Guohua-Windturbinen entscheiden sich für SKF für die Fernüberwachung

Wenn der viertgrößte Windparkbetreiber in China seine installierte Leistung innerhalb eines Jahres um 50 Prozent steigert, spricht das für ein Unternehmen, das sein Geschäft versteht. Und einer der betriebswirtschaftlichen Aspekte, um die sich alle Windparkbetreiber kümmern müssen, ist „Turbinenzuverlässigkeit“ – die Turbinen so weit wie möglich drehen und die Wartungsaktivitäten auf ein Minimum beschränken. Eine reduzierte oder kontrollierte Wartung ist immer ein wertvoller Beitrag zur Rentabilität unter dem Strich, aber wenn Sie 2.000 Megawatt installierter Leistung haben, das Ziel der Guohua Energy Investment Company mit Sitz in Peking, China, bis Ende 2010, dann sprechen Sie von enorm Geldbeträge.

Aus diesem Grund beschloss Zhou Weihua, stellvertretender Geschäftsführer der Produktionsabteilung, im Jahr 2008, seine Wartungsstrategie und die in dieser Strategie anzuwendende Technologie zu evaluieren. Eine entscheidende Entscheidung war, nach der zuverlässigsten und erfahrensten Methode zu suchen, um den Zustand seiner Turbinen am schnellsten und effektivsten zu bestimmen.

Untersuchung der Online-Überwachung
Mit ein paar verschiedenen Turbinendesigns und -größen im Feld benötigte er den bestmöglichen Weg, um zuverlässige und regelmäßige Informationen über den allgemeinen Zustand ausgewählter Turbinen dieser Designs und Typen zu erhalten. Gleichzeitig wollte er typische negative Trends identifizieren, die in den verschiedenen, aber unterschiedlichen Feldbetriebsbedingungen auftreten könnten, unter denen die Turbinen eingesetzt werden. Da er sich mit seinem vorherigen Bewertungsprozess, bei dem er nur Temperaturmessungen von Getriebeöl und Generatorlagergehäusen verwendet, nicht zufrieden gab, wollte er eine Online-Überwachung untersuchen, bei der Schwingungssignale von kritischen Komponenten 24 Stunden am Tag gesammelt und analysiert werden, um genau zu bestimmen, ob und wo Probleme sich entwickeln und wie schwerwiegend die Probleme waren. Diese Art der Überwachung würde auch wertvolle Erkenntnisse liefern, die die Planung kritischer Wartungsarbeiten ermöglichen und unerwartete und sehr kostspielige Ausfälle vermeiden könnten. Er wusste, dass diese Art der Zustandsüberwachung in den USA, Europa, Australien usw. weit verbreitet ist.

Deutschland besuchen, um Erfahrungen aus erster Hand zu erhalten
Sein erster Schritt bestand darin, die verfügbare Technologie sowie die Qualität und das Wissen der Lieferanten gründlich zu untersuchen. Diese Untersuchungen betrafen alle wichtigen Anbieter solcher Technologien, aber Kontakte mit anderen Windparkbetreibern in China brachten ihn schnell dazu, SKF und ihr Turbinenüberwachungssystem für weitere Gespräche in Betracht zu ziehen. „Natürlich kannte ich SKF“, sagte Zhou. „Sie sind der Lagerspezialist Nr. 1 weltweit mit langjährigem Expertenwissen in vielen Branchen in vielen Ländern, auch hier in China. Und ich hatte vom SKF WindCon Turbinenüberwachungssystem gehört, es aber noch nie benutzt. Nach direktem Kontakt mit SKF erfuhr ich, dass sie vor kurzem mit der Online-Fernüberwachung erfolgreich waren, bei der Daten von der überwachten Turbine im Windpark per Internet an ihre Spezialisten zur Analyse übermittelt wurden. Um ihre Online-Fähigkeit aus erster Hand zu erfahren, besuchte ich ihr Intelligence Center Wind (ICW), ihr größtes Windturbinen-Diagnosezentrum in Hamburg, Deutschland.“

Zum Zeitpunkt von Zhous Besuch, das SKF ICW in Hamburg empfing und verarbeitete Daten von mehr als 600 Turbinen aus ganz Europa und auch aus den USA

„In Hamburg sah ich Beispiele für fast alle Fähigkeiten einer SKF WinCon System, weil so viele Systeme in so vielen Windparks eingesetzt wurden“, sagte er. „Der Detaillierungsgrad, den das System liefern konnte, wurde klar demonstriert, und die Erklärungen der Personen, die die Analyse durchführten, zeigten deutlich, dass sie alles über Windturbinen und die kritischen Maschinen wussten. Der Besuch in Hamburg hat mir die Zuversicht gegeben, 2009 einen Feldversuch an einigen Turbinen in Guohua-Windparks durchzuführen.“

Feldversuche in 3 Windparks
Der Feldversuch umfasste 11 SKF WindCon-Systeme, die in 3 Windparks eingesetzt werden sollten; eine in der Provinz Jiangsu, eine in der Provinz Shadong und eine in der Inneren Mongolei. Ungefähr zu der Zeit, als SKF seine Systeme in den Guohua-Turbinen installierte, hatte SKF ein Remote Condition Monitoring Center in Shanghai eröffnet. Die Nähe zu SKF Experten war für Zhou ein zusätzlicher Vorteil und er war bestrebt, die Systeme in Betrieb zu nehmen und die Ergebnisse zu sehen. Die Daten wurden in jedem Windpark auf einem lokalen Server gesammelt und zur Analyse an einen SKF Server in Shanghai übertragen. Jede unmittelbare Notfallsituation würde sofort gemeldet, aber eine „Notsituation“ wurde bei Beginn der Überwachung nicht erkannt, und es wurde einmal im Monat ein Bericht an die Windpark-Bauleiter und Zhou ausgegeben. Die Berichte enthielten die detaillierten Schwingungsspektren der zu überwachenden Schlüsselkomponenten sowie ein kurzes Statement, das die Analyse der Daten in Bezug auf den Zustand der Komponente zusammenfasste. Aber es gab auch ein „Berichtsraster“, das die überwachten Komponenten anzeigte und jede hatte eine von drei Farben:Grün, Gelb oder Rot, um den Zustand sofort anzuzeigen, wobei Grün in Ordnung ist, Gelb eine leichte bis große Abweichung von die „akzeptablen Niveaus oder Trends“, und Rot ist etwas, das sofortige Aufmerksamkeit erfordert.

Die ersten Ergebnisse waren gut, weil Zhou zum ersten Mal „sehen“ konnte, was wirklich mit seiner kritischen Maschinerie passierte. Die SKF WindCon-Systeme lieferten die Schwingungsspektren, ähnlich denen, die er in Hamburg gesehen hatte, und die SKF Experten in Shanghai interpretierten die Daten in Bezug auf den Zustand der Lager, möglichen Fluchtungsfehler, Getriebeschäden usw.

In den sechs Monaten bis Januar 2010 lieferten die SKF WindCons gute Informationen zu den Turbinen, sodass Zhou feststellen konnte, ob und welche Wartungen erforderlich sind. In diesem Zeitraum entdeckte einer der installierten SKF WindCons ein stark beschädigtes Generatorgetriebelager im Windpark Innere Mongolei.

Erfolg und weiterer Einsatz von SKF WindCon
„Die SKF WindCons haben ihren Job gemacht“, sagte Zhou. „Sie haben mich auf dem Laufenden gehalten und die frühzeitige Erkennung der Schwere des Lagerschadens in der Inneren Mongolei war ausreichend, um einen kostengünstigen Austausch und eine Störung der geplanten Stromversorgung der Turbine zu planen.“

Seit den Tests hat Guohua weitere 58 SKF WindCons installiert und weitere 280 für neue Turbinen bestellt, die 2010 in Betrieb genommen werden.

Dies ist der Beginn einer Massenanwendung der Fernüberwachung und Zhou sagt , „Wir haben einige Kenntnisse in Bezug auf Schwingungsanalysen in unseren eigenen Wartungsteams, aber ich beabsichtige, mehr Wissen innerhalb der Guohua-Organisation aufzubauen und ein eigenes Fernüberwachungszentrum in Peking für unsere Turbinen einzurichten. Ein Großteil dieses Wissens und dieser Unterstützung wird von SKF kommen, da sie uns in den kommenden Jahren ihre Ferndiagnoseüberwachung zur Verfügung stellen.“