Generaattorin jatkuvatoiminen kunnonvalvonta

Abstract

Työn tavoitteena oli selvittää generaattorin jatkuvatoimisen kunnonvalvontajärjestelmän ominaisuuksia, hyötyjä ja käyttöönottoa. Työ tehtiin Fortumin Turbine and Generator Solutions -yksikölle.

Työ on rakenteeltaan tutkimusmainen. Työssä käydään läpi turbogeneraattoreiden rakennetta, kunnossapitoa, sähköisillä mittausmenetelmillä seurattavia vikaantumismekanismeja sekä vaihtelevan sähköntuotannon vaikutusta generaattorin rakenteisiin. Työ pohjautuu alan kirjallisuuteen ja useisiin tieteellisiin julkaisuihin. Apuna on käytetty Fortumin sisäisiä mittaustuloksia ja asiantuntijoiden kokemuksia.

Kunnossapito ja kunnonvalvonta ovat tärkeitä tekijöitä generaattorin suorituskyvyn takaamiseksi. Generaattoreiden kasvanut vikaantumistaajuus ja muuttuvat käyttöolosuhteet vaativat entistä parempaa kunnonvalvontaa. Jatkuvatoimisen kunnonvalvonnan avulla saadaan reaaliaikaisempaa tietoa generaattorin kunnosta ja voidaan havaita käyttöparametrien muutosten vaikutus seurattaviin suureisiin. Tarkemman tiedon avulla voidaan välttää generaattoria rasittavaa kuormitusta ja hidastaa kehittyvien vikaantumismekanismien etenemistä. Lisäksi generaattorin kunnossapitotoimet voidaan suorittaa ennakoivien huoltojen sijaan perustuen generaattorin kuntoon, jolloin saavutetaan parempi käyttövarmuus ja pienemmät kunnossapidon kokonaiskustannukset.

The purpose of this Bachelor’s thesis was to find out the properties, advantages and introduction of the new continuous condition monitoring system of the generator. The thesis was commissioned by Fortum Turbine and Generator Solutions unit.

The structure of the work is research. In the work the structure and maintenance of turbo generators are reviewed. Additionally, the failure mechanisms of the generators and factors that affect the performance of generator are studied. The work is based on the literature of the field and on several scientific publications. Furthermore, the internal measurement results of Fortum and the experts' experiences have been utilized.

The maintenance and condition monitoring of the generator are important factors to guarantee the capacity. The grown failure frequency of the generators and the alternating operating conditions require better condition supervision than in the past. With help of continuous condition monitoring more real-time information about the condition of the generator is obtained and the effect of changes in the operating condition on the measured variables can be perceived. Exact information can be used to avoid a load which stresses the generator and to slow down the progress of the developing failure mechanisms. Furthermore, the maintenance functions of the generator can be performed instead of the anticipating maintenances based on the condition of the generator in which case a better reliability and smaller total costs of the maintenance are reached.