La production d’énergie hydroélectrique repose sur le fonctionnement fiable d’équipements rotatifs qui fonctionnent souvent en continu dans des conditions hydrauliques changeantes. Si les turbines hydrauliques sont au cœur de la production d’électricité, les performances globales de la centrale dépendent également d’équipements auxiliaires tels que les générateurs, les pompes, les réducteurs et les ventilateurs auxiliaires. Ensemble, ces équipements influencent la disponibilité de la centrale, les besoins en maintenance et la fiabilité à long terme des équipements.
De nombreuses centrales hydroélectriques sont situées dans des endroits isolés ou difficiles d’accès, où des pannes imprévues d’équipements peuvent avoir un impact opérationnel significatif. La surveillance continue des vibrations aide les équipes de maintenance à mieux cerner l’état des machines et à détecter les défaillances naissantes avant qu’elles n’affectent la fiabilité, la production ou la planification de la maintenance. VibSys® est conçu pour rendre la surveillance de l’état des machines pratique dans ces environnements dispersés et souvent difficiles.
Le défi : des équipements situés à distance et des conditions d’exploitation variables
Les turbines hydrauliques et les équipements rotatifs associés sont exposés à des conditions de fonctionnement en constante évolution. Les variations du débit d’eau, de la demande de production, des conditions saisonnières et des changements de charge peuvent toutes influencer le comportement des machines et leurs caractéristiques vibratoires.
Au sein des centrales hydroélectriques, les générateurs convertissent l’énergie des turbines en électricité, tandis que les pompes assurent le refroidissement, la lubrification, le drainage et les systèmes auxiliaires. Les réducteurs peuvent être utilisés dans les entraînements auxiliaires et les processus annexes, tandis que les ventilateurs contribuent au bon fonctionnement des systèmes de refroidissement et de ventilation. Bien que ces équipements puissent être considérés individuellement comme présentant un niveau de criticité moyen, leur impact combiné sur les performances de la centrale est considérable.
Comme de nombreuses installations hydroélectriques sont situées dans des zones reculées, les inspections manuelles régulières peuvent s’avérer chronophages et coûteuses. Des défauts naissants, tels que l’usure des roulements, le déséquilibre, le désalignement, le desserrage et la dégradation des réducteurs, peuvent donc passer inaperçus entre deux intervalles d’inspection. Améliorer la visibilité sur l’état des machines constitue un défi majeur pour les équipes de maintenance et de fiabilité.
Pourquoi la surveillance des vibrations est-elle importante dans la production d’énergie hydroélectrique ?
La surveillance des vibrations est l’une des techniques les plus efficaces pour évaluer l’état des équipements rotatifs. La plupart des défaillances mécaniques se développent progressivement et génèrent des signatures vibratoires détectables bien avant que la défaillance fonctionnelle ne se produise. Cela fait de la surveillance des vibrations un outil précieux pour la détection précoce des défaillances et la maintenance prédictive.
Pour les turbines hydrauliques et les générateurs, la surveillance des vibrations peut révéler l’apparition de défauts au niveau des roulements, un désalignement, un desserrage et d’autres problèmes liés à l’état de la machine avant que la fiabilité ne soit affectée. Pour les réducteurs auxiliaires, l’analyse des vibrations aide à identifier l’usure des engrenages et la dégradation des roulements à un stade précoce.
La surveillance continue des vibrations des pompes permet aux équipes de maintenance de détecter les dommages aux roulements, les effets de vibrations d’origine hydraulique et les déséquilibres avant que les performances de l’équipement ne soient affectées. De même, la surveillance des ventilateurs peut aider à identifier les déséquilibres naissants, le desserrage des éléments structurels et l’usure des roulements.
En identifiant ces problèmes à un stade précoce, les exploitants peuvent passer d’une maintenance réactive à des stratégies de maintenance conditionnelle fondées sur l’état réel des machines. Cela améliore la planification de la maintenance et favorise la fiabilité à long terme des équipements rotatifs.
Application de VibSys® dans la production d’énergie hydroélectrique
VibSys® est conçu pour offrir une surveillance évolutive des vibrations des équipements rotatifs fonctionnant dans des environnements industriels exigeants. Le système combine l’acquisition continue de données, le traitement local des signaux et des diagnostics centralisés, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications hydroélectriques où les installations peuvent être réparties sur des sites éloignés.
Au sein des centrales hydroélectriques, VibSys® peut être utilisé sur les turbines hydrauliques, les générateurs, les pompes, les réducteurs, les ventilateurs et d’autres équipements rotatifs auxiliaires. Son architecture compacte permet une installation à proximité de la machine, ce qui réduit les besoins en infrastructure tout en permettant une surveillance continue de l’état des équipements.
L’un des principaux avantages pour les exploitants hydroélectriques réside dans la capacité à étendre la surveillance des vibrations au-delà des seuls équipements les plus critiques. VibSys® contribue à offrir une visibilité plus large sur l’ensemble du parc d’équipements rotatifs, permettant ainsi aux équipes de maintenance de détecter les problèmes plus tôt et de prendre des décisions de maintenance plus éclairées.
Le système collecte en continu des données de vibrations et effectue un traitement local au niveau de la machine. Cela permet d’identifier rapidement les anomalies tout en conservant des données de diagnostic détaillées pour une analyse plus approfondie. Pour les installations hydroélectriques décentralisées, cette approche réduit la dépendance vis-à-vis des inspections périodiques tout en améliorant la visibilité sur l’état des machines à l’échelle du site.
VibSys® prend également en charge l’intégration avec les plateformes de maintenance existantes, les environnements SCADA et les programmes de fiabilité grâce à des interfaces ouvertes. Cela permet à la surveillance des vibrations de s’inscrire dans une stratégie plus large de maintenance prédictive sans introduire de complexité inutile.
VibSys® est destiné à la surveillance de l’état et au diagnostic. Il facilite la prise de décision en matière de maintenance en fournissant une vision continue de l’état des machines et une détection précoce des défauts, mais n’est pas conçu pour fonctionner comme un système de protection ou d’arrêt des machines.
Les avantages de VibSys
- Surveillance continue des vibrations des générateurs, pompes, réducteurs et ventilateurs.
- Détection précoce des défauts liés à l’usure des roulements, au déséquilibre, au désalignement et à la dégradation des engrenages.
- Convient aux installations hydroélectriques isolées et difficiles d’accès.
- Traitement local du signal pour une évaluation rapide et pratique de l’état des machines.
- Déploiement évolutif sur plusieurs installations hydroélectriques et systèmes associés.
- Intégration ouverte avec les plateformes de maintenance, de fiabilité et d’exploitation.
Impact sur la maintenance et la fiabilité
La mise en œuvre de la surveillance des vibrations avec VibSys® offre aux équipes de maintenance une visibilité plus précoce sur l’état des turbines hydrauliques et des équipements rotatifs associés dans l’ensemble de l’installation. Au lieu de découvrir les problèmes lors de pannes ou d’inspections programmées, les opérateurs bénéficient d’une vision continue des défaillances naissantes au niveau des générateurs, des pompes, des réducteurs et des ventilateurs.
Dans la pratique, cela favorise le passage d’une maintenance réactive à une maintenance conditionnelle. Les activités de maintenance peuvent être hiérarchisées en fonction de l’état réel de la machine, ce qui contribue à réduire les temps d’arrêt imprévus, à optimiser les intervalles d’entretien et à améliorer l’efficacité de la maintenance.
Pour les installations de production d’énergie hydroélectrique, la surveillance continue des vibrations constitue une base pratique pour la maintenance prédictive, l’amélioration de la fiabilité des équipements rotatifs et une plus grande confiance opérationnelle tant au niveau des actifs de production que des équipements auxiliaires.
