Verbessertes Design, längerer Betrieb

Rheine, 07.01.2011. Ein Generatorschaden führt nicht nur zu einem unerwünschten Anlagenstillstand und damit zu Ertragsausfällen, sondern kann, je nach Schadensfall, auch erheblich Kosten für die Instandsetzung verursachen. Im schlimmsten Fall muss der Generator komplett ausgetauscht werden, was erhebliche Investitionen bedeutet.

Um massive Schäden oder Totalausfälle zu vermeiden, hat Availon, weltweit führender Anbieter unabhängiger WEA-Serviceleistungen, gemeinsam mit der SSB Duradrive GmbH einen neuen Generator für die Vestas®-Anlagen vom Typ V66 VCS®, V80 und V90 2.0 MW sowie für die Gamesa®-Anlagen vom Typ G80 bis G90 2,0 MW entwickelt. Der Generator ist vom Germanischen Lloyd für diese Anlagen durch eine gutachterliche Stellungnahme zur Typenprüfung zertifiziert.

„Hinsichtlich der Dimensionierung und Auslegung von Stator und Rotor ist der Generator im Wirkungsgrad optimiert", erklärt Ulrich Schomakers, Geschäftsführer von Availon.

Bei der Auslegung des herstellerunabhängigen Generators vom Typ DALFI-1979 richtete man insbesondere das Augenmerk auf ein verbessertes Design und somit einen gleichermaßen zuverlässigen wie langlebigen Betrieb. Besondere Merkmale dieser Neuentwicklung sind u.a. die Kompatibilität zu Generatoren anderer Hersteller, eine hohe Drehzahlvariabilität, optimierte Stator- und Rotorwicklungen mit anspruchsvoller Isolierung, größerer Schutz des Wälzlagers vor Lagerströmen, optimierter Schutz des Schleifringkörpers vor Verschmutzung und ein besonders effizientes Kühlkonzept.

So ermöglicht der doppelt gespeiste Asynchrongenerator die Umschaltung der Statorwicklung von Stern- auf Dreieckbetrieb. Hierdurch wird eine große Drehzahlvariabilität und somit die optimale Anpassung der Maschine an die vorhandenen Windverhältnisse erreicht. In Sternschaltung ist der Generator bis maximal 1.000 kW und in Dreieckschaltung bis maximal 2.000 kW belastbar.

Stator und Rotor des neuen Generators sind in Profildrahtwicklung ausgeführt, wobei die Isolierung im VPI-Verfahren (Vaccum Pressure Impact) erfolgt. Dies sorgt für einen hohen Schutz der Wicklungen, eine hohlraumfreie Versiegelung und damit eine über Jahre gleichbleibende Leistungsabgabe.

Die Dimensionierung des Generators erfolgte nach Wärmeklasse F. Somit ist ein Betrieb der Maschine bis zu einer maximalen Wicklungstemperatur von +155°C zulässig. Durch Verwendung sehr hochwertiger Isolierwerkstoffe (Wärmeklasse H) und das VPI-Verfahren, ist die thermische Belastbarkeit des Generators unter Berücksichtigung bestimmter Randbedingungen, wie z.B. max. Lagertemperatur, bis zu einer maximalen Wicklungstemperatur von 180°C zulässig. Durch den Einsatz der hochwertigen Isolationsmaterialien, zugehörig der Wärmeklasse H, wird eine Erhöhung der Lebensdauer des Generators bei Ausnutzung nach F, selbst unter anspruchsvollen Bedingungen erzielt.

Auch beim isolierten Einbau der Wälzlager wurde großer Wert auf Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kosteneffizienz gelegt. Eine spezielle Konstruktion sorgt für den verbesserten, isolierten Sitz der Wälzlager. Durch dieses Konzept lassen sich Folgekosten verringern, eine leichte Montage bzw. Instandsetzung gewährleisten und eine Zerstörung der Lager durch Lagerströme vermeiden.

Für eine effektive Kühlung und einen effizienten Schutz des Schleifringkörpers vor Verschmutzung verfügt der Schleifringraum über eine externe Luftabsaugung inklusive Filter. Das Risiko von Kurzschlüssen und Durchschlägen durch eine starke Verschmutzung konnte somit erheblich minimiert werden.

Durch den Fremdantrieb des Kühlaggregats mit drei getrennten Asynchronmotoren mit je 3 kW Leistung wird, unabhängig von der Drehzahl, eine optimale Kühlung auch im Teillastbereich erreicht.

Nicht zuletzt verfügt der neue Generator über einen mehrfachen Korrosionsschutz und ein geschlossenes Kühlsystem, was ihn auch für den Einsatz im Offshore-Bereich prädestiniert.

"Vestas" und „VCS“ sind eingetragene Marken der Vestas Wind Systems A/S, DK. „Gamesa“ ist eine eingetragene Marke der Games Corporacion Tecnologica, S.A.


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