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Zustandsüberwachungslösung ADAPT.wind

Zustandsüberwachungslösung ADAPT.wind

 

Für den intelligenten Betrieb Ihres Windparks.

 

Unsere fortschrittliche Plattformtechnologie mit verteilter Architektur (Advanced Distributed Architecture Platform Technology) basiert auf unserer über 50-jährigen Erfahrung im Bereich Zustandsüberwachung und umfasst Messgeräte von Bently Nevada, eine kontinuierliche und zuverlässige Signalverarbeitung auf Masten sowie Software für die Hochrechnung, Analyse und Diagnose. Probleme im Antriebsstrang werden proaktiv erkannt, sodass Sie Wartungsausfälle planen und optimieren können. Damit können Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit erhöht und Krankosten gesenkt werden. ADAPT.wind ist die Standardlösung für die Zustandsüberwachung auf den Windkraftanlagen von GE und kann problemlos mit den Anlagen anderer Hersteller kombiniert werden.

 

Warum überwachen

Weshalb ist eine Überwachung notwendig?

Windkraftanlagen sind zuweilen unvorhersehbaren Bedingungen ausgesetzt, die den Betrieb der Anlage beeinträchtigen können. Fortschrittliche Überwachungsmethoden und fundierte Kenntnisse im Bereich Zustandsüberwachung sind entscheidende Voraussetzungen für ein zuverlässiges Anlagenmanagement.

 

Das Windkraftgetriebe hat oberste Priorität

Die Hauptsorge von Herstellern und Anlagenbetreibern besteht in einem Versagen des Planeten- oder Stirnradgetriebes. 25 bis 30 Prozent der Kosten, die für Betrieb und Wartung eines Windparks benötigt werden, sind allein auf das Getriebe zurückzuführen. Ein integriertes Zustandsüberwachungssystem von Bently Nevada ermöglicht Anlagenbetreibern die Fernüberwachung des Getriebezustands. Zuverlässige Daten über den Getriebezustand sorgen bei unerheblichen Mängeln für einen unterbrechungsfreien Betrieb und kontinuierliche Erträge und senken gleichzeitig das Risiko eines "Run to Failure" (Betrieb bis zum Eintreten eines Fehlers), außerplanmäßiger Stillstände oder eines katastrophalen Ereignisses.

 

Mit einer proaktiven, anlagenweiten Zustandsüberwachung können Wartungsausfälle von Betreibern darüber hinaus effizient geplant und koordiniert werden. Werden Instandhaltungsmaßnahmen und Kranarbeiten während eines einzigen Anlagenstillstands durchgeführt, können damit Einsparungen von mehreren hunderttausend Euro erzielt werden.

 

Vorteile

  • Eine erhöhte Verfügbarkeit durch den Wechsel von einer zeitorientierten zu einer zustandsorientierten Instandhaltung. Eine fortschrittliche Planung trägt zu kürzeren Wartungsintervallen und optimierten Wartungsausfällen bei.
  • Eine verbesserte Zuverlässigkeit durch die Festlegung grundlegender Betriebsbedingungen für den Antriebsstrang.
  • Frühwarnungs und -erkennungssysteme ermöglichen eine Senkung der Krankosten, da Probleme rechtzeitig aufgespürt und kleinere Wartungsarbeiten auf dem Mast durchgeführt werden können.

Software

Überblick über die verfahrenstechnischen Anlagen

Mit einer kontinuierlichen Zustandsüberwachung können Probleme mit Getriebe, Generator, Hauptlager und der Mastverschiebung Wochen oder sogar Monate im Voraus erkannt werden.

 

Fachkenntnisse

Diese Lösung basiert auf unserer über 50-jährigen Erfahrung im Bereich Zustandsüberwachung, die sich in über zwei Millionen fest installierten Messwandlern und Überwachungskanälen und somit in der weltweit größten installierten Basis widerspiegelt. Darüber hinaus ist die Überwachungslösung ADAPT.wind mit der intelligenten Software System 1 ausgestattet, der branchenführenden Optimierungs- und Diagnoseplattform von GE. Indem Daten in Wissen verwandelt werden, können Eigentümer und Betreiber vertrauensvoll sachkundige Entscheidungen treffen.

 

Netzwerkfreundlich und skalierbar

Der leistungsstarke Prozessor, der auf dem Mast angebracht wird, enthält sämtliche Konfigurationen und Algorithmen und empfängt Eingangssignale von Beschleunigungssensoren an Hauptlager, Getriebe und Generator sowie vom integrierten Turbinenleitsystem. Die ADAPT.wind-Software kann auch in SCADA-Systemen integriert werden und sorgt gleichzeitig für eine Entlastung des SCADA-Netzwerks.

 

Die Lösung eignet sich sowohl für einen als auch für mehrere Windparks. Ein kompletter Windpark kann lokal vom Büro des Windparks aus
überwacht werden. Ebenso kann ein Windpark oder die gesamte Flotte von einem zentralen Standort aus fernüberwacht werden. Eine zentrale Verwaltung ermöglicht eine erhöhte Produktivität.

 

Eine fortschrittliche Technologie zur Lösung von Getriebeproblemen

Unser patentierter Algorithmus für die Erfassung zusätzlicher Impulse in der Planetenstufe (Planetary Cumulative Impulse Detection) besteht aus Messwerten für die Erfassung und Hochrechnung von Ablagerungspartikeln, die die Planetenstufe eines Windkraftgetriebes passieren. Dadurch erhält man einen besseren Überblick über den Getriebezustand und kann Problembereiche einkreisen. Der "Dynamic Energy Index"-Algorithmus (DEI) wurde speziell für drehzahlvariable Maschinen entwickelt. Der DEI streut die Variation über fünf Betriebsfrequenzen, um eine präzisere Berechnung der spektralen Energie und eine frühzeitige Fehlererkennung zu erzielen.


Leistungsstarke Diagnosen und intuitive Displays

Umfassende Alarm-, Diagnose-, Analyse- und Berichtsfunktionen vermitteln ein klares Bild des Turbinenzustands und vereinfachen mit ihren konkreten Handlungsempfehlungen die Instandhaltung. Für jeden Windkraftgenerator werden 150 statische Variablen überwacht und hochgerechnet. Die allgemeinen Messwerte von Lager und Getriebe basieren auf der Erfassung hochauflösender Wellenformdaten. Gängige Navigations- und Filterfunktionen sorgen dafür, dass Sie genau die Informationen erhalten, die Sie benötigen.

Technische Daten

System 3701/60 - Elektrische Spezifikationen

Eingangsstrom Minimal: 18 Vdc
Max: 36 Vdc
Strom Max: 1,7 A
Einschaltstromstoß Max: 2,7 A, höchstens 5 ms

Spezifikationen des Prozessormoduls 3701/60

Eingänge Max: 12 dynamische und 2 Keyphasor-Signale
Dynamikbereich 110 dB @ fs = 102,4 ksps
Signal-Rausch-Verhältnis 110 dB @ fs = 102,4 ksps
A/D-Wandlung Sigma-Delta 24 Bits effektiv
Bandbreite 0 bis 42 kHz

Ausgänge

Zwei getrennte Ethernet-Ports Ethernet A: 10 / 100 Base-T
Ethernet B: 10 / 100 Base-T
Gepufferte Signalausgänge) 15-poliger DSUB-Steckverbinder
Ausgangsimpedanz 550 ohm

LEDs

OK LED Zeigt die korrekte Funktionsweise des Moduls an.
Bypass-LED Zeigt an, dass sich der Monitor im Bypass-Modus befindet.
ATTN-LED Zeigt an, dass die Ereignisliste um ein Ereignis ergänzt wurde, das eventuell Maßnahmen erfordert.
Modus-LED Zeigt an, wenn das Überwachungsgerät nicht die standardmäßige Sollwertkonfiguration verwendet.
Alarm-LED Zeigt einen vorliegenden Alarmzustand an.
Warn-LED Dient als Warnsignal
Kph 1 OK LED Zeigt an, dass das Keyphasor-Signal 1 getriggert wird.
Kph 2 OK LED Zeigt an, dass das Keyphasor-Signal 2 getriggert wird.
NetA Zeigt an, dass Netzwerk A eine gültige Verbindung aufweist.
TX/RX A Zeigt an, dass im Netzwerk A Netzwerkverkehr herrscht.
Net B Zeigt an, dass Netzwerk B eine gültige Verbindung aufweist.
TX./RX B Zeigt an, dass im Netzwerk B Netzwerkverkehr herrscht.

Genauigkeit

pk oder rms direkt normalerweise ± 0,5 % der Vollaussteuerung,
± 1,1 % im ungünstigsten Fall
Verzerrung normalerweise + 0,4 V / - 0,8 V,
im ungünstigsten Fall + 0,8 V / - 1,34 V.
Rotor-, Zahneingriffs- und Störfrequenzen normalerweise ± 6,7 %, im ungünstigsten Fall ± 9,7 %
Lagerfrequenzen normalerweise ± 6,7 %, im ungünstigsten Fall ± 9,7 %
Mastverschiebung normalerweise ± 0,16 m/s (0,016 g)
im ungünstigsten Fall ± 0,23 m/s (0,023 g)
Wölbung ± 1 % 50 Hz bis 10.000 Hz
± 3 % 1 Hz bis 49,9 Hz
Neigungsstärke ± 1 % 50 Hz bis 10.000 Hz
± 3 % 1 Hz bis 49,9 Hz
Scheitelfaktor Normalerweise ± 0,5 % der Vollaussteuerung,
± 1,1 % im ungünstigsten Fall
Mindestamplitude für die Messung von Scheitelfaktor, Neigungsstärke und Wölbung 0,6 m/s (0,06 g)

Alarmfunktionen

Betriebsarten 5 Modi + Standardbetriebsart
Die Modi werden von der Generatorleistung bestimmt
Modus 1: 25 % bis 40 % Leistung
Modus 2: > 40 % bis 55 % Leistung
Modus 3: > 55 % bis 70 % Leistung
Modus 4: > 70 % bis 85 % Leistung
Modus 5: > 85 % Leistung
Sollwerte 2 Niveaus: Warnung und Alarm
Zeitverzögerung 300 Sekunden (unveränderlich) bei allen Messungen
Selbsthaltung Alle Alarme sind selbstlöschend.

Dynamische Daten

Asynchrone Wellenform 8.192 Samples, 320 ms
Spektren
Hauptlager
10.000 Hz, 3.200 Spektrallinien
1.000 Hz, 3.200 Hüllkurvenlinien
Planetenstufe des Getriebes 10.000 Hz, 3.200 Spektrallinien
1.000 Hz, 3.200 Spektrallinien
1.000 Hz, 3.200 Hüllkurvenlinien
Zwischenstufe des Getriebes 10.000 Hz, 3.200 Spektrallinien
5.000 Hz, 3.200 Linien
2.000 Hz, 3.200 Hüllkurvenlinien
Hochgeschwindigkeitsstufe des Getriebes 10.000 Hz, 3.200 Spektrallinien
5.000 Hz, 3.200 Spektrallinien
2.000 Hz, 3.200 Hüllkurvenlinien
Generator innen / außen 1.000 Hz, 1.600 Spektrallinien
2.000 Hz, 3.200 Hüllkurvenlinien
Mastverschiebung 15.625 Hz, 200 Spektrallinien
Anti-Aliasing mindestens - 80 dB
Anzeigerate 30 Sekunden
Speicherung von Vergangenheitswerten Alle 4 Stunden
Datenspeicherung Alle 2 Wochen (normalerweise, keine Alarme)

Keyphasor-Signaleingänge

Drehzahlbereich 1 bis 120.000 rpm
Bei Windkraftanlagen auf 2.000 rpm begrenzt
Geschwindigkeitsauflösung 1 bis 100 rpm ± - 0,1 rpm
100 bis 2.000 rpm ± 1 rpm
Abstand normalerweise ± 8,2 mV
im ungünstigsten Fall ± 22,3 mV

Unterstützte Messwandler

Beschleunigungskanäle Beschleunigungssensor
Bently Nevada 200350
Keyphasor-Kanäle Turck Ni8–M18T–AP6X7M,
externe Stromversorgung

Umweltbezogene Spezifikationen des Systems 3701/60

Betriebstemperaturbereich - 30 C bis + 65 C
(- 22 F bis 149 F)
Lagertemperaturbereich - 40 C bis + 85 C
(- 40 F bis 185 F)
Relative Feuchtigkeit 0 % bis 95 % nicht kondensierend
Betrieb und Lagerung
Vibration 5 g @ 57 - 500 Hz. IEC68-2-6
Stoß 15 g, 11 ms
Höhe unter 3.000 m (9.849 ft)
Verschmutzungsgrad Verschmutzungsgrad 2 (Betriebsspannung unter 30 Vrms oder 60 Vdc)

EMV-Konformität

CE
2004/108/EC
EMV-Richtlinie
Normen:
EN 61000-6-4
EN55011 Leitungs- und Strahlungsemissionen
EN 61000-6-2 EN 61000-4-2
EN 61000-4-3
EN 61000-4-4
EN 61000-4-5
EN 61000-4-6
EN 61000-4-8
Niederspannungsrichtlinien 2006/95/EC EN 61010-1, 2001

Globale EMV-Normen

IEC 61000-6-4 CISPR 11
IEC 61000-6-2 IEC 61000-4-2
IEC 61000-4-3
IEC 61000-4-4
IEC 61000-4-5
IEC 61000-4-6
IEC 61000-4-8

Ab-

messungen 26,7 cm x 20 cm x 18,2 cm (10,5" x 7,87" x 7,15")
Gewicht 4,5 kg (9,9 lbs
Befestigung Schottmontage

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Beschreibungen English
200350 and 200355 Accelerometers Datasheet acrobat-reader
3701/60A Wind Turbine Monitor Datasheet acrobat-reader
ADAPT.wind Condition Monitoring Solution acrobat-reader
ADAPT.wind Cumulative Impulse Fact Sheet acrobat-reader
ADAPT.wind Sideband Energy Ratio Fact Sheet acrobat-reader
ORBIT - Cracked Bearing Race Detection in Wind Turbine Gearboxes acrobat-reader


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