Tilstandsovervåkning av børsteslitasje og håndtering av børstestøv i vannkraftgenerator

Abstract

Denne bacheloroppgaven tar for seg en undersøkelse av mulige oppgraderinger av vedlikeholdet på børste- og sleperingssystemet til vannkraftgenerator på Sokna kraftverk som er eid av Aneo. Oppgaven vil fokusere på å finne en metode for tilstandsovervåkning av børsteslitasje og bedre håndtering av børstestøvet som produseres når børstene slites. Målet med oppgraderingen er å effektivisere vedlikeholdet og redusere risiko for svikt i børstesystemet som følge av børsteslitasje og børstestøv. Dette for å sikre en mer pålitelig strømproduksjon for nærsamfunnet ved at tilgjengeligheten opprettholdes, samtidig som at unødvendige driftskostnader for Aneo elimineres.

Oppgaven tar for seg en ståstedsanalyse der det ble kartlagt gjennomsnittlig 27 forebyggende og en korrigerende vedlikeholdsaksjoner på børste- og sleperingssystemet årlig. Basert på opprinnelig vedlikeholdsform, ble det beregnet tilgjengelighet, vedlikeholdsvennlighet og driftskostnader. Videre ble det gjennomført en FMECA på børste- og sleperingssystemet for å klassifisere de mest kritiske komponentene og feilmodene som kan oppstå av disse. Resultat fra FMECA viste høy kritikalitet for feilmode på børster, børstebro med isolator og sleperingsisolasjon. Det ble derfor aktuelt å se nærmere på overvåkningen av børsteslitasje og finne en metode for håndteringen av børstestøvet.

I oppgaven kommer det frem at den mest gunstige oppgraderingen av vedlikeholdet vil være en kombinasjon av forebyggende og tilstandsbasert vedlikehold. Ved å innføre tilstandsovervåkning fra Carbex for børsteslitasje samt et avtrekksystem fra Mersen for håndtering av børstestøv kan vedlikeholdet effektiviseres. Samtidig opprettholdes tilgjengeligheten ved at risiko for svikt i børste- og sleperingssystemet reduseres og unødvendige driftskostnader kan forhindres i større grad. Totalt sett vil det sikre en mer optimal og pålitelig drift av vannkraftgeneratoren.

This bachelor's thesis investigates potential upgrades to the maintenance of the brush system of the hydroelectric generator at Sokna power plant, which is owned by Aneo. The thesis focuses on finding a method for condition monitoring of brush wear, and improving the handling of the brush dust that is produced when the brushes are worn. The aim of the upgrade is to increase the efficiency of the maintenance and reduce the risk of brush system failure due to brush wear and dust. This ensures a more reliable power source for the local community by maintaining availability while also preventing unnecessary maintenance costs for Aneo.

The thesis includes a point of view analysis, which identified an average of 27 preventive and one corrective maintenance action on the brush system annually. Based on the original maintenance approach, availability, maintainability, and costs were evaluated. Furthermore, an FMECA was carried out on the system, to classify the most critical components and the failure modes. Results from FMECA show a high criticality for the failure modes on the brushes. It therefore became relevant to focus on the monitoring of brush wear, but at the same time look at the handling of brush dust in the generator top.

In the thesis, the group arrives that the most beneficial maintenance upgrade would be a combination of preventive and condition-based maintenance. By implementing Carbex condition monitoring for brush wear, as well as an extraction system from Mersen for handling the brush dust, maintenance can be made more efficient. At the same time availability is maintained, risk of brush system failure is reduced, and unnecessary costs can be prevented to a greater extent. Overall, it will ensure a more optimal and reliable operation of the hydropower generator.