Rainpower utilise un équipement HBK pour développer un outil d’enregistrement de vol unique destiné à effectuer des mesures dynamiques précises sur les turbines à eau de centrales hydroélectriques

Contexte

Rainpower AS fournit des services d’ingénierie professionnels pour la production d’énergie hydroélectrique. Basé à Trondheim, en Norvège, le laboratoire de turbines de la société joue un rôle essentiel dans les essais et le développement de nouvelles turbines depuis 1985 et a participé à certains des projets les plus importants et les plus prestigieux au monde, comme celui du barrage des Trois-Gorges, sur le fleuve chinois Yang-Tsé-Kiang.

Le défi

Les aubes mobiles sont un composant essentiel des turbines hydrauliques. Ces aubes sont souvent exposées à des conditions difficiles comme une pression et une vitesse hydrauliques élevées et par conséquent, il est important de faire en sorte que les spécifications soient adaptées aux performances de l’aube.  

Pour y veiller, Rainpower a développé un nouvel ‘enregistreur de vol’ destiné à mesurer avec précision l’effort dynamique que subissent les aubes mobiles, tous modes de fonctionnement confondus. HBK a été conviée à entrer dans la danse et à proposer une solution destinée à la partie de l’unité relative au système d’acquisition de données (Data Acquisition System - DAQ).

L’enregistreur de vol est un système fonctionnant sur batterie et où toutes les données sont stockées localement. Vous n’avez donc pas besoin d’un système de transmission de données sous-marin. Les données ainsi collectées sont utilisées pour mesurer la déformation des aubes des turbines, la répartition de la pression dans le canal, en différents points, les vibrations en différents points, ainsi que la température à la surface du canal. Elles sont extrêmement précieuses pour l’étalonnage des simulations de données et l’analyse numérique.

Mesurer le besoin

Il a été fait appel, pour ce projet, à des unités QuantumX de HBK. Objectif : collecter des données avec un ordinateur industriel / enregistreur de données CX22 doté d’une mémoire flash. Le système qui tourne sur un logiciel catman a été installé sur un système de cadrage personnalisé et disposé dans un boîtier étanche équipé de connecteurs sous-marins étanches.

Le système d’acquisition de données (DAQ) QuantumX est l’outil idéal pour l’acquisition de données fiables à partir de quantités physiques et technologies de capteurs différentes. Il est flexible, fiable, convivial, compact, portatif et répond aux exigences spécifiées en matière de design. 

Avant de procéder aux essais, des jauges de contrainte HBM sont montées sur les aubes mobiles, à des endroits prédéfinis, et les autres transducteurs sont installés aux emplacements appropriés. Tous les transducteurs sont ensuite raccordés à l’enregistreur de vol au moyen de câbles étanches et l’unité est installée sur le moyeu du canal. Avant de remplir la turbine d’eau, l’enregistreur est allumé et le programme catman commence à collecter des données. L’enregistreur collecte les données pendant le remplissage de la turbine, à travers différents modes de fonctionnement, après l’arrêt et lorsque le dessèchement de la turbine commence. Lorsque le système est vide, le canal peut être inspecté, toutes les données collectées par l’enregistreur de vol peuvent être transférées sur un ordinateur portable, et les données recueillies sont brièvement contrôlées. De retour au bureau, les données de mesure peuvent être facilement analysées à l'aide d'algorithmes avancés.

C’est très important car cela permet à Rainpower de fournir aux clients des informations à la fois précises et précieuses sur la manière dont certains paramètres comme le nombre de démarrages, le nombre d’arrêts et le fonctionnement dans différentes plages de puissance peuvent affecter la durée de vie du canal.

« Nous sommes spécialisés dans les essais et nous devions donc choisir l’équipement adéquat. Nous avons décidé de nous baser sur une étude de marché et avons ainsi opté pour des composants HBM. Nous avons pu profiter de la qualité des services de HBM et de sa connaissance du marché des jauges de contrainte : autant d’éléments très importants pour nous »,

explique Kjell Sivertsen, Discipline Manager Lab Technology and Equipment au laboratoire des turbines de Rainpower AS à Trondheim.

Conclusion

Le développement de l’enregistreur de vol a été une grande réussite et Rainpower espère effectuer trois à quatre essais supplémentaires plus tard dans l’année, en Norvège et en Suède.

Les sources d’énergies renouvelables continuent de jouer un rôle de plus en plus important dans l’approvisionnement énergétique à travers le monde et HBK était donc ravie de pouvoir aider Rainpower AS à réaliser ce projet. Rainpower continue aussi d’insister de plus en plus sur le développement de nouvelles turbines et par conséquent, HBK se réjouit de pouvoir, à l’avenir, poursuivre cette collaboration.

À propos de Rainpower AS

Rainpower AS est une société norvégienne qui développe, conçoit, fabrique et commercialise des équipements de production d’énergie hydraulique. Elle compte plus de 165 années d’expérience dans le secteur de l’énergie hydraulique. Grâce, notamment, à l’équipement et au savoir-faire de HBK, Rainpower AS est parvenue à résoudre ses problèmes d’acquisition de données à partir de quantités physiques et technologies de capteurs différentes.