Il monitoraggio costante assicura un funzionamento semplice ed efficiente di una centrale idroelettrica. Un altro aspetto essenziale è la manutenzione regolare, che riduce i tempi di inattività non pianificati e prolunga la durata dell’intera struttura. WIKA è presente anche in questo settore con una gamma completa di strumenti di alta qualità per la misura e monitoraggio di pressione, portata, forza, temperatura e livello.
Una centrale idroelettrica può essere stata costruita da decenni, ma a causa delle difficili condizioni di funzionamento e della normale usura essa deve pagare pegno sui suoi vari componenti:
- Le turbine subiscono abrasioni da solidi sospesi
- I metalli sono più inclini alla corrosione nell’ambiente acquoso
- L’alta pressione, i cicli di sollecitazione e i colpi d’ariete provocano spesso fessurazioni da fatica
- Le operazioni di carico parziale generano flussi pulsanti, turbolenze e cavitazione
- I condotti squilibrati e disallineati causano vibrazioni e logorano i cuscinetti
- Il surriscaldamento può portare a deformazioni, guasti metallurgici e incendi
Per mantenere l’intero impianto operativo al massimo dell’efficienza e della sicurezza, gli ingegneri devono monitorare e controllare da vicino una serie di parametri in numerosi punti.
Cosa misurare, dove misurare e cosa usare per misurare
In un processo che dipende molto dall’acqua, le due ovvie considerazioni sono il livello dell’acqua e la portata. Tuttavia, le odierne sofisticate centrali idroelettriche richiedono anche il monitoraggio regolare di molti altri parametri, tra cui temperatura e pressione. All’interno dell’impianto le condizioni variano da un punto all’altro e il tipo di strumento o sensore necessario dipende dal particolare punto di misura. Inoltre, occorre controlla e tarate regolarmente tutta la strumentazione per assicurarsi che continui funzionare entro limiti accettabili.
Ecco una breve panoramica di quali aree di una centrale idroelettrica vengono misurate e di quali strumenti WIKA possono essere utilizzati per tali misure:
LF-1
1. Livello dell’acqua nel bacino idrico: quanta energia potenziale è disponibile nel bacino e la pressione idrostatica
alla turbina. WIKA produce una linea completa di sonde di livello immergibili per la misura del livello in fiumi, laghi e altri bacini idrici. La LF-1, ad esempio, è progettata per resistere a condizioni operative difficili. La sua custodia estremamente robusta è ermeticamente sigillata e completamente saldata. Le opzioni di protezione antifulmine, costruzione in Hastelloy® e cavi in FEP la rendono ancora più robusta. Per letture estremamente precise e per compensare le fluttuazioni di temperatura, la LF-1 può essere integrata con la misura della temperatura.
S-20
2. Portata e pressione alla saracinesca: per determinare quanta acqua colpirà le turbine e con quale velocità. L’S-20 è un trasmettitore di pressione di alta qualità, progettato con precisione. È dotato di un sensore piezoelettrico e tecnologia a film sottile ed è altamente resistente ai picchi di pressione e alle vibrazioni. L’S-20 ha una cella di misura interamente in acciaio inossidabile saldata all’interno di una custodia compatta in acciaio inossidabile per una maggiore robustezza. Una varietà di connessioni elettriche e di processo disponibili soddisfano i requisiti di quasi tutte le applicazioni.
3. Pressione differenziale del Sistema di filtraggio: per valutare quanto sia pulito o intasato il filtro vengono utilizzati i trasduttori di pressione differenziale. Grazie a questi strumenti è possibile misurare accuratamente la differenza di pressione tra i due lati del filtro, il che fornisce una buona indicazione della sua pulizia.
23x.50
4. Pressione sulla turbina: per indicare se la turbina è piena o vuota e se è pronta per l’avviamento o deve essere spenta. Il 23X.50 è un manometro a molla tubolare industriale in acciaio inossidabile con ghiera a baionetta. È stato specificamente progettato per funzionare estremamente bene in applicazioni soggette a vibrazioni e pulsazioni dinamiche elevate. Il modello 23X.50 può misurare pressioni fino a 1.600 bar. Lo strumento è anche dotato di omologazione German Lloyd.
TR10
5. Temperature dell’olio e del metallo dei cuscinetti di turbine, generatori e altri sistemi: per identificare i punti caldi e il surriscaldamento che possono portare a un aumento dell’usura. Le termoresistenza TR10 e TR40 sono ideali per misurare la temperatura di cuscinetti e boccole, serbatoi di olio e acqua, serbatoi d’aria e scambiatori di calore.
Le termoresistenza della serie TR10 può essere montata in un pozzetto termometrico o direttamente nel processo con un raccordo a compressione con molleggio per una facile installazione e sostituzione. Le TR10 possono essere fornite con un trasmettitore per convertire il segnale di resistenza in un’uscita analogica o digitale, che può essere facilmente personalizzata in molteplici condizioni. La serie di termoresistenze con uscita cavo TR40 è progettata per alte prestazioni in un’ampia gamma di temperature: da -196 ° C a + 600 ° C). E’ possibile selezionare tra un’esecuzione tubolare o con guaina e una configurazione a 2, 3 o 4 fili. Una varietà di materiali per cavi (PVC, silicone, PTFE, fibra di vetro) garantisce che la TR40 soddisfi i requisiti della maggior parte delle applicazioni. Sia la serie TR10 che la serie TR40 sono disponibili in versione antideflagrante.
6. Portata, temperatura e pressione dei fluidi nei sistemi di raffreddamento
7. Livello del lubrificante e pressione dei sistemi idraulici e delle turbine: il pressostato elettronico WIKA PSD-4, la versione aggiornata del pluripremiato PSD-30, è il componente che rappresenta la scelta per misurare la pressione in cuscinetti e boccole, nel controllo di pompe e circuiti di controllo ad olio, serbatoi d’aria e tubi di aspirazione. È riconosciuto per la sua robustezza, la costruzione user-friendly e la funzionalità eccezionale. Un ampio display e un semplice menu di navigazione rendono l’installazione rapida e intuitiva. I grandi tasti ergonomici consentono regolazioni semplici. Il trasmettitore PSD-4 è facile da montare in quasi tutte le configurazioni.
8. Temperatura vicino alle terminazione dell’avvolgimento dello statore e al nucleo del trasformatore del generatore: per evitare punti caldi, surriscaldamento e incendi.
9. Pressione dell’aria nei circuiti di ventilazione dei generatori: per garantire un adeguato raffreddamento. Per monitorare il flusso in filtri dell’aria, ventole, circuiti dell’aria fredda e condotti di ventilazione, gli impianti idroelettrici solitamente scelgono il pressostato differenziale WIKA A2G-40. Questo pressostato compatto è molto facile da montare e installare. Il robusto A2G-40 può funzionare a temperature ambiente comprese tra -40 ° C e + 85 ° C e temperature medie comprese tra -29 ° C e + 75 ° C.
10. Temperatura delle barre e ponti tiristori nell’area ad alta tensione: per la prevenzione di incendi. Il TG54 è un termometro bimetallico progettato e costruito in accordo alla norma EN 13190. La robusta e sigillata ermeticamente custodia con grado di protezione minimo IP65 ne consente l’utilizzo anche in condizioni ambientali esterne difficili. Lo smorzamento con olio siliconico lo rende perfettamente adatto per le applicazioni con alte vibrazioni. Lo strumento, con classe di precisione 1 secondo la norma EN 13190 può misurare temperature da -50 °C a 1.000 °C.
Inoltre, WIKA offre un’ampia gamma di valvole, manifold e monoflange per le funzioni di spegnimento, sfiato e compensazione. Questi accessori separano la strumentazione dal processo e consentono una ritaratura e sostituzione dello strumento senza la necessità di effettuare una fermata dell’impianto. Una varietà di dimensioni, staffe per il montaggio a parete e su tubo e tipi di attacco, compresi gli NPT e G (metrici), semplificano l’installazione. WIKA produce anche sifoni, smorzatori di pulsazioni, protezioni da sovraccarico e una linea completa di separatori a membrana per proteggere ulteriormente l’integrità degli strumenti e del processo.
Strumenti WIKA presenti nelle centrali idroelettriche
Quando occorre misurare temperatura, pressione, livello, portata e forza, WIKA è conosciuta in tutto il settore idroelettrico per i suoi strumenti di alta qualità. Ecco alcuni dei progetti in cui sono stati utilizzati i prodotti WIKA:
Cina
WIKA ha fornito strumenti di misura per pressione, temperatura e livello per più di 20 centrali idroelettriche in Cina. La fornitura include 2.200 unità per la centrale di Three Gorges Dam, la più grande centrale idroelettrica del mondo (22,5 GW di capacità) e 1.130 unità per la centrale di Xiluodo station, la terza più grande (13,86 GW di capacità) nel mondo.
Brasile
Gli strumenti di misura WIKA si trovano negli impianti idroelettrici di Jirau e Santo Antonio sul fiume Madeira nella zona brasiliana di Porto Velho. I nostri esperti hanno lavorato a stretto contatto con gli appaltatori di questi due grandi impianti idroelettrici (3.750 MW e 3.150 MW rispettivamente) per progettare e produrre i componenti che meglio rispondono alle loro esigenze. Per questi impianti, WIKA ha sviluppato parti speciali e fornito più di 4.600 unità, tra cui:
- 717 pressostati elettronici PSD-30 per la misura della pressione dell’olio nelle pompe e nel circuito di controllo delle pompe ad, della pressione dell’olio nelle boccole e della pressione nella pompa di aspirazione
- 464 Pressostati differenziali A2G-40 per il monitoraggio della pressione dell’aria nel circuito di ventilazione del generatore
- 56 pressostati Cella
- 756 manometri
- 2.096 termoresistenze TR10 / TR40 per il monitoraggio della temperatura dell’aria, dello scambiatore di calore e dell’olio nelle boccole e nei serbatoi dell’olio
- 180 termoresistenze TR70
- 112 termostati Cella
- 212 termometri
- 28 misuratori di livello
Per maggiori informazioni sulle soluzioni WIKA per le centrali elettriche contatta i nostri specialisti della generazione di energia.
Non perdere la terza e ultima parte: Altre due cose da considerare per una centrale idroelettrica: la misura di forza e la taratura degli strumenti