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Rainpower usa equipamentos HBK para desenvolver uma ferramenta única de gravador de voo para medições dinâmicas precisas em turbinas de água em usinas hidrelétricas

Segundo Plano

A Rainpower AS fornece serviços profissionais de engenharia para o desenvolvimento de energia hidrelétrica. Com sede em Trondheim, Noruega, o laboratório de turbinas da empresa tem desempenhado um papel fundamental no teste e desenvolvimento de novas turbinas desde 1985 e esteve envolvido em alguns dos maiores e mais prestigiados projetos do mundo, como o projeto Three Gorges Dam no rio Yangtze, na China.

O desafio

Quando se trata de turbinas aquáticas, as lâminas do corredor são um componente crítico. Muitas vezes diante de condições difíceis, como alta pressão da água e velocidade da água, é importante garantir que as especificações sejam consistentes com o desempenho da lâmina.  

Para resolver esse problema, a Rainpower desenvolveu uma nova ferramenta de medição chamada Flight Recorder para medir com precisão a tensão dinâmica nas lâminas do corredor durante todos os modos de operação. A HBK foi convidada a intervir e especificar uma solução para a parte do Sistema de Aquisição de Dados (DAQ) da unidade.

O Flight Recorder é um sistema operado por bateria, onde todos os dados são armazenados localmente, negando a necessidade de um sistema de transmissão de dados subaquático. Usado para medir a tensão nas pás da turbina, distribuição de pressão no corredor em diferentes locais, vibração em diferentes locais e temperatura na superfície do corredor, esses dados são inestimáveis para calibração de simulações de dados e análise numérica.

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Quando se trata de turbinas aquáticas, as lâminas do corredor são um componente crítico. Muitas vezes diante de condições difíceis, como alta pressão da água e velocidade da água, é importante garantir que as especificações sejam consistentes com o desempenho da lâmina.  

Para resolver esse problema, a Rainpower desenvolveu uma nova ferramenta de medição chamada Flight Recorder para medir com precisão a tensão dinâmica nas lâminas do corredor durante todos os modos de operação. A HBK foi convidada a intervir e especificar uma solução para a parte do Sistema de Aquisição de Dados (DAQ) da unidade.

O Flight Recorder é um sistema operado por bateria, onde todos os dados são armazenados localmente, negando a necessidade de um sistema de transmissão de dados subaquático. Usado para medir a tensão nas pás da turbina, distribuição de pressão no corredor em diferentes locais, vibração em diferentes locais e temperatura na superfície do corredor, esses dados são inestimáveis para calibração de simulações de dados e análise numérica.

Atendendo à necessidade

Para este projeto, as unidades QuantumX da HBK foram usadas para coletar dados com um gravador de computador/dados industrial CX22, com memória flash. O sistema, que funciona com o software catman, foi montado em um sistema de enquadramento feito sob medida e colocado dentro do invólucro impermeável com conectores submarinos à prova d'água.

O sistema de aquisição de dados QuantumX (DAQ) é a ferramenta perfeita para aquisição confiável de dados de diferentes quantidades físicas e tecnologias de sensores. Flexível, confiável e fácil de usar, o sistema é pequeno e portátil, atendendo aos requisitos de design especificados. 

Antes do teste, os strain gauges HBM são aplicados às lâminas do corredor em pontos predefinidos, e os outros transdutores são montados em seus locais apropriados. Todos os transdutores são então conectados ao Flight Recorder com cabos estanques, e a unidade é então montada no cubo do corredor. Antes de encher a turbina com água, o gravador é ligado e o programa catman começa a coletar dados. O gravador então coleta dados durante o enchimento da turbina, através de diferentes modos de operação, após o desligamento e quando o desaguamento da turbina começa. Quando o sistema está vazio, o corredor pode ser inspecionado e todos os dados do Flight Recorder podem ser transferidos para um laptop, e uma breve verificação dos dados coletados é feita. De volta ao escritório, os dados de medição podem ser convenientemente analisados com algoritmos avançados.

Isso é particularmente importante, pois permite que a Rainpower forneça aos clientes informações precisas e valiosas sobre como parâmetros como o número de partidas, paradas e operação em diferentes faixas de potência podem afetar a vida útil do corredor.

“Como uma empresa dedicada a testes, precisávamos escolher o equipamento certo para este projeto. Então, após uma análise de mercado, optamos por usar componentes da HBM. A HBM nos forneceu um excelente serviço e conhecimento no mercado de strain gauge, o que foi um aspecto especialmente importante para nós”,

explica Kjell Sivertsen, Gerente de Disciplina de Tecnologia e Equipamentos de Laboratório, Rainpower AS, Laboratório de Turbinas, Trondheim.

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Conclusão

Com o desenvolvimento do Flight Recorder provando tanto sucesso, a Rainpower AS espera realizar mais três a quatro testes no final deste ano, tanto na Noruega quanto na Suécia.

À medida que as fontes de energia renováveis continuam a desempenhar um papel cada vez mais importante no fornecimento de energia em todo o mundo, a HBK ficou encantada por poder ajudar a Rainpower AS neste projeto. Além disso, à medida que a Rainpower AS continua a colocar cada vez mais ênfase no desenvolvimento de novas turbinas, a HBK espera continuar essa relação no futuro.

Sobre a Rainpower AS

A Rainpower AS é uma empresa norueguesa que desenvolve, projeta, fabrica e comercializa equipamentos para geração hidrelétrica. Rainpower tem mais de 165 anos de experiência na indústria hidrelétrica. Com a ajuda do equipamento e da experiência da HBK, a empresa conseguiu resolver seus problemas na aquisição de dados de diferentes quantidades físicas e tecnologias de sensores.

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