מרחב המרכז

תחנת "חפץ חיים" - מערכת קבלי התנעה ELSPEC 

*כתב וצילם: ניצן בן מוחה, מהנדס חשמל בכיר

הקדמה

תחנת "חפץ חיים" הוקמה לצורך העברת מים מקו "ירקון מערבי" (קליטת מים מותפלים) והעברתם ל"קו ירקון מזרחי" ול"מערכת החמישית לירושלים"

בחצר התחנה הוקם מאגר קליטה למי שתייה שאמור לקלוט מים מקו "ירקון מערבי", בנפח  200,000 קוב, ישמש כמאגר תפעולי , המים יוזרמו למאגר ממתקני ההתפלה שורק ואשדוד

בשלב א': מותקנות 4 משאבות (1-4) בספיקות 6,300 מק"ש ובגובה הרמה של 100 מטר. כל משאבה מופעלת על ידי מנוע חשמלי בהספק של  3500HP  ובמתח של 11kV

בשלב ב': 6 יחידות של 6,300 מק"ש וגובה הרמה של 100 מטר

בשלב ג': 6 יחידות של 10,000 מק"ש וגובה הרמה של 90 מטר

1. חיבור החשמל

חיבור החשמל הנדרש עבור שלב א'  הינו כ- 12MVA.

על פי אמות המידה של חברת החשמל חיבור בגודל כזה יינתן במתח  161kV ודורש הקמת תחנת משנה פרטית(תחמ"ש) לשם חיבור לרשת מתח עליון.

הקמת תחמ"ש אורכת כ-3.5  שנים. עקב לוח זמנים צפוף של הפרויקט ועלותו הגבוהה, הנדסת "מקורות" פנתה לחברת החשמל בבקשה לאשר חיבור  במתח גבוה (22kV) כדי לעמוד ביעדים. חברת החשמל ביצעה בדיקות מקיפות ואישרה אספקת מתח מרשת מתח גבוה, האישור התקבל עם מספר מגבלות:

א.      כל הגדלת הספק במתקן השאיבה תחייב בניית תחמ"ש וחיבור במתח עליון.

ב.      מפל המתח (Voltage Drop) בפסי הצבירה של תחמ"ש חברת החשמל לא יעלה על  2.5% בזמן התנעת היחידות.

עמידה בתנאי 2 דורשת נקיטת אמצעים מיוחדים ויקרים כדי לשמור על זרם התנעת מנועים נמוך כזה כדי שהתנאי יישמר %V<2.5∆.

 2. השגת זרם התנעה נמוך כך שהתנאי  %V<2.5∆  יישמר

2.1 בחינת התכנון המוצע

נקדים ונאמר שלצורך אחידות בציוד יקר (מנועים, משאבות), תוכננו יחידות השאיבה בתחנת "חפץ חיים" באותה המתכונת של תחנת חולדה ותחנת אשדוד.

• תכנון מערכות החשמל לכל המתקנים הגדולים ("המערכת החמישית לירושלים", שורק, אשדוד וכו'), בוצע על ידי  תה"ל בהתאם לסטנדרטים המקובלים במקורות.
• על מנת לעמוד בדרישות חברת החשמל , הציעה חברת תה"ל מערכת התנעה המבוססת על מתנע רך בשילוב סוללות קבלים. 
• בהתאם לתכנון הראשוני היינו צריכים להזמין 4 שנאים בהספק של כ–4MVA  ולפחות 2 מתנעים רכים  משולבים עם מערכות מיתוג מורכבות וסוללות קבלים.
  יש לציין שהמתנעים הרכים בקונפיגורציה זו והשנאים22/11kV   מיועדים עבור פרויקט ספציפי, וכאשר נתקדם לשלב ב' בפרויקט (הגדלת יחידות השאיבה והקמת תחמ"ש) , ניאלץ למעשה לפרק, ואולי לזרוק, את המתנעים וגם את השנאים.

          נציין חיסרון נוסף בהתנעה על ידי מתנע רך: מומנט המנוע מוקטן בזמן ההתנעה.

2.2 חלופה לתכנון על ידי הנדסת חשמל - "מקורות"

בעת בחינה  וניתוח  הצעת המתכנן, הנדסת חשמל ב"מקורות" הציעה חלופה שמטרותיה:

• להגדיל הספק השנאים כך שכל שנאי יתאים ל-2 יחידות שאיבה. המהלך יאפשר להקטין את שטח חצר השנאים וכן יקטין את גודל לוח מתח גבוה ב –22kV.
• השנאים יתוכננו עם אפשרות לשינוי המתח במשני 22/11(6.6)kV , מהסיבה והמחשבה שבעתיד, כאשר נעבור לתחמ"ש,  השנאים יפורקו מהתחנה ונוכל להסב את השנאים מ–22/11kV   ל–22/6.6kV , כך שיתאימו לכל מתקני מתח גבוה אחרים ב"מקורות".
• כדי לעמוד במגבלות  חברת החשמל  ולשמור על מומנט גבוה בזמן ההתנעה, הוצע השימוש במערכת התנעה של חברת "אלספק", המבוססת על קבלים מווסתים.

2.3 השוואה כלכלית לחלופות אחרות

• בחישוב שימוש חוזר בציוד נלקח 50%  מערכו.

3.  מערכת קבלי התנעה  ELSPEC  EQ-ST'S בעזרת מערכת  EQUALIZER 

חברת "אלספק" הינה חברה ישראלית  אשר מתמחה בשימוש בקבלים ומייצרת מערכות לשיפור מקדם הספק.

בהתאם לפניית מהנדסי "מקורות" , חברת "אלספק", בשיתוף איתנו, שידרגה את המערכת שלה  והתאימה אותה לדרישות "מקורות" וכן  פיתחה תוכנת הפעלה מיוחדת המתאימה לקונפיגורציה הנדרשת.

המערכת תוכננה כך שתדגום בכל רגע ורגע נתון  את המתח והזרם במתקן, ותגיב בזמן אמת עם כניסת מנוע לעבודה ותשמור על מגבלת חברת החשמל %V<2.5∆ בכל רגע נתון.

לפני רכישת המערכת בוצעה סימולציה במפעל . למערכת הוכנסו כל הנתונים החשמליים והרצת הסימולציה הראתה תוצאות מצוינות. החלטנו לצאת לדרך ולהזמין מערכת.

באיור הבא מתוארת הדיאגראמה החשמלית של המערכת  ובה רואים בתרשים חד קווי את כל רכיבי המערכת:

• נתוני קו החשמל עד לתחמ"ש של חברת החשמל.
• הנקודות בהם המערכת דוגמת מתח וזרם ממתקן "מקורות".
• שנאי מעלה 0.69/22. ל"אלספק"  יש ציוד במתח 0.69kV  ולכן נדרש שנאי.
• 4 סטים של קבלים ממותגים על ידי מתנע אלקטרוני לפי הצורך.
• מערכת ניטור ובקרה.

דיאגראמה חשמלית של המערכת

3.1  הפעלה בעומס עם ובלי מערכת EQUALIZER 

לאחר סיום הקמת התחנה, בתאריך 11.03.14, ביצענו הפעלה של המערכת בשיתוף טכנאי "אלספק" ובהשתתפות נציגי שח"מ "מקורות ביצוע".

ביצענו בעצם שתי הפעלות, אחת ללא המערכת ואחת עם המערכת, וזאת לצורך השוואה והוכחת ביצועי המערכת.

נמדדו ארבעה פרמטרים:

• מתחים שלובים (L1-L2, L2-L3, L3-L1)
• זרמים פאזים  (L1, L2, L3)
• הספק אקטיבי [Mw]
• הספק ראקטיבי [MVAr]

3.1.1  הפעלה ללא מערכת  EQUALIZER

3.1.2  הפעלה עם מערכת  EQUALIZER

4.  מסקנות וסיכום

4.1  מפל מתח

מפל מתח ללא מערכת ה-EQUALIZER - 10% (20.6KV/22.8KV)

מפל מתח עם מערכת ה-EQUALIZER - 5%  (21.6KV/22.8KV)

(מפל מתח 5% בפסי הצבירה של התחנה משמעותו מפל מתח של 2.5% בפסי הצבירה של

 התחמ"ש)

4.2  זרם

זרם ההתנעה ללא מערכת ה-EQUALIZER - 340Amp

זרם ההתנעה עם מערכת ה- EQUALIZER - 200Amp

הקטנה של 41%

4.3 זמן תגובה

20mSec (מחזור רשת בודד) לחיבור כל ההספק הראקטיבי הנדרש (רכישה מלאה של כופל הספק)

4.4 בסיום התנעה

עקיבה רציפה אחר שינויים בהספק הראקטיבי

 4.5  זמן התנעה

 זמן התנעה התקצר בכ-76%

• לסיכום אנו רואים שהמטרות הושגו, המנועים מתניעים בצורה חלקה כאשר נשמרים התנאים שהובטחו לחברת החשמל (%V<2.5∆), תוך השגת חיסכון כספי וחיסכון במקום הנדרש  להתקנת ציוד.
• כמו כן התנסינו ולמדנו סוג חדש של טכנולוגיה לפתרון בעיות הנוצרות בהפעלת מנועים גדולים במיוחד.

*בהכנת המאמר השתתפו :

פלצב איגור: מנהל מחלקת חשמל, משרד ראשי

בשוער דוד: עד לאחרונה מהנדס חשמל בכיר במרחב המרכז. כיום פנסיונר, יועץ

צל"ש שר האוצר לאופירה נגר

בטקס העובד המצטיין לשנת 2014 נבחרה אופירה נגר, מזכירתו של מנהל מרחב המרכז, דני סופר, כעובדת מצטיינת ארצית של חברת "מקורות". אופירה נבחרה לייצג את "מקורות" בהתמודדות הארצית על תואר העובד המצטיין וזכתה בצל"ש שר האוצר. טקס הענקת האותות והצל"שים התקיים בבית הנשיא.

מדברי נשיא המדינה מר ראובן ריבלין בטקס:

"...עובדים מצטיינים, לא מודרכים על ידי ה'חובה' אלא על פי השאיפה. יש להם מוסר עבודה השואף ליותר, ומחפש מימוש מלא ואיכותי מעבר לנדרש מהם. הם לא פועלים מתוך צייתנות אלא מתוך הזדהות, מתוך רצון להציב רף אחר ולהגדיר מחדש את גבולות התפקיד. עובדים מצטיינים הם אנשים יצירתיים המניעים בכוח השאיפה שלהם את החברה כולה.

פרס העובד המצטיין ע"ש נח מוזס הוא הזדמנות להכיר תודה לעובדים ייחודיים ומסורים, ודרכם להכיר תודה לכל העובדים. זוהי תעודת הוקרה לישראל המצטיינת, ישראל הערכית, בעלת הראש הגדול, תפיסת האחריות, החידוש והנועזות. ישראל שיודעת לפרוץ דרך, זו שעבורה גם השמים אינם הגבול.

אני רוצה להביע את הערכתי העמוקה לכם העובדים המצטיינים השייכים לאותה קבוצה מעולה שאינה מודרכת רק על פי החובה אלא יודעת לתת, להתחייב, ולהשקיע מעל ומעבר. אתם ההון האנושי, המשאב היקר ביותר המרכיב את הפסיפס רב הגוונים של מדינת ישראל. אתם החומר המלכד אותנו, לחברה יצרנית ואחראית, דואגת ותומכת. חברה מצטיינת, שחוסנה הלאומי והחברתי, הם עבורה ערכים משלימים. כולי תקווה שהצטיינותכם תסחוף אחריה רבים אחרים שימשיכו לתרום מפועלם ומכישוריהם לחברה הישראלית כולה. 

מדברי שר האוצר לשעבר, יאיר לפיד, לעובדים המצטיינים:

"ההון האנושי הוא הנכס הגדול של החברה הישראלית. זהו הבסיס לכלכלה יציבה ולחברה משגשגת. ובחברה האנושית מספיק אדם אחד שאכפת לו יותר. אדם אחד שבאמת חשוב לו. אשם שלוקח אחריות. אדם שמחויב למסגרת בתוכה הוא פועל ולאמונה בדרך.

אדם אחד יכול לשנות חדר שלם. חדר שלם יכול לשנות בית. בית אחד יכול לשנות רחוב, רחוב אחד יכול לשנות עיר, ועיר אחת יכולה לשנות מדינה שלמה.

ארגון מוצלח הוא לפני הכל ארגון שהעובדים בו מחוייבים להצלחתו. המחוייבות של כל אחד ואחד מכם למצוינות והשאיפה להצליח, הובילו לא רק לתפקוד מוצלח, אלא לתוצאות יוצאות מגדר הרגיל. ליצירתיות, למחשבה פורה, לפריצת דרך"

הדברים נראים כאילו נכתבו בדיוק לכבוד אופירה שלנו.

אופירה, אנחנו גאים בך ומעריכים אותך על מי שאת.

צילם:משה ביטון

הפעלת מתקן קדם הטיפול חדש בשפד"ן

מאת: תומר קרייצר, רועי אלקיים, ליאור פסטר

תרשים: "איגודן"

מכון השפד"ן פועל מאז 1986, ומתקן קדם הטיפול שלו כבר לא מתאים לכמויות המגיעות אליו. כמו כן, המתקן לא היה מסוגל לטפל בכל המרכיבים המגיעים עם השפכים, כגון המגבונים.

כדי להתמודד עם המגבלה הקים "איגודן" מערך קדם טיפול חדש, בהשקעה אדירה. קדם טיפול זה כולל מגופים גסים עד לדרגת סילוק 6 מ"מ, ומערכת סילוק גרוסת. כמו כן הוא כולל מערך שינוע, שטיפת ודחיסת הגבבה והגרוסת, ומערך שינוע ופיזור במכולות.

בסוף 2014 החלה הרצת המתקן החדש. מטרת ההרצה הייתה לבדוק את כל המערכות: ההידראוליות, המכאניות, מערכת הבקרה, בדיקת נתוני תכנון, יחסי התוצרים המתקבלים וכיוצ"ב. הרצת קדם הטיפול התאפיינה בלימוד המערכת, הדרכת הצוות וטיפול בתקלות. תכנית ההרצה של קדם הטיפול החדש התבצעה בשלבים. בשלב הראשון נערכה בדיקה וסקירה כללית של המתקן על ציודו. בשלב הבא, לאחר פתרון של התקלות הראשוניות והתייצבות הזרם המרכזי, הושקעו מאמצים בכיול נכון ואופטימאלי של המכשירים והמכלולים ובתפעול של המכונות השונות. לבסוף נבדק התהליך ותוצריו.

תחילה הופיעו תקלות ציוד האופייניות להרצת מתקן חדש בסדר גודל כזה, אך הן התמעטו עם הזמן. צפוי כי המתקן ישפר את סילוק המרכיבים הגסים מהשפכים, והדבר ישפיע לטובה על יעילות הטיפול ויעילות האחזקה במכון הטיפול.

הפעלת טיפול הקדם היא שלב אחד מתוך מספר שלבי ההרצה הצפויים בשנים הקרובות, כחלק משדרוג השפד"ן והפעלת מערך סילוק הבוצה. צוות המפעילים עשוי לגדול בטווח הזמן הקרוב, על מנת לאפשר את קליטת המערכות השונות.

תפיסת מי שיטפונות – נחלי מנשה

צילום: ישראל נר, מנהל אזור פרדס חנה בצפון ירקון

למקורות 13 מפעלים לתפיסת שיטפונות ברחבי הארץ שחלקם מיועדים לתפיסת מי שיטפונות לחקלאות וחלקם מיועדים לתפיסת מי שיטפונות לשתייה.
במפעל ״נחלי מנשה״ מיועדים מי השיטפונות הנתפסים לשתיה. הם מוחדרים לסינון טבעי בקרקע ומועברים למערכת המים הארצית לצריכה ביתית
ניתן לראות בסרטונים הבאים שצולמו בחורף האחרון את הזרימות במפעל נחלי מנשה (ליד חדרה) לתפיסת מי שיטפונות – נרשמה זרימה של 13,5000 קוב כשהכמות המצטברת היא 3,580,000 מיליון קוב: