AVR ist auf die Verarbeitung verschiedener Arten von Restmüll und die Umwandlung dieses Abfalls in Energie und Rohstoffe für Haushalte und Unternehmen spezialisiert. In ihrem Werk in Botlek (Rotterdam) betreiben sie eine Dampfturbine, die einen Generator antreibt. AVR setzte ein Bently Nevada BN3500-Überdrehzahl-Erkennungssystem (ODS) ein, um Überdrehzahlsituationen und Stillstand zu erkennen.
Tritt eine Überdrehzahlsituation auf, sollte das System die Dampfturbine abschalten, um mögliche Schäden und gefährliche Situationen zu verhindern. Die Drehzahl null wurde überwacht, um zu verhindern, dass das Drehgetriebe vorzeitig anläuft. Das Drehgetriebe darf erst gestartet werden, wenn der Rotor vollständig zum Stillstand gekommen ist, da es andernfalls beschädigt werden könnte.
Fehlerhafte BN3500-Überdrehzahlkarten
AVR wandte sich an Istec, da die drei Überdrehzahlschutzkarten ihres Bently Nevada ODS gleichzeitig ausfielen. Dies führte zu einem Stillstand des Prozesses, da die Dampfturbine nicht gestartet werden konnte und der Generator somit ohne Stromversorgung blieb.
Eine erste Untersuchung der Anwendung durch Istec ergab, dass die Wirbelstrom-Geschwindigkeitssensoren offenbar ordnungsgemäß funktionierten. Die Versorgungsspannung wies jedoch abnormale Werte auf. Nach Überprüfung des Protokolls des Bently Nevada-Systems wurde eine Fehlermeldung bezüglich der 24-V-Stromversorgung sowie der 5-V- und 12-V-Stromleitungen festgestellt. Infolgedessen waren die Ausgangssignale gestört, was zum Ausfall der Überdrehzahlschutzkarten und der Nullgeschwindigkeitskarte führte.
Da die Schutzkarten des Bently Nevada 3500 (BN3500) vom OEM für veraltet erklärt wurden, sind Ersatzkarten nicht mehr erhältlich. AVR beschloss, das Bently Nevada-System durch ein modernes Überdrehzahl-Erkennungssystem zu ersetzen: das Istec SpeedSys 200.
Die Herausforderung:
Zeit war bei diesem Projekt ein entscheidender Faktor, da Ausfallzeiten der Maschine für AVR mit hohen Kosten verbunden waren. Daher musste Istec das neue System innerhalb kurzer Zeit liefern, entwickeln, implementieren und in Betrieb nehmen. Unseren Ingenieuren gelang dies innerhalb weniger Tage.
Eine zweite Herausforderung bestand darin, dass außer den Schaltplanzeichnungen keine ordnungsgemäße Dokumentation über die logischen Funktionen und die Auslösephilosophie des Überdrehzahl-Erkennungssystems vorlag. Um das bisherige System ersetzen und entscheiden zu können, welche (Kern-)Funktionen übernommen werden sollten, musste Istec die Konfiguration von SpeedSys 200 vor Ort entwickeln.
Schließlich wollte AVR weiterhin die vorhandenen 3-Draht-Wirbelstromsonden verwenden, die zuvor zur Übertragung von Drehzahlsignalen an das BN3500-System genutzt wurden. Dies warf zwei Probleme auf, die eine maßgeschneiderte technische Lösung von Istec erforderten:
- Der SpeedSys 200 ist nicht für die Aufnahme von Signalen von 3-Leiter-Wirbelstrom-Spannungssensoren ausgelegt (nur 2-Leiter-Stromsensoren).
- Wirbelstromsonden von Bently Nevada erfordern eine negative Versorgungsspannung, während die SpeedSys-Module ein positives Signal erwarten.
Die Lösung:
Istec hat alle Kernfunktionen des BN3500-Systems in der SpeedSys-200-Konfiguration übernommen.
Altes System
Das veraltete Bently Nevada 3500-System war mit den folgenden 19-Zoll-Karten konfiguriert:
- Ein 3500/50M-Drehzahlmessmodul zur Überwachung der Drehzahl bei Stillstand
- Drei elektronische Karten zur Überdrehzahlerkennung vom Typ 3500/53M
Neues System
Durch den Einbau von drei galvanischen Trennverstärkern vom Typ GSI 127 (einer für jedes SpeedSys-Modul) konnten die vorhandenen Drehzahlsensoren weiterhin genutzt werden. Der GSI 127 kann das Signal der Wirbelstromsonden umkehren, um es für die SpeedSys-Module nutzbar zu machen, und stellt gleichzeitig sicher, dass die Sensorüberwachung weiterhin verfügbar bleibt. Darüber hinaus versorgen die GSI 127-Einheiten den Proximitor mit Strom, der zur Erzeugung von Ausgangssignalen für die vorhandenen Wirbelstromsonden benötigt wird.
Eines der Relais eines SpeedSys-200-Geräts wurde für die Überwachung der Drehzahl null konfiguriert – eine Funktion, die zuvor vom alten BN3500-Drehzahlmessmodul übernommen wurde.
Das BN3500 wurde durch eine 2oo3 SpeedSys 200-Konfiguration ersetzt. Die DIN-Schienen-Baugruppe wurde vor Ort konstruiert und besteht aus den folgenden Komponenten:
- Zwei 24-V-Stromversorgungen
- Drei galvanische Trennvorrichtungen vom Typ GSI 127
- Drei SpeedSys-200-Module, fest verdrahtet zu einer 2oo3-Abstimmungsstruktur
Ergebnisse
- Maßgeschneiderte technische Anpassungen vor Ort, um das neue System mit minimalen Anpassungen in die bestehende Infrastruktur zu integrieren
- Umfassendes Angebot und Support für Drehzahlmessgeräte und deren Installation
- Die SpeedSys-Ersatzlösung deckt alle Kernfunktionen der bisherigen Installation ab
- Schnelle Fehlerbehebung, Lieferung, Installation und Inbetriebnahme
- Die Installation mit geringen Auswirkungen ist konstruktionsbedingt nach SIL 2 zertifiziert, was längere Prüfintervalle als beim Vorgängersystem ermöglicht.
Die Auswirkungen:
Obwohl die technische Umsetzung des neuen Systems vor Ort erfolgen musste, hat Istec eine schnelle Lösung gefunden, um die BN3500-Karten durch das SpeedSys 200 zu ersetzen, ohne dass größere infrastrukturelle Änderungen erforderlich waren. Die SpeedSys-200-Installation deckt alle Kernfunktionen des bisherigen Systems ab. Alle auftretenden kleineren Probleme wurden von unserem Team zügig erkannt und behoben. Mit Hilfe von Istec konnte AVR die Turbine bereits wenige Tage nach der Feststellung der Fehlfunktion der Bently-Nevada-Überdrehzahlkarten mit der neuen SpeedSys-200-Konfiguration in Betrieb nehmen.
