StartseiteUnternehmenKundenmagazin WIN!Im FokusMit Schwung zu mehr Ertrag und weniger Risiko

Mit Schwung zu mehr Ertrag und weniger Risiko

Weidmüllers Condition-Monitoring-System BLADEcontrol® erweist sich als elementar für den optimalen Output von Windenergieanlagen und überzeugt weltweit.

 

Rotorblätter zählen zu den höchstbelasteten Komponenten einer Windenergieanlage. Windböen, Sturm, Vereisung und Blitzeinschlag können kleine Schäden verursachen, die oftmals erst bei routinemäßigen Kontrollen zum Vorschein kommen. Im schlimmsten Fall sind die Defekte bis dahin so weit fortgeschritten, dass das Rotorblatt kostspielig ausgetauscht werden muss. Das Resultat: Um Folgeschäden zu vermeiden, steht die Anlage über Wochen still und erzeugt keinen Strom. Hier spielt Predictive Maintenance – die vorausschauende Wartung – eine wichtige Rolle.

Ausgezeichnete Detektivarbeit

BLADEcontrol® erfasst kontinuierlich den Zustand jedes einzelnen Rotorblatts und erkennt bereits kleine Veränderungen wie lose Teile im Blatt sowie Risse und Delaminationen an der aerodynamischen Hülle. Beschädigungen an der Tragstruktur des Blatts zählen zu den kritischen Schadenstypen. Werden diese nicht rechtzeitig erkannt, steigt neben den Reparaturkosten auch das Risiko von Turmberührung oder Blattbruch.

Zum Erkennen von Veränderungen erfasst BLADEcontrol® das Eigenschwingungsverhalten der Rotorblätter. Dabei wird zwischen Messungen in Richtung der Vorder- und Hinterkante sowie in

 

Dr. John Reimers von Weidmüller Monitoring Systems erläutert die Vorteile mit BLADEcontrol®

Richtung der Blattfläche unterschieden. Außerdem wird der Körperschall aus dem gesamten Blatt erfasst. Mithilfe diverser algorithmischer Ansätze lassen sich aus diesen Daten Unregelmäßigkeiten und Abweichungen herausfiltern. Im Fall von Vereisungen etwa verringert sich durch das zusätzliche Gewicht die Schwingungs-frequenz des Rotorblatts. BLADEcontrol® erreicht hier je nach Eisverteilung eine Messauflösung der Eisdicke im Millimeterbereich.

 Alle erkannten Abweichungen leitet BLADEcontrol® umgehend an ein Überwachungszentrum weiter, wo Experten sie auswerten und konkrete Handlungsempfehlungen für den Betreiber erstellen

Alle erkannten Abweichungen leitet BLADEcontrol® umgehend an ein Überwachungszentrum weiter, wo Experten sie auswerten und konkrete Handlungsempfehlungen für den Betreiber erstellen

Wissen, wann’s kritisch wird

Kernstück des Systems ist ein zweidimensionaler Beschleunigungssensor mit eigenem Temperatur-messkanal. Die Daten aus den Rotorblättern führt BLADEcontrol® in der Nabe zusammen und überträgt sie in die Gondel. Eine beispielsweise im Turmfuß installierte Auswertungseinheit analysiert die Daten, klassifiziert eventuelle Schäden nach Schwere, leitet sie weiter und signalisiert Empfehlungen an die Steuerung. In Risikofällen leitet die Anlagensteuerung sofort eine Abschaltung ein. Im Fall von Vereisung erkennt das System außerdem auch bei Stillstand der Anlage, wann kritische Eisdicken verschwunden sind und übermittelt ein entsprechendes Signal, damit die Anlage neu startet. „Auf diese Weise erreichen wir eine deutlich höhere Anlagenverfügbarkeit, was langfristig zu einer spürbaren Ertragssteigerung führt“, erklärt Dr. John Reimers, Leiter Marketing und Vertrieb von Weidmüller Monitoring Systems.

Agieren statt reagieren

BLADEcontrol® übermittelt alle detektierten Schäden an die Turbine. In den meisten Fällen geschieht dies über Modbus TCP. „Grundsätzlich unterstützt BLADEcontrol® aber alle gängigen Protokolltypen“, fügt Reimers an. Über das Protokoll erhält das System wichtige Daten wie Windgeschwindigkeit und Pitchwinkel des Rotorblatts. Damit kann festgestellt werden, in welchem Betriebsbereich eine Abweichung vorliegt, und somit gegebenenfalls auf die Ursache geschlossen werden. Darüber hinaus kann auch das Monitoring Center mit der Anlage kommunizieren und beispielsweise weitere Messdaten zur Untersuchung im Postprocessing übertragen. Eine Meldung über starke Schäden kann das System auch direkt an die Turbine signalisieren.

Die Experten im Monitoring Center reagieren umgehend auf ermittelte Abweichungen. Zunächst wird ein Helpdesk-Eintrag im Ticketsystem der betroffenen Turbine angelegt. Der Kunde bekommt eine ausführ-liche Meldung per E-Mail. Um sicherzustellen, dass er die Informationen im Fall von schweren Schäden umgehend erhält, erfolgt zusätzlich eine telefonische Schadensmeldung.

4.000 Maschinenjahre Erfahrung

„Dank über 4.000 Maschinenjahren Monitoring-Erfahrung verfügen wir über einen großen Datensatz und entsprechende Erfahrungswerte bei Handlungs-empfehlungen und Fehlerbehebungen“, so Dr. Daniel Brenner, Leiter Monitoring bei Weidmüller Monitoring Systems. Mehr als 1.600 Systeme sind online, über 2.000 auf der ganzen Welt verkauft.

 Die BLADEcontrol®-Hardware besteht aus Beschleunigungssensoren sowie Mess- und Auswertungsrechnern, die einfach in bestehenden Anlagen nachgerüstet werden können

Die BLADEcontrol®-Hardware besteht aus Beschleunigungs-sensoren sowie Mess- und Auswertungsrechnern, die einfach in bestehenden Anlagen nachgerüstet werden können

 

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Veröffentlicht im Mai 2017