SRW Veröffentlichungen

 

Was der PC im Turbinenhaus macht
ein persönlicher Erfahrungsbericht


F. Mitterfelner, Reisbach

 

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"wassertriebwerk"  

Nr. 10/1996
Verlag Moritz Schäfer

Paulinenstraße 43
32756 Detmold

 

Anmerkung der Redaktion: Für den Wasserkraftwerksbetreiber ist es interessant zu erfahren, 
wie Kollegen technische Probleme lösen. So können Erfahrungs­berichte Nähe­res ver­mit­teln.
 Im einzelnen ist es allerdings der Redaktion nicht möglich, die Anlagen, über die be­richtet 
wird, zu be­sichtigen und vor Ort zu be­urteilen. So liegt es am Leser selbst, sich bei näherem
 Interesse durch eine etwaige Kontakt­aufnahme mit dem Be­richtenden ein Bild zu machen.

Als ich mich entschlossen habe, in meinem Wasserkraftwerk an der Vils die alte Durchströmturbine durch eine neue Kaplan­turbine zu erset­zen, suchte ich sofort nach einer geeigneten Steuerung. Denn es heißt ja in Fachkreisen, eine Kaplan­turbine ist nur so gut wie ihre Steuerung. Außerdem sollte die Steuerung die gesamte Überwachung des Trieb­werkes übernehmen, al­so die Regelung des Oberwasser­standes, die Steuerung des Rechens und der Schleuse, auch das automatische Abschalten und Wiederein­schalten bei Strom­ausfall. Ferner wollte ich per Elektronik die optimale Leit-Laufapparat-Zuord­nung haben, um den best­möglichen Wirkungs­grad zu erzielen. Dazu sollten möglichst sämtliche Daten anzeigt oder ausdruckt werden; natürlich das Ganze mit Fernüberwachung. Wich­tig war für mich auch, dass die Steuerung sehr zu­verlässig arbeitet.

Da es das Gewünschte auf dem Markt nur zu einem für Kleinst­wasser­kraftwerks­betreiber hohen Preis gab, setzte ich mich mit meinem Bruder in Ver­bindung, der bereits die Steuerung für die alte Turbine erstellt hatte. Er erarbeitete für mich dann die Schalt­­pläne und ein entsprechendes Programm für den PC.

Nachdem die Steuerung im Trockenbetrieb störungsfrei arbeitete und die neue Turbine betriebsbereit war, konnte beides im September '95 zusammengeführt werden, was am Anfang natürlich ein kleines Chaos ergab. Aber das wird ein jeder Elektroniker bestätigen, das ist ganz normal. Nach kurzer Zeit waren aber die meisten Kinder­krankheiten beseitigt. Und seitdem laufen beide, die Turbine und die Steuerung, wie ein Uhrwerk.

Es ist für mich sehr beeindruckend, was heutzu­tage mit Hilfe der Elektronik möglich ist. Aufgebaut ist die ganze Steuerung auf einem ganz normalen PC, der im rechten Schaltschrank im Turbinenhaus unter­gebracht ist. Dort kann ich am Bildschirm  auf einen Blick in Farbe folgende Zustände und Werte ablesen:

Schalterstellung für Rechen, Schleuse und Turbine, aufgetretene Fehler, Endschalter von Rechen, Schleuse und Turbine, Wasserstand vor dem Rechen, nach dem Rechen, Position von Leit- und Laufapparat der Turbine, Leistung des Generators, Drehzahl des Generators, Spannung der Batterie, Temperatur der Lager (Turbine oben / unten und Generator oben / unten).

Bei Grün ist alles in Ordnung, wenn etwas nicht stimmt, wird es in Rot dargestellt, z.B. wenn die Turbine auf "Hand" geschaltet ist. Der PC misst alle Punkte minütlich durch und macht als Grafik an Hand von farbigen Linien den gesamten Tagesablauf sichtbar, von oben nach unten (Abb. 2): Leistung, Wasserstand vor und hinter dem Rechen, Position von Leit- und Laufapparat und noch weitere Informationen. 

Diese Grafik kann man zur Auswertung täglich oder monatlich sogar ausdrucken (Abb. 3). Damit sieht man endlich in "kW", welche Auswirkung die Einstellung des Leit/Laufapparates oder der Spülvorgang wirklich hat. Man sieht zum Beispiel, dass um 15:10 die Turbine automatisch gespült wurde; anschließend ist die Leistung deutlich höher. Durch die Anzeige habe ich herausbekommen, wie das Spülen durch­geführt werden muss, damit es wirklich mehr Leistung bringt.  Auf dem Bild sieht man auch, dass die Zuflussmenge ab 10:30 Uhr stark geschwankt hat. Außer­dem erkennt man, dass z. B. um 7 Uhr der Rechen automatisch geputzt wurde; ab dem Zeitpunkt ist der Wasserstand vor und hinter dem Rechen wieder fast gleich hoch.

Ebenfalls im Programm enthalten ist eine Fehler­datei, in der alle Fehler und Zustände gespeichert werden. An Hand dieser Datei kann man später rekonstruieren, was die Ursache war und den Fehler leichter finden, z. B. einen gelegentlich klemmenden Endschalter.

Mit Hilfe eines Auswahlmenüs kann ich über die Tastatur jederzeit einstellen: den Oberwasserstand, die Putzempfindlichkeit des Rechens, die Intervalle des Spül­vor­ganges, die Regel­genauigkeit  und noch weitere nützliche Kleinigkeiten, also wie ich mir die Steuerung wünsche.

Mit der Steuerung und dem Programm bin ich voll zufrieden, sie ist kostengünstig, arbeitet zuverlässig, und ist durch die farbige Bildschirmanzeige sehr über­sichtlich und leicht zu bedienen.

 

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Wasserkraft & Energie 10/1996