnije čišćenje. • Osnovni elementi uređaja za čišćenje su: • - glavno postolje fiksirano u beton • - okretni toranj sa: • - glavnom rukom (koja se takođe naziva i • “ruka za podizanje“) • - malom rukom (ruka na kojoj je montirana • korpa) • - korpom (lijevom i desnom kontra hvataljkom) • - ormarom hidraulike • - ormarom elektrike • - kabinom

8. TEHNIČKI OPIS Napajanje je 400 V, 50 Hz. Ukupna snaga mašine je 50 kW. Motor pumpe hidraulike snage 37 kW Osim motora pumpe hidraulike, instaliran je i motor pumpe hlađenja ulja snage 2,2kW. Ostalo opterećenje ide na grijače u rezervoaru ulja, grijače i hladnjake u kabini i u ormarima elektrike i hidraulike, rasvjetu i druge pomoćne potrošače. U kabini uređaja i u kućici opreratora – manipulanta na zatvaračnici nalaze se po jedan OP 77 panel, preko kojih se daje nalog za automatski start/stop uređaja, vrši se podešavanje parametara poput pritiska korpe na rešetku, brzina čišćenja rešetke, temperatura pri kojoj se uključuju/isključuju grijači ulja hidraulike, koordinate istovara očišćenog materijala i sl. Ova dva OP panela rade potpuno paralelno i sa PLC-om su povezani preko PROFIBUS-DP kabla. Na njima se takođe očitava greška/upozorenje treperenjem signalne lampe FAULT (kvar). U kabini uređaja se nalazi kontrolna tabla, koja je opremljena prekidačima i kontrolnim lampama. Na njoj se nalazi taster za uključivanje glavnog prekidača, preklopka za izbor režima rada ručno/automatski, prekidači sa ključem za premošćenje softverskih, odnosno hardverskih krajnjihprekidača, taster za poluautomatski rad i prekidač za sigurnosni stop.

9. TEHNIČKI OPIS Sve naloge obrađuje PLC S7 314C-2DP, koji ih, ukoliko za to postoje uslovi, prosleđuje na izvršne organe. Preko njega se, takođe, vrši stalna kontrola ulaznih/izlaznih signala položaja pojedinih sklopova i signala zaštita uređaja za čišćenje. Komandni napon i napon napajanja PLC-a je jednosmjerni, 24V, koji obezbjeđuje ispravljač 400V~/24V= 16A Na nekoliko pozicija se nalazi prekidač sigurnornosnog (hitnog) isključenja uređaja. Kada se pritisne neki od ovih prekidača, preko releja sigurnosnog isključenja gubi se uslov zauključenje glavnog prekidača i uređaj prestaje sa radom. Za pozicioniranje okretanja uređaja se koristi davač ugla – elektromagnetni enkoder koji, takođe, daje strujni izlaz od 4 do 20mA. Ovu vrijednost obrađuje PLC i na programiranu vrijednost se vrši zaustavljanje uređaja u položaj za istresanje materijala iz korpe, odnosno u krajnji desni položaj. Krajnji lijevi položaj je određen hardverskim hard-stopom.

10. TEHNIČKI OPIS Položaji glavne i male ruke (ruke za podizanje i ruke na kojoj je korpa) se određuju preko dva davača sa klatnom koji PLC-u šalju naponski signal od 0 do 10V. PLC obrađuje ova dva analogna signala i izračunava relativni ugao, koji definiše konačan položaj korpe. Ovi parametri su ključni za ostvarivanje zadatog pritiska korpe na rešetku koji mora biti konstantan da bi se obezbjedilo korektno čišćenje. Pozicija za čišćenje se definiše preko dva induktivna senzora – davača položaja uređaja koji detektuju poziciju “TOWER EXACT OVER TRASHRACK” (mašina tačno iznad rešetke). Samo u slučaju kada je vrijednost elektromagnetnog enkodera – davača ugla okretanja odgovarajuća i kada su senzorski davači u poziciji “OVER THE TRASHRACK”, moguće je poluautomatsko i automatsko spuštanje. Pumpa hidraulike ostvaruje radni pritisak od 180 bara kojim se, preko bloka hidraulike i odgovarajućih ventila omogućava pokretanje hidro motora za okretanje uređaja, pokretanje ruke ili otvaranje/zatvaranje korpe.

11. TEHNIČKI OPIS Temperatura i nivo ulja hidraulike se prati pretvaračem sa strujnim izlazom od 4 do 20mA. Ukoliko temperatura ulja pređe određenu vrijednost (40°C) uključuje se pumpa hlađenja ulja. Pritisak ulja hidraulike glavne ruke se prati pretvaračem sa strujnim izlazom od 4 do 20mA. Ukoliko je pritisak glavne ruke previsok, javlja se greška – preopterećenje i uređaj prestaje sa dizanjem. Blok hidraulike je opremljen proporcionalnim ventilima koji obezbjeđuju meko okretanje uređaja, dizanje/spuštanje glavne ruke i uvlačenje/izvlačenje male ruke. Proporcionalni ventili, takođe, mogućavaju ostvarivanje zadatih vrijednosti položaja uređaja i finiji rad mašine. Kapacitet rezervoara ulja je 800 litara. Koristi se isključivo biorazgradivo sintetičko ulje PANOLIN HLP SYNTH 15. Pritisak koji ostvaruje hidraulički sistem može biti od 0 do maksimalno 250 bara.

12. Tabela tehničkih podataka (*) – softverski podesiva vrijednost

13. PROCES ČIŠĆENJA Proces čišćenja počinje ispružanjem manje ruke. Ujedno se glavna ruka spušta na dolje do najdonje pozicije korpe (krajnja tačka u dnu rešetke). Ovu operaciju obavljaju cilindri za pokretanje glavne i male ruke. Iz krajnje pozicije sa dna rešetke mala ruka povlači otpad prema sebi. Izvlačenjem cilindra otvorena korpa se podiže duž rešetke dok se cilindar za privlačenje istovremeno uvlači. Pritisak korpe na rešetku i brzina čišćenja mogu se podešavati posebno kako bi se postigao zadovoljavajući efekat čišćenja. Pri vrhu rešetke, korpa se zatvara pomoću cilindara korpe i hvata otpadni materijal. Zatim se glavna ruka podiže i mašina se okreće do kontejnera gdje se otvaranjem korpe iskrcava materijal u kontejner. Korpa je opremljena sa dvije nezavisno pogonjene kontra hvataljke, pa je moguće obaviti ispuštanje smeća u dva koraka. Za istovar materijala u kontejner na platou uređaj može da se okreće za 200 stepeni.

14. REŽIMI RADA • Uređaj za čišćenje rešetke ima mogućnost da radi u tri režima rada: • - Automatski • - Poluautomatski • - Ručno • Izbor režima rada se vrši odgovarajućom preklopkom na kontrolnoj tabli koja se nalazi • u kabini mašine. • Pritiskom na taster „parking position“ na OP77 panelu, uređaj se iz ma kojeg položaja u kome • se nalazi postavlja u poziciju za čišćenje. • Za sve režime rada je bitno da su ispunjeni sledeći uslovi: • - nema prisustva greške • - izabran odgovarajući režim rada • - uključen komandni napon • - nije aktiviran ni jedan od prekidača za sigurnosni stop • - ljestvice za pristup kabini podignute

15. UVOD 2. UREĐAJ ZA ČIŠĆENJE REŠETKE 3. DOSADAŠNJE ISKUSTVO 4. ZAKLJUČAK

16. DOSADAŠNJE ISKUSTVO • Svi elektro i mašinski sklopovi su izrađeni od strane renomiranih proizvođača opreme i do sada • nije bilo problema u njihovom radu. Nakon montaže opreme izvršena je obuka osoblja koje je • veoma dobro savladalo novu tehnologiju i rukovanje savremenim uređajem. • U svim režimima rada uređaj radi pouzdano, što je pokazatelj da je s tog aspekta kvalitet mašine • zadovoljavajući. Prednost novog uređaja za čišćenje rešetke u odnosu na stari je izvlačenje • krupnog, gabaritnog otpada, što je ranije zadavalo velike probleme i zahtijevalo aganžman • dodatne radne snage i mehanizacije. • U periodu probnog rada uočeni su određeni nedostaci, od kojih izdvajamo: • zastoj u radu soft startera pri niskim temperaturama, koji je riješen postavljanjem dodatnog • termostata za grijač u ormaru elektrike • problem sa grijanjem ulja hidraulike, koji je izbjegnut postavljanjem dodatnog grijača • u rezervoaru ulja • nemogućnost podmazivanja cilindara glavne ruke i korpe, što je otklonjeno korekcijom • maznih mjesta • podešavanje pozicije za čišćenje, koje je u početku bilo riješeno softverski. Zbog velikog kraka • čišćenja i uskog kanala ispred rešetke, prvo rješenje nije bilo zadovoljavajuće, pa je postavljen • „hard stop unit“ koji je ujedno i krajnji položaj i pozicija za čišćenje • nemogućnost čišćenja rešetke pri velikim brzinama vode. Ovaj problem se prevazilazi • pritvaranjem segmentnog zatvarača koji se nalazi nizvodno. Isporučilac opreme je u obavezi • da u garantnom roku otkloni ovaj nedostatak da bi uređaj mogao da radi i u ovim uslovima. • - neki sitniji nedostaci u radu opreme

17. UVOD 2. UREĐAJ ZA ČIŠĆENJE REŠETKE 3. DOSADAŠNJE ISKUSTVO 4. ZAKLJUČAK

18. ZAKLJUČAK Zamjenom rešetke i uređaja za čišćenje rešetke na zatvaračnici Vrtac – HE „Perućica“‚ izvršeno je poboljšanje operativne pouzdanosti elektrane, što je bio jedan od ciljeva projekta Međunarodne zajednice za jugoistočnu Evropu u cilju poboljšanja rada energetskog sektora. Uslovi rada opreme u ovom dijelu HE „Perućica“ su, zbog uskog grla, velikih brzina i vrtloženja vode veoma zahtjevni. Stoga je bilo potrebno naći pravo, jedinstveno rješenje koje bi ispunilo sve zadate uslove. Mašina ovog tipa je jedinstvena u Crnoj Gori i jedna od rijetkih u regionu. Za njen pouzdan i siguran rad je potrebno kvalitetno održavanje, koje nije moguće ukoliko se ne prate najnoviji tehnološko – tehnički procesi, što je uslovljeno uvođenjem novih standarda i kvalitetnom obukom osoblja za savremena hardverska i softverska rješenja. Ugradnjom nove opreme takođe je otklonjen i značajan ekološko-higijenski problem evakuacije, odlaganja i transporta prikupljenog otpada, osim u slučajevima izuzetno velikih nanosa u periodima velikih dotoka. Međutim, ni najsavremenija tehnička rješenja nijesu dovoljna ukoliko se nastavi sa nekotrolisanimbacanjem otpada i narušavanjem životne sredine od strane građana i privrede.