Von kritischen Ausfällen zu großen Einsparungen: Eine Fallstudie über eine Windturbine

Land: Frankreich

Anwendung: Windturbine

KURZFASSUNG

Diese Fallstudie beleuchtet die Einsparungen in Höhe von 200.000 €, die durch die Erkennung von Getriebeausfällen und Generatorlagerfehlern mit der Acoem-Lösung für die vorausschauende Wartung einer 2,3-MW-Windturbine erzielt wurden. Durch rechtzeitige und geplante Eingriffe konnten weitere Schäden verhindert werden, was die wichtige Rolle der Zustandsüberwachung bei der Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Windkraftanlagen verdeutlicht.

Die Herausforderung

Nachdem die Zustandsüberwachung jahrelang vernachlässigt worden war, trat bei der Turbine ein Lagerschaden im HSS-Getriebe und am Generator auf, der zu katastrophalen Schäden hätte führen können, die hohe Wartungskosten und Ausfallzeiten zur Folge gehabt hätten. Da sich die Betriebsbedingungen von Windkraftanlagen aufgrund des Windes ständig ändern, kann die Erkennung solcher Probleme ohne geeignete Überwachungsinstrumente und -methoden eine Herausforderung darstellen.

Die Lösung

Unter Berücksichtigung der Betriebsparameter in Echtzeit mit Acoem MCT™ (wie Windgeschwindigkeit, Leistung, Neigung, Gier…) wurden Schwingungsdaten synchron unter wiederholbaren Bedingungen mit Acoem MV-x erfasst. Fernanalysetools in der leistungsstarken NEST-Software ermöglichten die Erkennung von Fehlern und die Entwicklung von Trends, um rechtzeitig Entscheidungen treffen zu können.

Ein Vergleich zwischen einer gesunden Turbine (T52) und der fehlerhaften Turbine (T45) zeigte den Defekt deutlich auf. Es wurde die Entscheidung getroffen, den Betrieb einzustellen und größere Schäden abzuwenden, was ein schnelles Eingreifen erforderte, um das Risiko eines katastrophalen Ausfalls zu mindern.

Nach der Entdeckung des Lagerschadens an der Hochgeschwindigkeitswelle des Getriebes wurde die Turbine sofort angehalten, um weitere kostspielige Schäden zu vermeiden. Das Getriebe erwies sich als reparabel, so dass eine Reparatur möglich war:

Kosteneffiziente Reparaturen: Die Reparatur des Getriebes kostete 100.000 € im Vergleich zu einem vollständigen Austausch von 250.000 €, was zu zusätzlichen Einsparungen von 150.000 € führte .
Optimierung der Ausfallzeiten: Die Getriebereparatur wurde so geplant, dass die Produktionsausfälle so gering wie möglich gehalten werden konnten. Das Ergebnis waren nur 3 Wochen Ausfallzeit anstelle von 10 Wochen, was zusätzliche 7 Wochen und 56.000 € an vermiedenen Produktionsausfällen bedeutete.
Dieser Eingriff verhinderte eine zusätzliche Beeinträchtigung der Turbine im Wert von 250 000 €, wenn sie bis zum Ausfall gelaufen wäre

Die Fernanalyse ergab auch ein fehlerhaftes Lager am Generator derselben Turbine, das elektrischem Strom ausgesetzt war, was zu Riffelspuren und einer Verschlechterung der Isolierung führte. Das Generatorlager wurde während einer geplanten Abschaltung ausgetauscht

Dieser proaktive Wartungsansatz brachte erhebliche Vorteile mit sich:

Kosten für den Austausch des Lagers: Die Kosten für den Austausch des defekten Lagers beliefen sich auf 15.000 €.
Verringerung des Produktionsausfalls: Durch den Eingriff konnte der Produktionsausfall auf 1 Woche statt 10 Wochen begrenzt werden , was eine Einsparung von 9 Wochen Ausfallzeit bedeutet.

Der erfolgreiche Austausch des Lagers während des geplanten Stillstands minimierte die Produktionsverluste, wobei sich die Gesamteinsparungen durch den Lageraustausch auf 57.000 € beliefen.

Insgesamt beliefen sich die kombinierten Einsparungen aus beiden Eingriffen in kurzer Zeitauf über 213.000 € für eine einzige Windturbine und verhinderten außerdem weitere Schäden in Höhe von 250 000 €

Das Ergebnis

Für die Betreiber von Windkraftanlagen bieten die Zustandsüberwachungslösungen von ACOEM wesentliche Vorteile. Diese fortschrittlichen Systeme wurden entwickelt, um die Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen und ermöglichen eine Datenanalyse in Echtzeit sowie eine proaktive Wartung. Durch die Implementierung effektiver Überwachungsstrategien können Betreiber Ausfallzeiten erheblich reduzieren und kostspielige Reparaturen vermeiden, was letztlich ihre Investitionen schützt.

Mit präzisen Zustandsdaten tragen die Lösungen von ACOEM zur Optimierung der Turbinenleistung und zur Verlängerung der Lebensdauer der Anlagen bei. Dies führt zu weniger unerwarteten Ausfällen und geringeren Wartungskosten und gewährleistet eine reibungslose Energieerzeugung. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Zustandsüberwachungstechnologien von ACOEM einen entscheidenden Vorteil bei der Maximierung der Effizienz und Langlebigkeit des Betriebs von Windkraftanlagen bieten.