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6.4.3 - Einsatz von faseroptischen Sensoren für die Design Validierung und Zustandsüberwachung an großen elektrischen Maschinen

Event
18. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2016
2016-05-10 - 2016-05-11
Nürnberg, Germany
Chapter
6.4 Struktur- und Zustandsüberwachung
Author(s)
T. Bosselmann, M. Villnow, M. Willsch - Siemens AG, Erlangen (Deutschland), S. Strack, J. Weidner - Siemens AG, Mülheim a. d. Ruhr (Deutschland)
Pages
506 - 513
DOI
10.5162/sensoren2016/6.4.3
ISBN
978-3-9816876-0-6
Price
free

Abstract

Der stark wachsende Anteil volatiler erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung und die daraus resultierenden verschärften Netzanforderungen (ENTSO-E Grid Code) verlangen eine höhere Flexibilität in der Betriebsweise konventioneller Kraftwerke. Für eine bessere Ausnutzung des Generators bei gleichzeitig hoher Verfügbarkeit und langer Lebensdauer ist das thermische und dynamische Verhalten der Ständerwicklung von ausschlaggebender Bedeutung. Am Beispiel eines Generators im Spitzenlastbetrieb wird das Schwingungsverhalten und die strukturmechanischen Auswirkungen auf den Ständerwickelkopf bei Lastwechseln gezeigt. Die Verwendung von optischen FBG-Technologien und deren messtechnische Anwendung werden anhand eines Generator Typtest vorgestellt. Die direkte Erfassung der Kupferleitertemperatur auf Hochspannungspotential in der Ständerwicklung liefert wichtige Angaben zur Verifizierung der Rechenmodelle für die thermische und mechanische Auslegung sowie über Ermüdungsprozesse im Material bezüglich elektrischer und mechansicher Eigenschaften Die dauerhafte Online-Überwachung der Wickelkopfschwingungen und der maximalen Kupferleitertemperatur erlaubt es, bei gleichzeitiger hoher Ausnutzung der indirekt gekühlten Ständerwicklungen und trotz der gestiegenen Materialbeanspruchungen im Mittel- und Spitzenlastbetrieb auch weiterhin eine Lebensdauer der Generatoren von über 30 Jahren sicherzustellen.

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