Levetid og driftspåkjenninger

Foto: Juliet Landrø/ HydroCen

For å drive en så lønnsom produksjon som mulig uten at det går på bekostning av tilstanden til komponentene i kraftverket, er det viktig å ha riktig informasjon om hvordan komponentene påvirkes av forskjellige driftsmønster. 

De aller fleste vannkraftverk i Norge er designet for å kjøre med forholdsvis konstant produksjon, hvor komponenter sakte med sikkert slites og aldres over tid. Det kan for eksempel bety at isolasjonen til generatorviklinger blir dårligere over tid eller utvikling av sprekker i løpehjulet til turbinen. 

For å unngå store skader og kostbar reparasjon og nedetid må slitasjen oppdages og utbedres i tide. Det kan for eksempel gjøres ved tilstandsovervåking og feildeteksjon av blant annet tunnel, turbin og generator. Når produksjonen i tillegg i økende grad styres av varierende markedspriser, med økt bruk av effektkjøring (start/stopp) og variabel produksjon møter komponentene i vannkraftverket en økt slitasje/degradering og det er økende risiko for havari.

Mer variasjon gir økt slitasje 

Rask variasjon i trykk som følge av rask endring i produksjonen vil kunne føre til at bergmassene i vanntunnelen kollapser, og raske variasjoner i temperatur vil kunne ødelegge isolasjonen i generatoren over tid.

I HydroCen blir det forsket på nye metoder og utviklet nye verktøy som skal gjøre det enklere og mer effektivt å måle tilstanden til ulike komponenter i vannkraftverket, og å inkludere denne i  planleggingen av vedlikehold og av produksjonen. 

Noen eksempler på resultater fra senteret har vært:

• En billigere og mer effektiv test for å måle tåleevnen til bergmassene i vannkrafttunneler. Testen gjør at man kan måle bergmassenes minstespenning i større deler av tunnelen, og kan dermed få mer presise målinger på hvor mye berget tåler.
• En metode for å drive effektkjøring uten å risikere at bergmassene i tunnelen utmattes og raser sammen. 
• Forbedring av metode for å teste egenskapene til bergmassene, med fokus på svellende bergarter og forvitret berg.  
• Modeller som inkluderer kostnaden av ulike driftsmønster og kostnader av start/stopp ved effektkjøring.
• Ny kunnskap om hvordan statorviklingen i generatoren blir påvirket av temperaturvariasjoner fra hyppig start/stopp ved effektkjøring.
• Ny metode for å oppdage feil i generatoren ved måling av magnetfeltet rundt generatoren.

Temaet er sterkt knyttet opp mot forskningen senteret har gjort på Datainnsamling, måleutstyr og analyse, hvor det er utviklet flere verktøy som gjør det lettere og mer effektivt å drive tilstandsanalyse av de ulike komponentene, slik at man kan oppdage feil før det går galt, og dermed reduserer kostnader og nedetid for kraftverket.