Date post: | 15-Mar-2018 |
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© Fraunhofer IWES
FGW Instandhaltungsrichtlinie TR7 Hintergrund, Inhalt, Konsequenzen
VDI-Fachkonferenz
Instandhaltung von Windenergieanlagen 3. und 4. Dezember 2013, Hamburg
Sebastian Pfaffel, IWES Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, Kassel Leiter des FGW-Arbeitskreises Globales Service Protokoll (GSP)
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Fördergesellschaft
Windenergie und andere Erneuerbare Energien
Siehe auch www.wind-fgw.de · Tätigkeitsbericht 2012 · Arbeitsprogramm 2013
Einspeisen und Kommentieren: IEC- und EN-Normung Verordnungen,
Gesetze
Treuhänderische Aufgaben
F&E
Entwicklung der Technischen Richtlinien
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Forschungsgruppe
Zuverlässigkeit und Instandhaltungsstrategien
Dienstleistungen & Produkte
Erfassung und Strukturierung von O&M-Daten mit Industriestandards
Statistikbasierte Schwachstellen- und Fehler-Ursachen-Analyse
Kundenspezifische Datenauswertungen und Studien
Instandhaltungsstrategien
Beratungsleistungen
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Forschungsgruppe
Relevante Projekte
Erhöhung der Verfügbarkeit von WEA – EVW
Offshore~Wissenschaftliches Monitoring- und Evaluierungsprogramm – Offshore~WMEP
Finanzierung: BMU/PTJ Phase I: 2006 – 2009 Phase II: 2010 – 2014 Partner:
Finanzierung: BMU/PTJ Partner: IZP, FGW, Betreiber Konzeptphase: 2007 – 2011 1. Durchführungsphase: 2012 – 2015
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FGW Instandhaltungsrichtlinie TR7 Hintergrund, Inhalt, Konsequenzen
Inhalt
Ausgangssituation für die Erarbeitung der Instandhaltungsrichtlinie
Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung
Zielstellung, Bearbeitung, Struktur und Inhalte der Richtlinie
Etablierung in der Branche und Vernetzung mit anderen Gremien
Zusammenfassung und Ausblick
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Ausfallhäufigkeit von WEA-Komponenten
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Antriebstrang
Tragende Teile / Gehäuse
Generator
Getriebe
Rotornabe
Mechanische Bremse
Rotorblätter
Windrichtungsnachführung
Hydraulikanlage
Sensoren
Elektronische Regelungseinheit
Elektrik
Ausfallzeit je Schaden [Tage]Jährliche Schadenshäufigkeit
1 0,75 0,5 0,25 0 2 4 6 8
Quelle: WMEP
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FGW Instandhaltungsrichtlinie TR7 Hintergrund, Inhalt, Konsequenzen
Inhalt
Ausgangssituation für die Erarbeitung der Instandhaltungsrichtlinie
Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung
Zielstellung, Bearbeitung, Struktur und Inhalte der Richtlinie
Etablierung in der Branche und Vernetzung mit anderen Gremien
Zusammenfassung und Ausblick
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Erfahrung zur Optimierung nutzen
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Maintenance
Strategie • reaktive • zeitbasierte • zustandsorientiert • zuverlässigkeits- orientiert
Ergebnis • Fehler • Schaden • Inspektion • Reparatur
Dokumentation • Ersatzteile • Ursache • Zeiten • Kosten
Archivierung •Stammdaten (RDS-PP) • Betriebsdaten • Ereignisdaten (ZEUS)
Auswertung • MTBF, MTTR • Schwachstellen • LCC
Planung • Verbesserungen • Zusammenlegung • Intervallopt. • Priorisierung
Genaue, detaillierte Beschreibung Einheitliche Bezeichnung aller Komponenten Einheitliche Beschreibung aller Zustände
Design • Verifizierung • Modifizierung
Betriebserfahrungen nutzen
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Nutzen für den Betreiber / Instandhalter
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Optimization of intervals
Optimum strategy
LCC prediction
Constitute priorities
Quelle: IZP
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FGW Instandhaltungsrichtlinie TR7 Hintergrund, Inhalt, Konsequenzen
Inhalt
Ausgangssituation für die Erarbeitung der Instandhaltungsrichtlinie
Zuverlässigkeits-orientierte Instandhaltung
Zielstellung, Bearbeitung, Struktur und Inhalte der Richtlinie
Etablierung in der Branche und Vernetzung mit anderen Gremien
Zusammenfassung und Ausblick
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FAIH Berthold Hahn
AK Überarbeitung, Etablierung TR7 Berthold Hahn, IWES
AK Globales Service Protokoll Sebastian Pfaffel, IWES
AK Anlagenkennzeichnung Axel Ringhandt, Bachmann- electronic
AK Nachweisprüfung Uwe Knorr, Ackermann & Knorr
AK Gründung und Tragstrukturen Klaus Deininger, KTW
AK Antriebstrang Jörg-Rasmus Otto, Enertrag
AK Elektrische Betriebsmittel Klaus Pfeiffer, Enertrag
AK Zustands-Ereignis-Ursachen-Schlüssel
Klaus Pfeiffer, Enertrag
AK Instandhaltungsdokumentation Lutz Fiedler, Rheinmetall
AK Weiterbildung Komm. Klaus Pfeiffer, Enertrag
FGW-Fachausschuss Instandhaltung
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TR7: Instandhaltung von Kraftwerken für Erneuerbare Energien
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Erarbeitet durch:
Hersteller, Betreiber, Service-Anbieter
Versicherer, Zertifizierer, unabhängige Sachverständigen und Wissenschaftler
Beschreibt den IH-Prozess und die notwendige Tiefe der Dokumentation
Harmonisiert u. a. die Begriffsvielfalt
Veröffentlichung von Rev. 0 in 2006
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Zielstellung der TR7
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• Prozessbeschreibung und Rollendefinition
• Begriffsdefinitionen
• Dokumentation von Instandhaltungsmaßnahmen systematisch und detailliert
• Grundlage für Vertragsabschlüsse
• Prozessbeschreibung und Spezifika für unterschiedliche Gewerke
• Beschreibung von Prüfinhalten und Nachweispflichten
• Standardisierung von Kennzeichnungen, Bewertungen und Schnittstellen
• Ermöglichen einer gemeinsamen, treuhänderisch verwaltete Datenbank
Revision 0
Revision 1
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Aufbau der TR 7
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Technische Richtlinie Teil7: "Instandhaltung von Kraftwerken für Erneuerbare Energien"
Rubrik A: "Allgemeiner Teil"
Definition von Begriffen, normative Verweise, grundsätzliche Prozessbeschreibungen, Systemaspekte und Verfahren
Rubrik B: "Fachspezifische Anwendungser-läuterungen"
Nachweisprüfungen in Arbeit
Elektrische Infrastruktur in Arbeit
Gründung und Tragkonstruktionen
in Arbeit
Rubrik C: "Dokumentation"
in Arbeit
Rubrik D: "Klassierung und Strukturierung"
Kennzeichnungssystem von Windkraftwerken (RDS-PP)
in Arbeit
Zustands-Ereignis-Ursachen-Schlüssel (ZEUS)
Begriffe, Klassierung, Strukturierung und Schlüssel von Zustandsänderungen, Ereignissen und Ursachen für weiterführende Bewertungen und Verbesserungen in Betrieb und Instandhaltung
Globales Service Protokoll (GSP)
in Arbeit
Rubrik E: "Analyse und Bewertung"
in Arbeit
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Standards für die Zuverlässigkeitsorientierte-Instandhaltung
RDS-PP
Basierend auf DIN EN IEC 81346
Zusammenschluss von VGB, FTUG und Nordic Group
ZEUS
Revision 1. erhältlich
GSP
In Bearbeitung
Veröffentlichung um den Jahreswechsel 13/14
Reference Designation System – RDS-PP
Zustands-Ereignis-Ursachen-Schlüssel – ZEUS
Globales-Service-Protokoll – GSP
Kennzeichnet Systeme und Komponenten VGB-Standard-S-823-T32
Einheitliche Beschreibung von Zuständen Technische Richtline TR7 der FGW
Einheitliches datentechnischen Protokoll zur Kommunikation
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Reference Designation System for Power Plants (VGB-S-823-T32)
Kommt aus dem Bereich der konventionellen Kraftwerke (KKS)
Standardisierte Bezeichnung aller Komponenten einer WEA
Einteilung der Systeme nach ihrer Funktion
Stand: Wird bei diversen Unternehmen bereits verwendet (DONG, RWE etc. ) Überarbeitung in Zusammenarbeit mit Unternehmen der Windbranche
Industrielle Standards – RDS-PP
Quelle: VGB
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Zustands-Ereignis-Ursachen-Schlüssel (FGW TR. 7 Rubrik D2, Rev. 1)
Ziel: Vereinheitlichung der Betriebs- und Instandhaltungsdaten
Beschreibt den Zustand einer EE-Anlage
Beschreibt Ereignisse die zu einer Zustandsänderung führen
Beschreibt Fehler und notwendige IH-Maßnahmen an einer Komponente
Stand:
Veröffentlicht in Rev. 1 durch die FGW (01.10.2013)
Wird bei den Industriepartner im EVW 2 - Projekt derzeit eingeführt
ZEUS
Energieanlage (Block 1) 1x Elemente (Block 2) n x
Industrielle Standards – ZEUS
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Das Globale Serviceprotokoll (GSP) wird
ein in den Technischen Richtlinien Teil 7 Rubrik D3 des FGW e.V.
spezifiziertes Dokumentenformat für den Austausch von IH-Informationen
Ein über ein XML-Schema spezifiziertes Datenformat zur Strukturierung von Daten der Instandhaltung von EE-Anlagen
eine Möglichkeit, strukturierte Instandhaltungsinformationen unterschiedlicher Akteure mit unterschiedlichen IT-Systemen auszutauschen.
Industrielle Standards – GSP
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FGW Instandhaltungsrichtlinie TR7 Hintergrund, Inhalt, Konsequenzen
Inhalt
Ausgangssituation für die Erarbeitung der Instandhaltungsrichtlinie
Zuverlässigkeits-orientierte Instandhaltung
Zielstellung, Bearbeitung, Struktur und Inhalte der Richtlinie
Etablierung in der Branche und Vernetzung mit anderen Gremien
Zusammenfassung und Ausblick
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Messinstitute und Beratung
24%
Hersteller/ Zulieferer
24% Entwickler und Betriebsführer
20%
Zertifizierungsstellen 10%
Andere 10%
F&E 6%
ÜNB’s und VNB`s 6% Aufteilung der Interessenvertreter in der FGW
Ca. 130 institutionelle Mitglieder
Siehe www.wind-fgw.de · Tätigkeitsbericht 2012/13 · Arbeitsprogramm 2013
23%
7%
20%
3%
20%
20%
7%
Teilnahme an FAIH-Sitzungen in 2012 in %
Anlagenbetreiber & Planer
F&E
Hersteller/Zulieferer
Netzbetreiber
Zertifizierer/Gutachter
Service
Verband
Beteiligte in der FGW-Gremeienarbeit
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Abgleich mit anderen Regelwerken (nicht vollständig)
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Prüfpflichten: EU-Maschinenrichtlinie
DIBt-Richtlinie
DIN EN 61400-1
VDE 109
Betriebssicherheitsverordnung
Technische Richtlinien Betriebssicherheit
BGV, BGR
Grundsätze und Begriffsharmonisierung: DIN EN 13306
DIN 31051
DIN EN 13460
DIN EN ISO IEC 17020
DIN EN IEC 61400-16
Datenerfassung und Kommunikation: VGB B101, B102 (RDS-PP)
VGB S 823 (vormals B116)
DIN EN IEC 61400-25
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Vernetzung, gemeinsame Datenbank, Internationalisierung
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Mitarbeiter des FA-Instandhaltung arbeiten ebenfalls mit
BWE: gegenseitige Information
DKE: Komitee 383 Windenergieanlagen, Projekt Globales Service Protokoll (GSP)
VGB PowerTech: Kennzeichnungssystem für Kraftwerke (RDS-PP)
Projekt EVW: Zustands-Ereignis-Ursachen- Schlüssel (ZEUS)
Projekt Offshore~WMEP: Datenerhebung (Minimum Data Requirements)
IEC: IEC 61400-26 Availability
IEA-Wind: Task 33 Reliability Data (Recommended Practices)
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FGW Instandhaltungsrichtlinie TR7 Hintergrund, Inhalt, Konsequenzen
Inhalt
Ausgangssituation für die Erarbeitung der Instandhaltungsrichtlinie
Zuverlässigkeits-orientierte Instandhaltung
Zielstellung, Bearbeitung, Struktur und Inhalte der Richtlinie
Etablierung in der Branche und Vernetzung mit anderen Gremien
Zusammenfassung und Ausblick
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Zusammenfassung und Ausblick I Konsequenzen für die Branche
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Voraussetzungen: Daten (Erfahrungen) müssen systematisch erfasst und analysiert werden
Zusammenarbeit ist zwingend notwendig. Kein Betreiber erreicht allein die notwendige statistische Basis.
Bedingungen: Viele Experten müssen an der Standardisierung arbeiten
Die Beteiligten müssen sich auf gemeinsame Standards einigen/einrichten
Daten- und Informationen müssen detaillierter erfasst und archiviert werden
Technische und kaufmännische Informationen sind miteinander zu verknüpfen
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Zusammenfassung und Ausblick II Nutzen für die Branche
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Nutzen: Einheitliche Definitionen für Verträge
Brancheneinheitliche definierte Nachweisprüfung
Vereinfachte Daten- und Informationserfassung
Vereinfachte Kommunikation zwischen den Beteiligten
Vereinfachte Kommunikation innerhalb international operierender Firmen
Benchmarking zu anderen Betreibern
Frühzeitiges Erkennen von Schwachstellen
Statistische Analyse als Grundlage für CMS
Ermöglicht den Aufbau des Windenergie-Informations-Datenpool (WInD-Pool)
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M. Sc. Sebastian Pfaffel Zuverlässigkeit & Instandhaltungsstrategien Abteilung Windparkplanung und -betrieb Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES Königstor 59 │ 34119 Kassel Telefon: +49 (0)561-7294 441 E-Mail: [email protected]
Zeit für Ihre Anregungen und Fragen
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pic
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rary