Einleitung:
Die bestehende Maschinenautomatik ist gegen eine neue zu ersetzen. Die neue Maschinenautomatik soll gegenüber der bestehenden Automatik einen störungsfreien Betrieb gewährleisten und ein höheres Jahresarbeitsvermögen erzielen
Anlagenhauptdaten: | |
| Qmax | 760 l/s |
| Hbrutto | 9,5 m |
| Hnetto | 9,3 m |
| Druckleitung | L = 103 m, DN800, Stahl |
| Turbinen | 2 Francis-Spiralturbinen |
| Generatoren | 2 Asynchronmotoren |
| Pmax,elektrisch | 51 kW |
Ausgangszustand:
Das KW-Gmeiner ist ein Laufkraftwerk mit zwei Maschinensätzen mit jeweils einer Leistung von 15KW und 38KW. Die erzeugte elektrische Energie wird zum einen Teil selbst verbraucht und zum anderen, größeren Teil in das Netz der kelag eingespeist. Die bestehende Maschinenautomatik und Turbinenregelung ist mangelhaft ausgeführt und entspricht nicht dem eines vollautomatischen Betriebes. Die automatische Start – Stop Steuerung ist nur bei der 38KW Maschine realisiert. Die Pegelregelung ist nur mit der 38KW Maschine möglich. Die 14KW Maschine kann nur händisch angefahren werden. Die 14KW Maschine kann nur händisch, durch verstellen des Leitapparates, auf ein starres Leistungsband eingestellt werden. Durch diese oben angeführten Punkte, kommt es zu starken Wasserspiegelschwankungen im Unterwasserkanal Dadurch kommt es des öfters zu Problemen im Unterliegerkraftwerk.
Die Aufgabenstellung ist folgende:
Vollautomatischer Betrieb beider Maschinen indem die 14KW Maschine in die automatisierte Start – Stop Steuerung eingebunden wird. Sie kann momentan nur händisch angefahren und ans Netz synchronisiert werden Die 20KVA Maschine soll in die Pegelregelung mit eingebunden werden. Sie fährt nur mit einem starren Leistungsband. Optimierung der Pegelregelung, damit die hydraulischen Komponenten der Turbinenregelung nicht ununterbrochen am steuern sind. Dadurch werden auch die großen Wasserpegelschwankungen im Unterwasserkanal vermeiden. Der Kraftwerksbetreiber will einen vollautomatischen Kraftwerksbetrieb gewährleistet haben, damit seine Kontrollgänge auf ein Minimum reduziert werden. Der vollautomatische Betrieb wird durch eine Pegelregelung für beide Maschinen mit jeweils angepassten regelbaren Parametern über das Touch Panel erreicht. Die Gefahrmeldeliste und Anlagenübersicht am Touch Panel wird mit einer bedienerfreundlichen Bedienung realisiert.
Ausarbeitungspunkte:
Zur Erreichung des Zieles ist es notwendig die bestehende Maschinenautomatik zu optimieren und den Turbinenregler des KW-Gmeiner zu tauschen. Dies wird wie folgend realisiert: Austausch der bestehenden SPS-Steuerung -S7 200 gegen eine SIEMENS SPS-Steuerung S7 1200 Austausch der bestehenden Visualisierung mittels Touch Panel -177 Mikro gegen ein Touch Panel KPT 1000.