Einführung in die Schwingungsanalyse bei Windenergieanlagen

Transkript

1 Einführung in die Schwingungsanalyse bei Windenergieanlagen Fachtagung Betriebsführung und Instandhaltung regenerativer Energieanlagen Bernd Heintz, RDC Hamburg 24./25. September, 2012

2 Agenda Unternehmensvorstellung Condition Monitoring bei SKF Praktische Beispiele CMS als Bestandteil des Serviceprozesses Fazit SKF Group Slide 1 19 October, 2012

3 1 Unternehmensvorstellung

4 SKF knowledge engineering company seid 1907 Angestellte: Produktionsstandorte: 130 in 32 Länder SKF-Präsenz: in über 130 Länder Vertretungen: locations Umsatz 2011: MSEK (~8075 M ) Globale Zertifikate: ISO OHSAS certification SKF Group Slide 3 19 October, 2012

5 SKF-Technologie in Windenergieanlagen Getriebelager Zustandsüberwachung Consultancy TRB/CRB/SRB/CARB/DRTRB Engineering WindCon/WebCon Services Monitoringand Analyseservice Ersatzteilmanagement Mechanische Reperaturen & Wiederaufbereitung Wartungswerkzeu ge und Schmierstoffe Generatorlager DGBB/InsoCoated/XL-Hybrid Turmlager Kuplungen Spannwerkzeug für Bolzen und Turmausrichtungsservice Automatische Schmiersysteme Pitchlager Dichtunglösungen Gleitlager Hauptlager SRB/CARB/TRB/DRTRB Hauptlagergehäuse und Kronmuttern SKF Group Slide 4 19 October, 2012

6 Remote Diagnostic Centre (RDC) Hamburg Europa Dipl. Ing Michael Wika GL-zertifiziert 750 WEA 12 Länder 30 WEA Typen 12 unterschiedlicher Hersteller Manager RDC ISO Level2 zertifiziert Dipl. Ing Christian Alberts Vibration Specialist ISO Level 2 zertifiziert Dipl.-Wi. Ing Bernd Heintz Vibration Specialist ISO Level 1 zertifiziert B.Sc. Ruth Eickhoff Vibration Analyst SKF Group Slide 5 19 October, 2012

7 2 Condition Monitoring bei SKF

8 Was ist Condition Monitoring? Maschinengeräusche sind wie ein Orchester Körperschallüberwachun g: Zerlegung des Musikstücks in die Bestandteile der einzelnen Akteure Einer spielt aus der Reihe Definition CMS: erkennen von ungewöhnlichen Geräuschen Maschine wird lauter Maschine klappert/rüttelt SKF Group Slide 7 19 October, 2012 Außenringdefekt

9 Condition Monitoring von Windenergieanlagen Beschleunigungssensoren Monitoring Unit (SKF IMX) Getriebe Generator Rotorlager Datenanalyse and Zustandsbewertung & Kundenempfehlung für Maßnahmen Automatische Alarme SKF Hamburg SKF Group Slide 8 19 October, 2012

10 3 Praktische Beispiele

11 Generatorlagerschaden Beispiel eines Generatorlagerschaden: Gemeldeter Lagerschaden (Bericht) Keine Kundeninformation vor und nach dem Lagertausch Ungünstigster Fall bleibt der Lagertausch unbemerkt Generatorlagertausch SKF Group Slide October, 2012

12 Kinematische Daten als Basis der Überwachung Zahneingiffs- und Überrollfrequenzen (Kinematik) Datenaufbereitung und Bewertung Trendermittlung auf Basis der Kinematik falsche Kinematik korrekte Kinematik SKF Group Slide October, 2012

13 + 2 Roller* + 1 Rolle r Kinematische Daten Nutzen der kinematischen Daten für die Zustandsüberwachung: correct kineamtic incorrect kineamtic Das CMS berechnet Kennwerte (Trends) basierend auf den Kinematischen Daten automatisch Bei ungenauen Kinematischen Daten müssen Frequenzbänder überwacht werden Ohne exakte Kinematische Daten kann ein Schaden nicht genau bestimmt werden *) e.g. N 2336 ECMB HCCRB (JB) HCCRB (JA) SKF Group Slide October, 2012

14 Wartungsarbeiten 6 monatiges Serviceintervall Beispiel Schmierungsintervall am Generatorlager: Ansteigende Trendwerte an den Generatorlagern in einem Intervall von 6 Monaten Typisch: Rückkehr der Trendwerte auf das normale Niveau innerhalb von einem Monat SKF Group Slide October, 2012

15 Systemkonfigurationen Zeitpunkt: Aufspielen einer neuen Leistungskurve WT 1 WT 2 WT 3 Beispiel für neue Leistungskurve: Hersteller konfiguriert neue Leistungskurve: Plötzlicher Trendanstieg an allen Messpunkten Ursache: Das Messsystem ist auf eine bestimmte Leistungskurve ausgelegt. Eine Veränderung der Lastkurve ändert die Lastverhältnisse (Signalanregung) für bestimmte Drehzahlen. SKF Group Slide October, 2012

16 Flottenvergleich Flottenvergleich für Fehlersuche bearing defects Filterkriterien: WEA Type Hersteller von Getriebe und Generator Messpunkt Messaufgabe Windpark WEA 1 Flottenvergleich eines Windparks Lagerschaden WEA 85 Verschiedene Windparks Anwendungsfälle: Lose Sensoren Flottenzustand Komponenten mit Defekten Schadensklassifizierung Loser Sensor WEA SKF Group Slide October, 2012

17 4 CMS als Bestandteil des Serviceprozesses

18 RDC Workflow Start der Überwachung Konfiguration Fehler Statistik Fehler Detektion Installation Hard- & Software Feedback? Fehler Ursachenanalyse Schadensbericht Feedback Reparatur Auftrag Reparatur Disposition SKF Group Slide October, 2012

19 Kommunikation und Information Szenario defektes Bauteil: 9 1. Kinematik vom Hersteller 2. System meldet Alarm 3. Alarm wird bewertet 4. Bericht an Kunden 5. Kunde beauftragt Service 6. Service prüft Ersatzteile 3/ Engineering Betriebsführer 5 2 Versicherungen 1 Hersteller 7. Reparatur wird ausgeführt 8. Fertigmeldung an Kunden Rückmeldung an die Überwachungsstelle 10. System wir nachjustiert Service 6 Banken 11. Auswertung / Optimierung 12. Zulieferer Betreiber SKF Group Slide October, 2012

20 5 Fazit

21 Zusammenfassung Das CMS kann sehr sensibel auf Änderungen an der Maschine reagieren Es sollte ein Informationsaustausch zwischen dem Überwachungszentrum und dem Betreiber einer Maschine geben, insbesondere dann wenn es Änderungen am System gibt, z.b. Konfiguration einer Leistungskurve, Ein Proaktiver Informationsweg z.b. bei Wartungsarbeiten kann helfen Arbeitsaufwand reduzieren Eine enge Zusammenarbeit zwischen Kunden und dem Überwachungszentrum ist die Vorraussetzung für eine gute Zustandsbeurteilung Vollständige Daten unterstützen die Effektivität des gesamten Serviceprozess Informationsaustausch und Feedback Überwachungszentrum Kunde Ein guter Informationsaustausch zwischen den beteiligten Akteuren des Service für eine Maschine hilft die Lebenszyklen von Komponenten zu optimieren und führt so zu reduzierten Kosten der Instandhaltung SKF Group Slide October, 2012

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: WI. Ing. Bernd Heintz Wind Remote Monitoring SKF Maintenance Services GmbH Cuxhavener Str. 36 D Hamburg Telefon +49 (0) bernd.heintz@skf.com SKF Group Slide October, 2012