Dernière édition Attention: Le pdf pèse environ 17 - BFH-TI - Berner ...

BSc in MaschinentechnikBIBEBUVALeittechnikkonzept Laufwasserkraftwerk BözingenLeittechnik Hydraulische Kraftwerke / Betreuer: Prof. Beat EngeliExperte: Dr. Rudolf BauerProjektpartner: Kaderli Roland, BKW FMB Energie AG, BernKomplettlösungen für die Umsetzung der Leittechnik für Wasserkraftwerke werden bereits für grössereAnalgen (>10 MW) angeboten. Diese sind für kleinere Anlagen, welche in einem Leistungsbereich von 1–3MW arbeiten, zu teuer. Deshalb soll in dieser Arbeit anhand des Laufwasserkraftwerks Bözingen ein Leittechnikkonzepterstellt werden, welches den Anforderungen der BKW bezüglich Sicherheit, Redundanz undQualität sicher genügt. Zu dem ist abzuklären, wie sich das vorgeschlagene Konzept auch hinsichtlich derKosten gegenüber den Lösungen der Konkurrenz verhält.Das Kraftwerk Bözingen ist einesder ältesten Wasserkraftwerke derSchweiz und wurde 1876 erbaut.Es verfügt über zwei horizontaleFrancis-Turbinen mit je einer max.Leistung von 1.65 MW. Die Durchführungeines Retrofits verlangteine intensive Auseinandersetzungmit der betreffenden Anlage. Alserstes werden alle Teilsysteme(Turbinensystem, Generatorsystemund Schutzsystem) von Bözingenbeschrieben. Die bestehende Anlagekann anschliessend mit anderenAnlagen verglichen werden.Dabei werden die Gerätschaftenauseinander genommen, in einerTabelle aufgelistet und so ausgewertet,dass zwei Umsetzungsvariantenerstellt werden können.Diese werden anschliessend einerFehlereffektanalyse, sowie einerKostenanalyse unterzogen.Die wichtigsten Erkenntnisse:Der ausgewählte definitive Umsetzungsvorschlagsieht vor, dievon der BKW üblich eingesetzteVibrationsüberwachung VM600(CHF 28 600) durch Sensoren derFirma ifm (CHF 1610) zu ersetzen.Die Wahrscheinlichkeit, dassSchäden an der Maschine undinsbesondere in den Lagern auftreten,ist zwar gering, aber dennochvorhanden. Die bei einemSchadensfall zu erwartenden Kostenwürden aber nicht so hochausfallen, wie durch die Geräteeinsparungerzielt wird. Das in derFrancis-Turbine in BözingenRegel eingesetzte Automatisierungsgerätvon Siemens, welcheslediglich zu Steuerungszweckeneingesetzt werden kann, wirddurch einen Industrie PC ersetzt,welcher die Steuerung und die Visualisierungbewerkstelligt. DieAnlage wird so kompakter undgünstiger. Der Spannungsreglersoll zukünftig von der Firma Interplanofferiert werden. Für kleinereAnlagen muss er lediglich in derLage sein, mit einer Blindleistungsregelungzu fahren. ZusätzlicheRegelungsarten, welche derThyne 1 von Andritz (CHF 29 700)ausführen kann, sind nicht notwendig.Deshalb wird mit grössterWahrscheinlichkeit der Spannungsreglervon Interplan kostengünstigerausfallen. Die Offerte istleider noch nicht eingetroffen, sodass hierzu keine genauen Angabenüber den Preis gemacht werdenkönnen. Ansonsten sind die indiesem Vorschlag eingesetztenGeräte von der BKW bereits imEinsatz.Da die BKW die Leittechnik selberanbieten will, möchte sie auch denTurbinenregler selber programmieren.Gegenüber dem üblicheingesetzten TC 1703 von Andritz,wird diese Lösung allerdings biszu ca. CHF 7000 teurer ausfallen.Der Grund liegt am hohen Stundenansatzder BKW FMB EnergieAG. Diese Tatsache macht es derBKW FMB Energie AG schwierig,sich gegenüber der Konkurrenzdurchzusetzen. In der heutigenZeit ist es deshalb schwierig, dasssich die BKW trotz optimalemDienstleistungsangebot, hoherKompetenz, grossem Know-howund enormer Kundenfreundlichkeitgegenüber der Tiefpreispolitikder Konkurrenz durchsetzt.Priska Lienhardti.bfh.ch213