Absolutna mobilność i precyzja
Vorarlberger Illwerke - Austrii
Leica Absolute Tracker AT960 meets every challenge below the earth’s surface
Kontakt
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.”
W maju 2014 roku przedsiębiorstwo energetyczne Vorarlberger Illwerke AG rozpoczęło realizację projektu Obervermuntwerk II - budowy swojej drugiej największej elektrowni szczytowopompowej o mocy 360 MW. Ten ogromny projekt realizowany jest w alpejskim masywie górskim Silvretta prowincji Vorarlberg na wysokości 1700 metrów w dolinie Montafon, pomiędzy dwoma zbiornikami zaporowymi Silvretta i Vermuntsee.
Będąc równoległym projektem do Obervermuntwerk, który został zrealizowany w 1943 roku, nowa elektrownia umożliwia jeszcze bardziej wydajne wytwarzanie energii. Zapewnia również możliwość tymczasowego magazynowania energii przy optymalnej wydajności, bez konieczności wykorzystywania dodatkowych zasobów wodnych. Uruchomienie nowej elektrowni planowane jest na rok 2018. Dzięki budowie Obervermuntwerk II, firma Vorarlberger Illwerke AG w stopniu znaczącym przyczynia się do integracji odnawialnych źródeł energii w Europie.
Obervermuntwerk ll w dużej mierze usytuowany jest w podziemnej wnęce powstałej wskutek urobku skał. Właśnie dlatego projekt ten zwany jest “elektrownią w jaskini”. Jaskinia ma 140 metrów długości, 33 metry szerokości oraz 35 metrów wysokości. Zainstalowano w niej dwie umocowane poziomo jednostki, w tym turbiny Francisa, sprzęgła, generatory silnikowe, konwertery i pompy szczytowe. Aby zapewnić właściwą interakcję między tymi komponentami, bez ich zużycia i uszkodzeń, muszą zostać one precyzyjnie zamontowane, zamocowane i dopasowane wzajemnie pod właściwymi kątami.
Przedsiębiorstwo Vorarlberger Illwerke musiało zmierzyć się z wieloma wyzwaniami, w tym z wysokimi kosztami projektu, napiętym harmonogramem oraz trudnymi warunkami górnictwa podziemnego. W tych jakże wymagających warunkach pomiarowych precyzyjny, trwały i maksymalnie mobilny system metrologiczny stanowił konieczność.
Firma Vorarlberger Illwerke AG wcześniej nabyła trackerlaserowy Leica Absolute Tracker AT901. Tracker zapewniał wymaganą dokładność do pracy w jaskini, jednak nie był wystarczająco trwały i mobilny, aby wyjść na przeciw najnowszym wyzwaniom, przed którymi stanęło austriackie przedsiębiorstwo. Dlatego Ralf Laufer, Dyrektor Działu Metrologicznego, postanowił rozszerzyć zestaw narzędzi pomiarowych swojego działu o tracker Leica Absolute Tracker AT960 wraz z sondą Leica T‑Probe i skanerem Leica T‑Scan 5. “System ten sprawił, że pomiary podziemne oraz osiowanie stały się możliwe. Żaden inny system dostępny obecnie na rynku nie zapewnia takiej mobilności i niezawodności przy jednoczesnej dokładności w zakresie mikrometrów” - mówi Ralf Laufer.
Wysoka wilgotność, zapylenie, drgania oraz częściowo ograniczona widoczność nie stanowią problemu dla systemu pomiarowego opartego na trackerze AT960. “Dzięki certyfikacji zgodnie z normą IP54, system ten jest nad wyraz niezawodny. Zintegrowana stacja meteo sprawia, że wpływ zmian środowiskowych jest kompensowany, co zapewnia stabilne wyniki pomiarowe. Oprócz tego funkcja poziomowania trackera ma dla nas ogromne znaczenie - np. w przypadku osiowania pionowego spirali względem siebie i względem połączeń typu upstream” - dodaje Laufer.
Biorąc pod uwagę miejsce jakim jest jaskinia, nie da się uniknąć wąskich przestrzeni, trudnego podłoża oraz ograniczonego dostępu do mierzonego obiektu. Jednak kwestie te nie stanowią żadnego problemu dla Ralfa Laufera. “Leica Absolute Tracker, dzięki swojej niezawodności i mobilności, funkcji WiFi oraz ekonomicznemu zasilaniu bateriami, bez problemu jest w stanie sprostać tym wszystkim trudnościom. Firma Hexagon udowodniła, że możliwe jest stosowanie najnowszych technologii w trudnym środowisku” - tłumaczy Laufer.
Oprócz budowy nowej elektrowni zespół odpowiedzialny jest również za wsparcie w zakresie metrologii podczas przeprowadzania konserwacji istniejących elektrowni Illwerke VKW. Niezbędna jest regularna kontrola elektrowni, aby działały w sposób optymalny, “Skanowanie kół łopatkowych naszych turbin pozwala nam wykryć ich zużycie, znaleźć przyczynę i rozwiązać problem” - dodaje Laufer.
Kontrola przeprowadzana jest za pomocą skanera Leica T-Scan. Dokładne i precyzyjne wyniki pomiarowe określają zużycie i naprężenie łopatek. “Generalny przegląd elektrowni jest tak samo ważny jak konserwacja. Pragniemy zwiększyć wydajność naszych elektrowni, a także wdrożyć techniczne udoskonalenia. Dzięki mobilności trackera Leica Absolute Tracker AT960 jesteśmy w stanie przeprowadzić wiele pomiarów z zainstalowanymi komponentami i bez wyłączania elektrowni” - wyjaśnia Ralf Laufer.
System sprawia, że pomiary przeprowadzane pod ziemią oraz osiowanie stają się możliwe. Oprócz trackera laserowego Leica Absolute Tracker AT960 ze skanerem Leica T-Scan 5 i sondą Leica T-Probe, firma Vorarlberger Illwerke AG posiada również ramię pomiarowe Absolute Arm ze zintegrowanym skanerem. Ramię stosowane jest w przypadku mniejszych gabarytów pomiarowych i trudno dostępnych przestrzeni - np. do skanowania czarek turbin Peltona.
Ralf Laufer podaje kolejny powód wyboru rozwiązania pomiarowego oferowanego przez firmę Hexagon: “Mój zespół i ja doceniamy możliwość zakupu kompletnego systemu od jednego dostawcy. Pozostajemy w dobrym kontakcie z kierownikiem ds. sprzedaży odpowiedzialnym za kontakt z naszą firmą. Zawsze służy nam konkretną radą i pomocą w kwestii wyboru odpowiedniego rozwiązania pomiarowego odpowiadającego naszym wymaganiom. A przede wszystkim zawsze zapewnia nam wsparcie, nawet po dokonaniu zakupu”.
Figure 4. Cross section of the power plant cavern. Source: Vorarlberger Illwerke AG.
