megazine PRODUKT: VIBROTEST 80 ERNEUERBARE ENERGIEN: DFIG-DIAGNOSE NEUE PROJEKTE: SAPREF VERANSTALTUNGEN: MAINTAIN 2014

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1 02 14 megazine PRODUKT: VIBROTEST 80 ERNEUERBARE ENERGIEN: DFIG-DIAGNOSE NEUE PROJEKTE: SAPREF VERANSTALTUNGEN: MAINTAIN 2014

2 UPTIME MEGAZINE megazine LEISTUNGSSTARK UND VIELSEITIG PORTABLE ALLROUNDER- SCHWINGUNGSMESSGERÄTE SPIELEN EINE ZENTRALE ROLLE 03 PRODUKTINFO Produkteinführung des VIBROTEST ERNEUERBARE ENERGIEN Neues Diagnoseverfahren für Windturbinengeneratoren Dr. Peter Kytka Produktmanager Tragbare Messgeräte 08 NEUE PROJEKTE SAPREF-Projekt 10 VERANSTALTUNGEN Maintain VERANSTALTUNGEN Uptime-Megazine ist ein Newsletter von Brüel & Kjær Vibro, der Sie über die neuesten Trends und Technologien in der Anlagenüberwachung informiert. Der Schwerpunkt dieser Ausgabe liegt auf der Einführung des VIBROTEST 80. Haben Sie Anmerkungen, Vorschläge und Fallbeispiele oder möchten Sie Uptime abonnieren? Dann wenden Sie sich bitte an: The Editor, Uptime Megazine, Brüel & Kjær Vibro, DK-2850 Naerum, Dänemark. Tel.: Fax: Alle Rechte vorbehalten. Chefredakteur: Torben Ekvall Redaktionsmanager: Mike Hastings Design & Produktion: Skyfri.net In der Industrie steigt die Notwendigkeit zur Produktionsmaximierung bei gleichzeitiger Minimierung des Kostenaufwands unaufhörlich. Unabhängig davon, ob Sie in der petrochemischen Industrie, die Energiebranche, der Prozess- oder Fertigungsindustrie tätig sind die Rentabilität hängt entscheidend von der Produktionseffizienz ab. Diese Notwendigkeit hat Condition Monitoring-Anbieter wie Brüel & Kjær Vibro dazu bewogen, innovative technische Lösungen zu entwickeln, die gewährleisten, dass Ihre Produktionsmaschinen bei minimalen Lebenszykluskosten jederzeit effizient und zuverlässig arbeiten. Hierfür geben wir Ihnen ein breit gefächertes Produkt- und Dienstleistungsportfolio an die Hand portable Condition Monitoring-Geräte wie VIBROPORT 80 und VIBROTEST 80 sind ein wesentlicher Bestandteil unserer Lösung. Mobile Schwingungsmessgeräte spielen ebenso wie fest installierte Online-Monitoring-Systeme eine wichtige Rolle bei der vorausschauenden Instandhaltung. Zunächst einmal werden diese Messgeräte dank ihrer Mobilität und Flexibilität nach wie vor für das Betriebsauswuchten von Maschinen eingesetzt. Zweitens ist die Datenerfassung und die Überwachung von Hilfsaggregaten und Nebenanlagen mit portablen Geräten für viele Branchen noch immer die kosteneffektivste Lösung. Und drittens bieten diese Messgeräte bemerkenswerte Funktionen für die Analyse und Diagnose von Maschinenfehlern, die sogar mit der Funktionalität von Online-Systemen vergleichbar sind! Bei der Entwicklung unserer tragbaren Schwingungsmessgeräte sind wir noch einen Schritt weiter gegangen: Nach der erfolgreichen Einführung des VIBROPORT 80 haben wir die vielseitigen Funktionen dieses Geräts ebenfalls in das VIBROTEST 80 integriert. Das fünfzig Prozent leichtere VIBROTEST 80 ist die neueste Ergänzung unseres VIBROTEST 80-/VIBROPORT 80-Sortiments von Universalmessgeräten für Maschinendiagnosen, Betriebsauswuchten und Condition Monitoring. Ich freue mich, Ihnen diese Ausgabe von Uptime präsentieren zu können, in der wir auch unser neues Produkt vorstellen. Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen des zugehörigen Artikels und der anderen Beiträge in dieser Ausgabe!

3 PRODUKTINFO UPTIME MEGAZINE 3 VIBROTEST 80 KOMPAKTER DATENSAMMLER MIT LEISTUNGSSTARKEN ANALYSE- UND AUSWUCHTFUNKTIONEN PRODUKT- INFO VIBROTEST 80 ist das neueste tragbare Schwingungsmessgerät von Brüel & Kjær Vibro. Es ist dank seiner leichten, robusten und kompakten Bauweise ideal für die routenbasierte Datenerfassung geeignet und lässt sich problemlos zu einem vierkanaligen Universalschwingungsmessgerät mit umfassenden Analyse- und Auswuchtfunktionen aufrüsten. BILDSCHIRMANZEIGEN DES VIBROTEST 80 VIBROTEST 80 ist ein leichtes und bedienerfreundliches mobiles Universalmessgerät. Das Farbdisplay ist leicht ablesbar. Abb. von links oben im Uhrzeigersinn: Betriebsauswuchten-Polargrafik, FFT-Wasserfallspektrum, Datenerfassungsroute, Wellenbahn, FFT mit Zeitsignal und Spektrogramm.

4 UPTIME MEGAZINE PRODUKTINFO seines benutzerfreundlichen Designs sowohl für Einsteiger als auch für erfahrene Anwender bestens geeignet. Der Funktionsumfang lässt sich dank des modularen Aufbaus einfach und flexibel erweitern. VIBROTEST 80 wird somit nicht nur grundlegenden, sondern auch anspruchsvollsten Kundenanforderungen gerecht und ist zugleich kosteneffektiv einsetzbar. Eine spezielle EX-Ausführung (ATEX-zertifiziert) für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen ist ebenfalls erhältlich. VIBROTEST 80 ist in anwendungsspezifischen Paketlösungen erhältlich. Die Datensammler-Pakete enthalten zum Beispiel das benötigte Grundzubehör, einen robusten Transportkoffer und unsere leistungsstarke Report & Route Manager -Datenbanksoftware. Diese Windows -basierte PC-Software bietet: Eine einfache Konfiguration von Messungen, Alarmen und Routen Eine leistungsstarke Filterfunktion für die Datenanzeige und zum Erstellen von Berichten für verschiedene Maschinentypen, Datum/Uhrzeit, Alarmgrenzen und/oder Messtyp Spezielle Plots und Cursoren 3D-Wasserfallspektrum/ Spektrogramm und Getriebe-Cursor Schnelles Erkennen von Maschinenstörungen mittels Alarmindikator. Datenbank mit Lagerschadensfrequenzen und -symptomen. Benutzerdefinierte Schadenssymptome können hinzugefügt werden, einschließlich Harmonischer/ Seitenbänder usw. Daten, die mit VIBROTEST 60-Geräten und xms -Software erfasst wurden, können importiert werden. Für VIBROTEST 80 sind verschiedene Paketlösungen erhältlich, sowohl für Einsteiger als auch für Profis. Der Funktionsumfang kann bei Bedarf jederzeit mit zusätzlichen Firmware- Modulen nachgerüstet und erweitert werden. VIBROTEST 80 (Bild oben bzw. rechts im unteren Bild). Das Gerät ist eine kompakte Version des VIBROPORT 80 (im unteren Bild links zu sehen). Möchten auch Sie die Produktivität Ihrer Maschinen erfolgreich erhöhen? Setzen Sie sich unter mit uns in Verbindung. Weitere Informationen finden Sie auch auf unserer Website unter Brüel & Kjær Vibro entwickelt seit Anfang der 1970er Jahre erfolgreich Lösungen für die Schutz- und Zustandsüberwachung und das Betriebsauswuchten von Maschinen in zahlreichen industriellen Anwendungen. In die Entwicklung des VIBROTEST 80 sind die gesammelten Erfahrungen unseres umfangreichen Sortiments mobiler Schwingungsmessgeräte eingeflossen. VIBROTEST 80 ist eine kompakte Version unseres Messgerätes VIBROPORT 80, das vor zwei Jahren mit großem Erfolg in den Markt eingeführt wurde. VIBROTEST 80 verfügt über die gleichen leistungsstarken Analyse- und Auswuchtfunktionen, hat aber ein kompakteres Design und ein kleineres Display. VIBROTEST 80 ist aufgrund seiner Funktionsvielfalt und

5 PRODUKTINFO UPTIME MEGAZINE 5 Alle benötigten Zubehörteile und Software für die Maschinenüberwachung sind in den VIBROTEST 80-Paketen enthalten. DISPLAYS DER PC-SOFTWARE Oben: Report & Route Manager; Mitte: 2-Ebenen-Polargrafik; unten: FFT-Wasserfallspektrum.

6 UPTIME MEGAZINE ERNEUERBARE ENERGIEN FACHVORTRAG ÜBER EIN NEUES DIAGNOSEVER- FAHREN FÜR WINDTURBINENGENERATOREN ERNEUERBARE ENERGIEN Die Schwingungsexperten Alexandros Skrimpas und Christian Sweeny des Überwachungs- und Diagnosezentrums von Brüel & Kjær Vibro in Dänemark hielten mit Koautoren auf der 11. Internationalen Konferenz über elektrische Maschinen (ICEM 2014), die vom September 2014 in Berlin stattfand, einen Fachvortrag. Der Vortrag mit dem Titel Analysis of generator bearing vibration data for diagnosing rotor circuit malfunction in DFIGs war der Bestimmung von Fehlern im Schleifringläuferkreis doppelt gespeister Asynchrongeneratoren (DFIG) gewidmet. Er befasste sich mit der Schwingungsanalyse und Diagnose potenzieller Generator-Fehlersymptome. Doppelt gespeiste Asynchrongeneratoren kommen normalerweise in der Windenergiebranche zum Einsatz (eine Beschreibung dieses Generatortyps finden Sie im Faktenkasten). Bestimmte Maschinenfehler können der mehrphasigen Schleifringläuferbaugruppe der Asynchrongeneratoren zugeordnet werden. Der Vortrag veranschaulichte ein neues Verfahren für die zuverlässige Früherkennung und Diagnose verschiedener zugrunde liegender Fehler, zum Beispiel einer offenen Phasenspule. Das Verfahren ermöglicht Betreibern eine genauere Abgrenzung zu verwandten Fehlersymptomen, die auf anderweitige Ursachen wie lose Maschinenkomponenten zurückzuführen sind. DOPPELT GESPEISTE ASYNCHRONGENERATOREN Windkraftanlagen waren ursprünglich auf einen Betrieb mit fester Drehzahl ausgelegt. Die zulässigen Drehzahlabweichungen betrugen 1-2 %. Dieses Design erwies sich bei wechselnden Windverhältnissen als unpraktisch und somit als wirtschaftlich unzweckmäßig. Ein drehzahlvariabler Generator wurde benötigt. Die Leistungselektronik wurde im Lauf der Jahre verbessert, was letztendlich zur Entwicklung doppelt gespeister Asynchrongeneratoren führte, die gegenwärtig in knapp 65 % aller Windturbinen installiert sind. Es sind Generatoren mit stufenlos regelbarer Drehzahl, die sowohl über Stator- als auch über Motorwicklungen verfügen. Die Statorwicklungen speisen Wirkleistung ins Netz, während der Läufer über Schleifringe und einen Stromrichter dem Netz nicht nur Strom zuführen, sondern auch Strom aus dem Netz verbrauchen kann, abhängig von der Drehzahl der Generatorwelle. Diese Konstruktion hat den entscheidenden Vorteil, dass der Stromrichter nur die Läuferspannungen und -ströme kontrolliert und die Läuferfrequenz frei variieren kann. Das bedeutet, der Generator kann auch mit dem Netz synchronisiert werden, wenn sich die Turbinendrehzahl ändert. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Generator Blindleistung in das Netz einspeisen oder daraus entnehmen kann, was zur Stabilisierung des Netzes beiträgt. DFIG arbeiten im Allgemeinen wesentlich effizienter als einzeln gespeiste Generatoren. Alexandros Skrimpas Christian Sweeney Schematische Darstellung der Netzanschlüsse eines doppelt gespeisten Asynchrongenerators (DFIG).

7 ERNEUERBARE ENERGIEN UPTIME MEGAZINE 7

8 UPTIME MEGAZINE NEUE PROJEKTE COMPASS 6000 WIRD IN DER GRÖSSTEN RAFFINERIE SÜDAFRIKAS INSTALLIERT NEUE PROJEKTE

9 NEUE PROJEKTE UPTIME MEGAZINE 9 Brüel & Kjær Vibro wurde damit beauftragt, ein umfassendes Condition Monitoring-System für die South African Petroleum Refinery (SAPREF, ein Joint-Venture der Shell SA Energy und BP Southern Africa) bereitzustellen. Die in der Nähe der Stadt Durban an der südafrikanischen Ostküste gelegene Anlage ist die größte Erdölraffinerie im südlichen Afrika. SAPREF hat eine Produktionskapazität von 8,5 Millionen Tonnen pro Jahr ( Barrel pro Tag), das entspricht 35 % der Gesamtkapazität des Landes wurde mit einem groß angelegten Nachrüstprojekt begonnen, das die Einhaltung der strengen Luftreinhaltungsauflagen in den kommenden Jahren gewährleisten soll. Die Nachrüstung zielt vorrangig auf eine Senkung des bei der Kraftstofferzeugung anfallenden Schwefel-, Benzol- und Aromatengehalts ab; die Brownfield-Investition umfasst verschiedene Vorhaben, die diese Zielsetzung unterstützen. Hierzu zählt auch eine Modernisierung der Leittechnik- und Überwachungssysteme. Compass 6000 soll in dieser Projektphase einen Teil des vorhandenen Maschinenüberwachungssystems ersetzen. Das Compass System wird zwei wichtige Turbokompressorstränge der Raffinerie überwachen. Die Schutzund Zustandsüberwachung spielt in dieser Anlage eine besonders wichtige Rolle, insbesondere im Hinblick auf die Einführung neuer Produktionsanforderungen für Maschinen. Die Produktionsströme müssen anspruchsvolleren Auflagen genügen, und die Prozessauslastung kann variieren. Die Instandhaltung ist in Anbetracht der Prozessbedingungen nur eingeschränkt planbar, wodurch sich das Risiko vorzeitiger Maschinenausfälle erhöht. Compass 6000 verfügt über die erforderlichen Funktionen für die Früherkennung und Diagnose von Maschinenfehlern unter solch ungünstigen Betriebsbedingungen und trägt somit zu einer Minimierung von Ausfallzeiten bei.

10 UPTIME MEGAZINE VERANSTALTUNGEN MAINTAIN 2014 MÜNCHEN, DEUTSCHLAND VERANSTAL- TUNGEN Industrielle Instandhaltung ist in Deutschland ein zentrales Thema. Die Maintain zählt zu den größten europäischen Branchenveranstaltungen, bei denen die Förderung von Innovationen und zahlreiche instandhaltungsbezogene Servicelösungen im Mittelpunkt stehen. Unsere Vertriebsrepräsentanten waren in den letzten Jahren aktiv auf dieser Messe vertreten. In diesem Jahr kamen im Rahmen der Markteinführung des Datensammlers VIBROTEST 80 (siehe entsprechenden Artikel in dieser Uptime-Ausgabe) spezielle Messevorbereitungen hinzu. Es wurden Vorträge gehalten, Fachleute beantwortete Fragen von Messebesuchern und demonstrierten den Einsatz der Produkte in der Praxis, was auf allgemeines Interesse stieß und zu einer regen Teilnahme führte. Wir möchten uns bei allen Besuchern bedanken, die sich an unserem Messestand über unsere Condition Monitoring-Lösungen informiert haben und bei unserem Standpersonal, das durch sein außerordentliches Engagement zu unserem Messeerfolg beigetragen hat. Produktpräsentation des VIBROTEST 80 auf der Maintain 2014.

11 VERANSTALTUNGEN UPTIME MEGAZINE 11 Unser Messestand auf der Maintain 2014.

12 UPTIME MEGAZINE VERANSTALTUNGEN VERANSTAL- TUNGEN WINDENERGY HAMBURG HAMBURG MESSE UND KONGRESS SEPTEMBER 2014, HAMBURG, DEUTSCHLAND An unserem Stand 130 in Halle B7 informieren wir Sie gerne über unsere speziellen Überwachungslösungen für die Windenergiebranche. HYDRO 2014 INTERNATIONALE MESSE UND KONFERENZ OKTOBER 2014, VILLA ERBA, CERNOBBIO, ITALIEN Bei Wasserkraftmaschinen ist weltweit eine zunehmende Nachfrage zu verzeichnen. In jüngster Zeit wurden erhebliche Fortschritte erzielt, und die Aussichten für die kommenden Jahre sind vielversprechend. Die HYDRO 2014 ist ein Forum für Planer, Entwickler, Eigentümer, Kapitalgeber, Berater und Anbieter, die sich über geplante Entwicklungen, zukünftige Herausforderungen und technische Innovationen in dieser Branche informieren möchten. Besuchen Sie uns an unserem Stand 389 im Cernobbio-Flügel des Messegebäudes, um mehr über die Schwingungsüberwachung von Wasserkraftanlagen zu erfahren. HYDROVISION 2014 TRANSAMERICA EXPO CENTER OKTOBER 2014 SAO PAULO, BRASILIEN Die HydroVision Brasil ist die einzige Veranstaltung in Brasilien, die ausschließlich der Wasserkraftindustrie gewidmet ist. Das Veranstaltungsangebot richtet sich sowohl an Teilnehmer, die in der öffentlichen Versorgung und im privaten Energiesektor tätig sind, als auch auch an Ingenieure, Betriebsmittelhersteller und Beratungsunternehmen. Die Inhalte sind für den operativen Betrieb von Wasserkraftanlagen relevant. Der Schwerpunkt liegt auf Lösungen und praktischen Ansätzen zur Bewältigung aktueller Probleme und Herausforderungen. Besuchen Sie unseren Messestand C414 in Halle C.