condition monitoring system pour les éoliennes · détection des défauts dès leur apparition :...
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Condition Monitoring System
pour les éoliennes
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Michel ASTIER :
Responsable Marchés Eolien & Automobile
Edil ALVAREZ :
Chef de produit Analyse Vibratoire
Oliver DURAND
Ingénieur Technico-commercial Rhône-Alpes
Participants ifm electronic à EMM 2012
(6-7 Juin 2012)
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Groupe international allemand
Capital : Familles Buck et Marhofer
Création : 1969
Chiffre d’affaires : 560 millions €
4 000 personnes
Usines de Production : Allemagne et USA
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Spécialiste de la détection industrielle
ifm electronic développe des processus techniques fiables et innovants pour
ses clients dans le monde entier.
l Proximité avec les clients “ifm electronic – close to you”
l Qualité
l Innovation
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La qualité et l’innovation “Made in Germany”
l Production de plus de 10 millions de capteurs par an
l Plus de 390 brevets et 400 ingénieurs
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Présence internationale et proximité clients l Depuis sa fondation en 1969 l’accent est mis sur le client.
l Compétence locale pour accompagner plus de 96 000 clients dans 70 pays.
Agence
commerciale
Filiale ifm
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ifm en France
l 1 showroom innovations au Bourget-du-Lac en Savoie
l 3 agences commerciales : Paris, Lyon, Nantes
l 100 personnes
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Capteurs de
débit
Système de
câblage AS-i
Capteurs de
température
ifm est fournisseur
partenaire
du projet CANOPEA
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CMS : Condition Monitoring Systems
pour les éoliennes
Diminution des pertes de production : délais d’approvisionnements longs sur certaines pièces
(1 an pour un multiplicateur)
Détection des défauts dès leur apparition : l’endommagement des pièces voisines est limité
Fin de garantie des éoliennes : permet de faire un bilan de l’état des machines,
donc pas d’ambiguïté lors de la sortie de garantie
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Détection des défauts mécaniques grâce aux
vibrations qu’ils génèrent
Mise en place d’indicateurs dédiés à chaque type de
défaut
Seuillage de ces indicateurs pour être prévenu de
toute évolution
Surveillances principales :
génératrice
multiplicateur
roulement principal
Surveillance vibratoire des éléments de la
chaîne cinématique
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Mise en réseau et
diagnostic facile
Alarmes vibratoires remontées en
temps réel sur les écrans de
supervision
Historique des tendances
Expédition de mails/SMS
Surveillance
Centrale
Poste de
livraison du
parc éolien
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Octavis VSE, optimal pour la surveillance vibratoire
Balourds,
Désalignements,
Jeux d’arbres,
Fissuration d’arbres,
Roulements,
Engrenages,
Passages de pales,
Encoches de génératrice.
Balourd, desserrage, frottements
Désalignement
Roulements
Engrènements
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Exemples de défauts
Exemple 1 : problème de roulement
Avec les CMS :
Simple intervention de changement de roulement
2 jours d’arrêt machine
Coût d’intervention : 9 882 €
Sans les CMS :
Arrêt de la machine pendant un ou deux mois (délai d’obtention du roulement neuf)
Coût d’intervention : 25 000 et 60 000 €
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Exemples de défauts
Exemple 2 : problème d’alignement
Avec les CMS :
Simple intervention de réalignement
Coût : 1 500 €
Sans les CMS :
Changement de génératrice et
d’arbre rapide du multiplicateur
Coût : 144 800 € + main d’œuvre et grue
Délai d’approvisionnement : 10 semaines
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Exemples de défauts
Exemple 3 : problème d’engrenage
Avec les CMS :
Suivi du défaut jusqu’à
une limite d’admissibilité
Intervention de réparation
planifiable
Sans les CMS :
Risque d’arriver à une
dégradation avancée,
forçant l’arrêt de la
machine
Non production pendant
plusieurs mois (délais
d’approvisionnement)
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Possibilités techniques : efector octavis
Surveillance dans le domaine
temporel avec :
Niveau crête (gpeak),
Niveau vibratoire efficace
(mm/s RMS, g RMS)
Surveillance dans le domaine
fréquentiel avec :
Analyse spectrale Fast
Fourier Transformation /
FFT (balourd, fréquence
d’engrènement …)
Analyse courbe
d’enveloppe FFT
(roulements, ruptures de
dents …)
Balourd
+
Défaut
roulement
+
Bruit
= Vibration globale de la machine
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Surveillance dans le domaine temporel
Niveau crête (gpeak)
Niveau vibratoire efficace (mm/s
RMS, g RMS)
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Surveillance dans le domaine fréquentiel
Analyse spectrale Fast Fourier Transformation / FFT (balourd, fréquence d’engrènement …)
Analyse courbe d’enveloppe FFT (roulements, ruptures de dents …)
signal 1 signal 2
sum of signal 1 and signal 2
Frequency [Hz]
Am
pli
tu
de [
mg
]
signal 1 signal 2
=
FFT
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Diagnostic vibratoire Diagnostic en temps réel et
mémorisation des tendances
dans l'histoire FIFO
Signaux d'alarme ou/et transfert
de données via Ethernet pour la
Maintenance (OPC, supervision,
SCADA, SAP)
Measured object values
0,0200,0400,0600,0800,0
1000,01200,0
5:45 6:45 7:45 8:45 9:45
Ob
ject va
lue
History data
0,0200,0400,0600,0800,0
1000,01200,0
5:45 6:45 7:45 8:45 9:45
Ob
ject va
lue
Interval
Group 2
Medium-sized machines
P = 15kW..300kW
Electrical machines with
height of axis 160mm..315mm
mounting fixed softly
11,00 .. >> D D
Velocity 7,10 .. 11,00 D D
4,50 .. 7,10 D C
veff,rms / mm/s 3,50 .. 4,50 C B
2,80 .. 3,50 C B
2,30 .. 2,80 B B
1,40 .. 2,30 B A
0,00 .. 1,40 A A
ISO 10816
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Vue d’ensemble du parc
Possibilité d’avoir une vue globale de tous les parcs
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Nos Références
Plus de 2.000 éoliennes dans le monde équipées de nos solutions CMS ifm electronic
Fabricants d’éoliennes : Suzlon, RePower, Vestas, Nordex, Gamesa, Alstom, G.E. ...
Exploitants en Europe du sud : GDF-SUEZ, Maia Eolis, CNR, La Compagnie du Vent, Boralex, Voltalia, Acciona, EDP
Partenaire dans la R&D : Maia Eolis
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Nous contacter
ifm electronic sas Immeuble Uranus
1/3 rue Jean Richepin
93192 Noisy Le Grand Cedex (France)
Michel ASTIER
Téléphone : +33 1 41 67 80 92
www.ifm.com/fr