Portabilité et précision absolues
Vorarlberger Illwerke AG - Autriche
Leica Absolute Tracker AT960 meets every challenge below the earth’s surface
Contact
In May 2014, Vorarlberger Illwerke AG started the Obervermuntwerk II project, the construction of the company’s second-largest pumped-storage power plant, at 360 megawatts. The setting of this large-scale project is Vorarlberg’s Silvretta range, located at an altitude of 1700 metres in the region of inner Montafon, between the two impounding reservoirs Silvretta and Vermuntsee.
Being a parallel powerhouse to the Obervermuntwerk that was built in 1943, the new power plant allows for even more efficient energy generation. It also provides further capacities for temporary storage of power
at optimal efficiency, without requiring additional water resources. The start-up of the new power plant is planned for 2018. With the construction of the Obervermuntwerk II, Vorarlberger Illwerke AG makes a significant contribution to the integration of renewable energies in Europe.
High project costs and a tight schedule combined with the harsh conditions of underground mining were the main challenges facing Vorarlberger Illwerke. For these demanding measurements, a precise, robust and utterly portable measuring system was required.
Vorarlberger Illwerke AG had already acquired a Leica Absolute Tracker AT901. It provides the required precision for work in a cavern, but is not robust and portable enough to meet this latest challenge. That’s why Ralf Laufer, Department Manager Metrology, opted to add a Leica Absolute Tracker AT960 combined with the Leica T-Probe and the Leica T-Scan 5 to his department’s toolkit. “This system makes underground measurements and alignments possible. No other measuring system currently on the market provides such portability and robustness at accuracy in the micrometre range.”
Figure 1.
Before the reinforcement of its housing is cemented, the turbine spiral is exactly aligned with the Leica T-Probe.
Figure 2. Absolute Portability: The laser tracker and its equipment are perfect for applications in a cavern.
Looking around in the cavern, it becomes clear that tight space conditions, challenging grounds and a difficult approach to the measuring object are unavoidable, but about such concerns, Ralf Laufer is relaxed: “The Leica Absolute Tracker resists these challenges through its portability and robustness, as well as through the WiFi function and economical battery operation. Here, Hexagon proves that it is possible to apply high-end technology in a difficult environment.”
Besides the construction of the new power plant, the team is also responsible for providing metrological support to the maintenance of the existing power plants of Illwerke VKW. To keep them working optimally, regular control of the plant is essential. “Scanning the paddle wheels of our turbines allows us to detect wear and tear, to figure out the cause and solve it.”
Besides the Leica Absolute Tracker AT960 with Leica T-Scan 5 and Leica T-Probe, Vorarlberger Illwerke AG also has an Absolute Arm with an Integrated Scanner. This is used for smaller measurement volumes and in hard-to-access areas, for example for scanning the bucket roots of pelton wheels.
Ralf Laufer gives another reason for the renewed choice of a Hexagon system: “My team and I appreciate the possibility to acquire complementary systems from one provider. We are in good contact with our responsible sales manager. He is always able to thoroughly advise us, he helps us find solutions for our measurement requirements. On top of this, he always supports us even after the acquisition.”
La nouvelle centrale hydroélectrique offre, en parallèle à la centrale électrique Obervermuntwerk existante depuis 1943, une production d’énergie encore plus efficace ainsi qu’une augmentation du stockage d’électricité sans ressources supplémentaires en eau. La mise en service de la centrale électrique est prévue pour 2018. Obervermuntwerks II permettra à Vorarlberger Illwerke AG d’apporter une contribution importante à l‘intégration des énergies renouvelables en Europe.
Obervermuntwerk II est pour la majeure partie géré de façon souterraine dans une cavité conçue dans la roche appelée « centrale souterraine ». Dans cette cavité de 140 m de long, 33 m de large et 35m de haut deux unités de machine sont installés à l’horizontale, ainsi que des turbines «Francis», des embrayages, des moteurs, des convertisseurs de démarrage et des pompes enregistreuses. Chaque composant doit être parfaitement assemblé, monté et aligné les uns par rapport aux autres pour garantir la meilleure interaction possible, sans usure.
Un système de mesure à la fois exacte, solide et portable est nécessaire pour répondre à l’exigence de ces mesures qui représentent d’une part un lourd investissement avec un échéancier précis, mais également des conditions de travail très contraignantes.
Vorarlberger Illwerke AG possédait déjà un Leica Absolute Tracker AT901, qui a su faire ses preuves pour l’exactitude des données pour les travaux dans la centrale, mais qui n’était néanmoins pas assez robuste et portable. C’est pour cette raison que Ralf Laufer, chef du département de métrologie, a pris la décision d’acquérir le Leica Absolute Tracker AT960 conjointement au Leica T-Probe et au Leica T-Scan 5. « Ce système rend des mesures et travaux d’alignements dans un projet souterrain comme le nôtre enfin possible. Aucun autre système de mesure sur le marché prouve une telle portabilité et robustesse avec une précision de l’ordre du micron.»
L’humidité élevée, la poussière, les chocs et les conditions de visibilité quelque fois difficiles ne posent aucune difficulté pour le système de mesure. Ralf Laufer résume la robustesse du nouveau tracker comme suit : « Grâce à la certification IP54, le système est extrêmement fiable. Compte tenu de ses résultats, la station météorologique intégrée nous est extrêmement utile car les influences de l’environnement peuvent être compensées. 
La fonction d’alignement sur la gravité du tracker est pour nous également très importante, par exemple pour l’alignement vertical des spirales les unes par rapport aux autres et les raccordements au-dessus de niveau de l’eau. »
Les espaces restreints, les spécificités des surfaces souterraines et les conditions d’accès difficiles à l’objet de mesure ne doivent pas être sous-estimés. Ralf Laufer réagi sereinement : « Ces challenges ne représentent aucun problème pour le Leica Absolute Tracker. Sa portabilité, sa robustesse ainsi que sa fonction Wifi et l’alimentation par batteries économes sont les preuves que Hexagon developpe des technologies haut de gamme parfaitement compatibles avec un environnement difficile». Grâce au Leica T-Probe, la spirale de turbine est orientée de façon précise avant que le béton ne soit déversé sur l’armement de ses fondations.
En parallèle du projet actuel de la centrale électrique, l’équipe de Ralf Laufer est également responsable de l’accompagnement technique dans le domaine de la métrologie et de l’entretien des centrales existantes de la socité. Un suivi régulier du parc métrologique est, selon Ralf Laufer, essentiel : « En scannant les roues à aubes de nos turbines, nous pouvons, par exemple, quantifier leur usure potentielle, en déterminer les raisons et les résoudre. »
Seul le système de Hexagon rend les mesures et les travaux d’alignement dans un projet souterrain comme le nôtre possibles
« Pour cette inspection nous travaillons avec le Leica T-Scan dont les résultats de scannage représentent avec exactitude et précision l’usure et la charge sur les ailettes. ». La révision des installations obsolètes est aussi importante que la maintenance. « Nous souhaitons entreprendre des actions afin d’accroitre l’efficacité de nos centrales électriques et d’y apporter des améliorations techniques. Nous pouvons, grâce à la portabilité du Leica Absolute Tracker AT960, effectuer de nombreuses mesures sur les composants qui sont déjà installés et sans devoir arrêter le système. » précise Ralf Laufer.
En plus du Leica Absolute Tracker AT960 accompagné du Leica T-Scan 5 et du Leica T-Probe, Vorarlberger Illwerke dispose aussi d’un bras de mesure portable Absolute Arm avec scanner intégré. Celui-ci est utilisé pour la mesure de petits volumes ainsi que pour le scanning d’endroits difficiles d’accès comme par exemple la base du godet des roues en pelton. « Mon équipe et moi-même estimons beaucoup le fait de pouvoir relier de façon optimale les atouts respectifs des systèmes de mesure qui sont complémentaires à partir d’une seule source. Nous avons une très bonne relation avec le responsable commercial de Hexagon en charge de notre entreprise. Ce dernier est toujours en mesure de nous fournir des conseils complets, nous aide dans la recherche de solutions pour de nouvelles mesures et est même, après la vente, à tout moment à nos côtés.».
Figure 4. Cross section of the power plant cavern. Source: Vorarlberger Illwerke AG.
