Gastbeitrag HGS: Schwingungsmessung im BHKW

Wie H.G.S. Schwingungsmessungen in der Praxis durchführt

Schwingungsmessung an einem Biogas-Aggregat

Die Schwingungsmessung ist nach DIN ISO 8528-9 seitens des Lieferanten der Gasmotoreinheit mit Generator (Caterpillar Energy Solutions – MWM) nach der erfolgten Inbetriebnahme des BHKWs vorgeschrieben.

Für die Durchführung der Messung sind entsprechende Meßgeräte und -Fühler sowie speziell geschulte Servicetechniker erforderlich. Für die Messung wird eine Vorlage von MWM, in der bis zu 60 Meßpunkte graphisch und tabellarisch dargestellt sind, verwendet.

Die Messung ist nach der Inbetriebnahme notwendig, um unter anderem die korrekte Aufstellung des Gensets z.B. im Container oder auf einem Fundament in Raumaufstellung zu kontrollieren. Es werden die Einhaltung der Grenzwerte für Schwingungen am Gasmotor und Generator, die Wellen-Ausrichtung vom Generator zum Gasmotor, die Funktion der einzelnen Komponenten zur Schwingungsreduzierung (z.B. Federelemente, Schwingungsdämpfer am Motor, Kompensatoren, etc.) überprüft und ein Referenzwert für spätere Messungen festgestellt.

Praktische Durchführung einachsiger Schwingungsmessungen

Messwertaufnehmer mit einem mobilen Schwingungsmessgerät

Die Schwingungsmessung und Dokumentation der entsprechenden Meßwerte ist Bestandteil der Inbetriebnahme nach MWM-Hersteller-vorgabe und einschließlich der restlichen Inbetriebnahme-Dokumente bei MWM einzureichen.

Bei den folgenden, größeren Wartungsstufen des GenSet (Gasmotor und Generator) ist ebenfalls eine Schwingungsmessung vorgeschrieben. Die entsprechenden Wartungsintervalle und dazugehörigen Umfänge sind der jeweils beigefügten Dokumentation von MWM zum Marelli-Generator zu entnehmen.

Um nun zu erkennen ob sich das Schwingungsverhalten des BHKWs verändert hat, ist ein Vergleich mit den Referenzwerten aus der Messung nach der Inbetriebnahme unumgänglich. Nur durch den Vergleich mit dem Neuzustand ist zu erkennen, ob und wo sich Werte verändern, so daß man dann gegebenenfalls darauf reagieren und eine weitere Diagnose der Fehlerquelle einleiten kann.

Stellt man nun bei einer Schwingungsmessung im Rahmen einer Wartung fest,  daß sich die Werte verändert haben, sollte man an den entsprechenden Meßpunkten erneut eine Messung durchführen,  um sicherzustellen, daß es sich nicht um einen Meßfehler handelt.

Werden die Abweichungen zum damaligen Referenzwert in der Vergleichsmessung bestätigt, so sollte man vor Ort direkt folgende Punkte kontrollieren:

  • Einstellung der Federelemente und Kontrolle, ob diese vollständig auf dem Boden aufliegen sowie
  • Sichtkontrolle der Kompensatoren

Wenn diese Punkte alle in Ordnung sind, so sollte im Anschluß die Wellenausrichtung vom Gasmotor und Generator kontrolliert werden. Des weiteren kann man weitere Messungen, z.B. an anderen Meßpunkte, oder eine Spektrumanalyse durchführen.

Ein verändertes Schwingungsverhalten kann natürlich auch von einem „unrunden“ Motorlauf hervorgerufen werden. Ein „unrunder“ Motorlauf ist zum Teil zu hören und zu sehen oder kann auch an analogen Leistungs- oder Stromanzeigen sichtbar sein. Stellt man nun fest, daß der Motor nicht ruhig läuft, kann man zum einen in der MWM TEM-Steuerung die jeweilige  Zündenergie ablesen und per Zündlichtpistole die einzelnen Zylinder auf korrekte Zündimpulse hin kontrollieren.

Weiterhin sollte der korrekte Zündzeitpunkt ebenfalls direkt kontrolliert werden. Eine Messung der Abgaswerte nach Motor sowie vor Katalysator kann ebenfalls hilfreich sein, um zu erkennen, ob der Motor in seinen richtigen Parametern läuft.

Zu hohe Schwingungen können zu kurz- und langfristigen Schäden am gesamten BHKW führen. Wenn diese Schäden eintreffen, ist meistens eine kostenintensive Reparatur, verbunden mit einer längeren Ausfallzeit, unumgänglich. Welche Leistungsumfange für Schwingungsmessungen angeboten wird und wie groß der Zeitaufwand für die Messung ist, erfahren Interessenten hier.

Autor: Arnd Dietrich, Leitung Elektrotechnik H.G.S. GmbH & Co KG in Krefeld


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