Turbina Pelton con portata nominale di 4 m3/s, salto motore nominale di 966 m e potenza meccanica di 35.375 kW.
La Compagnia Valdostana delle Acque ha deciso di rinnovare la collaborazione con ifm electronic, un partner dalle comprovate capacità che aiuterà il Gruppo a raggiungere il suo obiettivo: produrre energia utilizzando solo fonti rinnovabili.
di Susanna Borghetti
Produrre energia pulita e sostenibile da fonti rinnovabili: è questa la mission di CVA, Compagnia Valdostana delle Acque, società partecipata indirettamente dalla Regione Autonoma Valle d’Aosta, nata nel 2000, proprietaria di 30 centrali idroelettriche caratterizzate da 907 MW di potenza nominale complessiva e da una producibilità media annua di circa 2,8 miliardi di kWh.
Il costante reinvestimento degli utili ha dato forma a una delle più solide aziende del settore – non solo nel panorama italiano, ma anche in quello europeo – ponendo importanti premesse per la realizzazione di nuovi impianti finalizzati ad aumentare la capacità produttiva sia utilizzando l’acqua sia sperimentando la valorizzazione delle altre fonti rinnovabili come il sole e il vento.
La collaborazione con ifm electronic è nata diversi anni fa e di recente il Gruppo tedesco è stato riconfermato da CVA come partner preferenziale, grazie all’affidabilità e le performance offerte da precedenti soluzioni già sperimentate sul campo, capaci di applicare le migliori tecnologie per il continuo miglioramento dell’efficienza e della disponibilità degli impianti di produzione.
Accelerometro ifm VSA001 applicato in campo radiale rispetto all’asse di rotazione.
UNA SFIDA DA VINCERE
In collaborazione con la Funzione Ingegneria Elettromeccanica della Direzione Operativa di CVA, i tecnici di ifm hanno raccolto la sfida di implementare un sistema che permettesse di controllare online lo stato delle macchine, facendo analisi vibrazionale e impostando soglie di allarme e preallarme dettate dalla normativa ISO relative alle turbine idroelettriche, cuore pulsante degli impianti di produzione di energia verde. Negli anni, gli specialisti ifm hanno affiancato gli ingegneri di CVA, individuando le componenti e le tecnologie più idonee per gli impianti da monitorare, a seguito di sopralluoghi in centrale volti ad analizzare di volta in volta le specificità applicative.
In particolare, sono stati utilizzati accelerometri con tecnologia MEMS, che presentano importanti vantaggi rispetto a quelli con tecnologia tradizionale, quali l’assenza di influenza dovuta alla saturazione, la possibilità di evitare calibrazioni e nessun invecchiamento precoce del componente di misura. Quindi, sulle parti soggette a usura meccanica è stato implementato un sistema di analisi vibrazionale basato su accelerometri ifm VSA001, collegati a centraline di diagnosi ifm VSE100, il tutto integrato anche nelle tecnologie di automazione esistenti. Le centraline diagnostiche hanno la capacità di elaborare il segnale di accelerazione proveniente dai sensori effettuando trasformate di Fourier e inviluppo (FFT, HFFT) per analisi in frequenza di accelerazione, velocità e scostamento, oltre che analisi nel dominio del tempo. I risultati sono trasmessi, mediante connessione Ethernet, al software di supervisione ifm Linerecorder SmartObserver.
La centralina di diagnosi VSE collegata all’impianto elabora il segnale di accelerazione proveniente dai sensori.
UNA SOLUZIONE EFFICACE
Grazie al sistema installato, tutti i sensori utili alla manutenzione predittiva sono interconnessi ai sistemi informatici e migliorano nettamente l’interfaccia uomo-macchina, rendendola semplice e intuitiva. I sensori intelligenti ifm, opportunamente installati, consentono il monitoraggio continuo dello stato degli impianti, e tutti i dati provenienti dai device vengono storicizzati in un database mediante il software Linerecorder Agent di ifm.
Tramite una visualizzazione personalizzata, il software ifm Linerecorder SmartObserver è in grado di supervisionare tutti i sensori, gestire le soglie di preallarme e allarme, inviare e-mail in caso di anomalie e aprire task di manutenzione, consentendo così di attuare una vera e propria CBM, Condition Based Maintenance. In prospettiva futura si riuscirà dunque a capire, attraverso il machine learning, quale sarà lo stato di salute delle macchine, e si arriverà ad anticipare gli interventi di manutenzione prima dell’insorgere delle problematiche.
Nel quadro di Industrial Internet of Things (IIoT), grazie alla connessione in fibra ottica tra impianti e macchine, il sistema fornisce informazioni utili sullo stato delle macchine, sulla necessità di una manutenzione, sui potenziali di incremento della produttività e altro ancora, coadiuvando la scelta dell’uomo che rimane il fulcro di ogni applicazione. Tutto ciò rappresenta per CVA e ifm la vera essenza dei concetti di Industria 4.0 e Innovazione.
La collaborazione tra le due società continuerà a dare buoni frutti con nuovi progetti, che verranno attuati ricercando sempre le migliori tecnologie disponibili al fine di ottimizzare i processi e supportare, attraverso l’innovazione, le persone che portano avanti giorno per giorno questa partnership di successo. ©TECNeLaB
I risultati sono tramessi, mediante connessione Ethernet, al software di supervisione ifm Linerecorder SmartObserver.
