Der Einbauort der Unterwasserpumpen und der dafür verwendeten Elektromotoren in einem engen Tiefbrunnen von bis zu mehreren 100 m Tiefe macht die Betriebsüberwachung und vorbeugende Zustandsdiagnose mittels zusätzlicher Meßaufnehmer problematisch. In der Regel sind diese Aggregate deshalb nur mit einem über Überstrom reagierenden Motorschutzschalter ausgestattet. Da er relativ geringe Änderungen der Motorleistungsaufnahme, z.B. durch ein schadhaftes Lager, nicht zu detektieren vermag, werden diese dann häufig bis zum vollständigen Aufprall weiterbetrieben. Ein auf Unterwasserpumpen zugeschnittenes System sollte daher auf zusätzliche Signalleitungen verzichten und eine Detektion von möglichen Schäden bzw. irregulären Betriebszuständen über die Stromzuführungsleitungen ermöglichen. Auf dem Markt befindliche Geräte, die das berücksichtigen, indem sie eine Fehlerdetektion über die Motorstromaufnahme vornehmen, sind durch die stationäre Art der Ermittlung der Stromaufnahme und dem dabei verwendeten Funktionsprinzip mittels Schwellwertdetektion relativ unsensibel, da beispielsweise schon Betriebspunktänderungen zu Änderungen in der Stromaufnahme führen können und die Schwellwerte daher relativ grob eingestellt werden müssen, um Fehlalarme zu vermeiden. Es wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem anhand von instationären Schwankungen der Motorstromaufnahme Rückschlüsse auf bestimmte Schäden im Frühstadium oder irreguläre Betriebszustände gezogen werden können. Durchgeführte Messungen weisen die Realisierbarkeit dieser Art der On-Line-Überwachung nach. So führten Untersuchungen zu Rezirkulationserscheinungen, wie sie bei starker Teillast auftreten können, im Frequenzbereich des Motorstromaufnahmesignals zu einem Rauschen. Das mit der Rotordrehfrequenz periodische Anstreifen des Laufrades im Dichtspalt zwischen Sauggehäuse und Laufrad aufgrund eines ausgelaufenen Pumpenradiallagers war anhand charakteristischer Spektrallinien bei ganzzahligen Teilen der gemessenen Drehfrequenz zu erkennen.
Betriebsüberwachung und Früherkennung von Schäden an Unterwasserpumpen durch Online-Messung instationärer Schwankungen der Stromaufnahme
On-line-monitoring and early-stage-detection of defects of submersible pumps by unsteady measurement of electrical current
Pumpentagung Karlsruhe, 1996 ; 1-13
1996
13 Seiten, 5 Bilder, 3 Tabellen, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Überwachungseinrichtung , Anlagenüberwachung , Zustandsüberwachung , vorbeugende Instandhaltung , Tauchmotorpumpe , Online-Betrieb , Schadenfrüherkennung , Fehlererkennung , Energieaufnahme , elektrischer Strom , Stromwandler , Messvorrichtung , Strom-Spannungs-Kennlinie , Spektrallinie , Signalumformung , Messdatenerfassung , Brunnenpumpe
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