Online-Diagnosesystem für Turbogeneratoren

Abstract:
Dieser Beitrag beschreibt das Online-Diagnosesystem POWER DIAGNOSTICS(R) für große Turbosätze und erläutert insbesondere die Integration der Module Schwingungs- und Teilentladungsüberwachung für Generatoren. Zurzeit steht nur Kunden, die einen Langzeitwartungsvertrag oder einen Bedien- und Wartungsvertrag unterschrieben haben, der Zugang zum Expertennetzwerk der SIEMENS AG über eines des POWER DIAGNOSTICS(R) Center in Erlangen, Mülheim, Orlando oder Berlin zur Verfügung. Auch andere Betreiber fragen verstärkt an, die Datenüberwachung, –analyse und –bewertung durch den Hersteller durchführen zu lassen. Um dem ständig herrschenden Kostendruck gerecht werden zu können, gehen Betreiber zunehmend dazu über, derartige Servicetätigkeiten auszulagern. Gleichzeitig soll regelmäßig über den Zustand der Komponenten und/oder der Baugruppen berichtet werden. Bei außergewöhnlichen Ereignissen und/oder Problemen soll darüber hinaus ein fachkompetenter Ansprechpartner zur Diskussion und Lösungsfindung zur Verfügung stehen. In der Energiewandlungskette stellt der Generator neben der Gas- oder Dampfturbine die wesentliche Komponente dar. Eine umfassende Generator-Diagnose beinhaltet die Überwachung von Schwingungen, elektrischen Parametern und kühlungssystembezogenen Größen. Die Überwachung von Ständerwickelkopfschwingungen während des Betriebes ermöglicht es, Änderungen im Schwingungsverhalten zeitnah zu detektieren. Angepasste Sensoren liefern auch unter extremen Betriebsbedingungen in Ständerwickelköpfen großer Turbogeneratoren die Grundlage für eine Beurteilung des Wickelkopfzustandes, ohne den Betrieb des Generators unterbrechen zu müssen. Eine Erfassung des Ist-Zustandes des Generators ist maßgeblich auf die Bewertung der elektrischen Isolationsfähigkeit der Hauptisolierung ausgerichtet. Deren Versagen kann zum Beispiel die Folge mechanischer Überlastung aufgrund von unzulässigen Schwingungen im Wickelkopfbereich sein oder in andauernder erosiver Belastung durch fehlerbedingte Teilentladungen begründet sein. Die Online-Überwachung des Teilentladungsverhaltens ermöglicht eine automatisierte Auswertung hinsichtlich nicht-akzeptabler Veränderungen. Die Leistungsfähigkeit einer Teilentladungsdiagnose wird geprägt durch die Störresistenz, die Plausibilität der TE-Fehleridentifikation und die Aussagesicherheit bezüglich eines daraus abzuleitenden Betriebsrisikos. Der Kraftwerksbetreiber hat die Möglichkeit, Teilentladungsüberwachung und/oder –diagnose bedarfsorientiert und damit kostenoptimiert in seine Anlage zu implementieren.