Südlicher Versorger modernisiert Gasturbinen mit fortschrittlicher Condition-Monitoring-Steuerung

2024 verbrauchten die Vereinigten Staaten ca. 3,3 Terawatt – etwas über 20 % des globalen Stromverbrauchs, laut International Energy Agency (IEA). Mit weltweit bis 2050 verdoppeltem Strombedarf setzen Versorger auf innovative Lösungen für stabile, zuverlässige Netze.

Ein südliches Energieunternehmen, das ca. 600.000 Einzel- und Großhandelskunden bedient, unternahm einen umfassenden Retrofit von vier General Electric MS5001 (Frame 5) Turbogenerator-Paketen. Ziel war, legacy Verbrennungsgasturbinen schnell online zu bringen, während Zuverlässigkeit gesteigert und Fernbetrieb ermöglicht wird.

HPI LLC, ein Houston-basierter Retrofit-Spezialist mit Portfolio von über 70 Gasturbinenmodellen across 20 Herstellern, wurde für den Austausch der alternden Steuerungssysteme gewählt. HPIs Expertise liegt in der Integration moderner, off-the-shelf programmierbarer Controller mit bestehender Turbinenhardware.

Kernherausforderungen umfassten veraltete Controller-Technologie, alternde Verkabelung und ein fragmentiertes Vibrationsmonitoring-Setup, das ein GE Speedtronic-System mit einer Bently Nevada 3300 Einheit kombinierte. HPI musste auch ein veraltetes, hydraulisch gesteuertes Überschwindschutzsystem ersetzen, das schwer zu testen und zu warten war.

HPI lieferte eine standardisierte digitale Kontrolllösung basierend auf Rockwell Automations Integrated Architecture. Kernkomponenten: Allen-Bradley ControlLogix programmierbarer Automatisierungscontroller (PAC), ControlNet und EtherNet/IP Netzwerke, FactoryTalk View SE HMI-Software. Diese einheitliche Plattform bietet nahtlose Enterprise-Integration, Echtzeit-Diagnostik und Fernstartfähigkeit.

Für Vibrationsmonitoring installierte HPI XM-120 Dynamic Measurement Module, sodass der Versorger seine bestehenden GE-Vibrationsfühler weiter nutzen kann. Die Module, via ControlNet an DeviceNet-Interface-Module angebunden, liefern Echtzeit-Wellen-, Gehäuse- und Pedestalschwingungsdaten. Überschwindschutz wurde mit XM-220 Dual-Speed-Modulen aufgerüstet, die Rotorgeschwindigkeit, Beschleunigung und Null- oder Rückwärtsrotation überwachen.

HPI überarbeitete auch die Verkabelungsstrategie: FLEX I/O Module wurden über ControlNet und EtherNet/IP vernetzt, und alle Klemmen, Sicherungen, Relais und Kabelkanäle wurden in Unterverteilern vorinstalliert, um Vor-Ort-Verkabelung zu minimieren. Ergebnis: modulare, skalierbare Steuerungsschränke, die standortübergreifend replizierbar sind.

Seit dem Upgrade verzeichnete der Versorger keine Startfehler mehr und genießt nun 24-Stunden-Fernüberwachung von einem zentralen Standort fünf Meilen von den Turbinen entfernt. HPIs Lösung hat sich als kosteneffizient, wartungsfreundlich und vollständig in die bestehende Infrastruktur integriert erwiesen.

HPI bietet rund-um-die-Uhr technischen Support und vertreibt ControlLogix-Hardware über Rockwell Automation Distributoren weltweit. Vom Houston-Hauptsitz aus liefert das Unternehmen Software-Patches, Systemintegration und laufende Unterstützung für optimale Leistung.

Ein ControlLogix Controller und XM-Module bieten Zuverlässigkeit und verbesserte Turbinensteuerung.

Vorinstallierte Unterverteiler reduzieren Vor-Ort-Verkabelungsaufwand.