Sicherheitssystem

Verbesserte Sicherheit mit zertifizierter Pitchsystem-Technologie für Windenergieanlagen

| Redakteur: Bernhard Richter

Die Moog Industrial Group entwickelt und produziert hochleistungsfähige Lösungen für die Pitchregelung für Windenergieanlagen, darunter Pitchsysteme, Schleifringe, Blattmesssysteme und bietet weltweiten Service für Windenergieanlagenhersteller und Windparkbetreiber. Pitchsysteme überwachen und steuern den Winkel der Rotorblätter und agieren somit als entscheidendes Sicherheitssystem zum Schutz der WEA vor Überdrehzahl.
Die Moog Industrial Group entwickelt und produziert hochleistungsfähige Lösungen für die Pitchregelung für Windenergieanlagen, darunter Pitchsysteme, Schleifringe, Blattmesssysteme und bietet weltweiten Service für Windenergieanlagenhersteller und Windparkbetreiber. Pitchsysteme überwachen und steuern den Winkel der Rotorblätter und agieren somit als entscheidendes Sicherheitssystem zum Schutz der WEA vor Überdrehzahl. (Bild: Nordex)

Moog hat vom TÜV Rheinland eine Sicherheitszertifizierung für den Pitch-Servoregler 3 erhalten. Der TÜV Rheinland ist ein globaler Prüfdienstleister und Spezialist für funktionale Sicherheit. Das neue Pitchsystem 3 ist verantwortlich dafür, dass ein sicherer Betrieb von Windenergieanlagen garantiert wird.

Die von Moog im Pitchsystem 3 Servoregler bereitgestellte Sicherheitsfunktion zum Erreichen der sicheren Fahnenstellung ändert die Blattverstellung an der Rotornabe so, dass das durch den Wind erzeugte Drehmoment minimiert und eine Überdrehzahl der Anlage vermieden wird. Folglich ist der Pitch-Servoregler als Sicherheitskomponente klassifiziert.

„Die in das Pitchsystem 3 von Moog integrierte Sicherheit unterstützt Windparkbetreiber in dreifacher Hinsicht“, erklärt Dr. Tobias Theopold, Technology Development Manager Business Unit Wind bei Moog. „Die Technologie reduziert die Risiken zum Betrieb der Windenergieanlage und senkt daher die Versicherungskosten für den Windparkbetreiber. Da die sicherheitsorientierte Entwicklung des Moog Pitchsystems 3 eine V-Modell basierte Entwicklung nach IEC 61508 und 13849 einschließlich intensiver Tests und Fehlersimulationen erforderte, steigert dies zudem die Zuverlässigkeit des Gesamtprodukts, was wiederum die Stillstandszeit verkürzt und die Stromerzeugungskosten reduziert.“

Moog setzte den Maßstab für die Sicherheit mit den früheren Versionen des Moog Pitch-Servoreglers, als diese vom TÜV Rheinland bereits 2012 zertifiziert wurden. Mit dem Moog Pitch-Servoregler 3 hat Moog erneut eine unabhängige Validierung erhalten, dass dieses Produkt auch außerhalb der Spezifikationen bei extremen Umweltbedingungen und in Fällen einer unerwarteten Störung funktioniert.

Zusammen mit der Zertifizierung der Sicherheit des neuen Servoreglers verbesserte Moog die Architektur durch das Pitchsystem 3, um die Vorgaben von IEC 61508 und ISO 13849 zu erfüllen, die für die Sicherheit von Windenergieanlagen gelten. Zunächst stellen die Moog-Ingenieure eine Sicherheitsfunktion bereit, die Safe Feathering Run (SFR) genannt wird, automatisch die Rotorblätter einer Windenergieanlage in Fahnenstellung verfährt und damit die Anlage stoppt. Zweitens sah Moog eine Sicherheitsabschaltfunktion mit der Bezeichnung STOP1 vor, um das sichere Stoppen der einzelnen Blätter beim Verfahren im manuellen Betrieb zu gewährleisten.

Die Sicherheitsabschaltfunktion STOP1 erfüllt hierbei die Vorgaben der Norm ISO 13849. Die Anforderung hat den Hintergrund, dass die Blätter keine unbeabsichtigte Bewegung machen dürfen, wenn Personen im Inneren der Windenergieanlagen arbeiten.

Moog Pitchsystem 3: Achsbox mit Pitch-Servoregler 3 und Pitch Capacitor Modul.
Moog Pitchsystem 3: Achsbox mit Pitch-Servoregler 3 und Pitch Capacitor Modul. (Bild: Moog)

„Um eine Windenergieanlage vor Überspannung – aus dem Versorgungsnetz und entstanden durch Blitzeinschlag – zu schützen, haben wir eine neue zentrale Komponente entwickelt, das sogenannte Moog Pitch Interface Modul“, ergänzt Theopold. „Unser neues Interface Modul ist eine Firewall zum Schutz der Blätter gegen extreme Umweltbedingungen und sogenannte Common Cause Fehler (CCF), also Fehler aufgrund gemeinsamer Ursache. Diese Fehler sind die kritischsten, weil sie zeitgleich jede Pitch-Achse und damit die Sicherheit der Turbine beeinträchtigen können.“

Steigert die Zuverlässigkeit von Windkraftanlagen

Pitchsystem

Steigert die Zuverlässigkeit von Windkraftanlagen

09.03.17 - Das Pitchsystem 3 von Moog wurde entwickelt, um dem zunehmenden Bedarf von Windparkbetreibern und Turbinenherstellern zur Senkung der Kapital- und Betriebskosten der Windparks gerecht zu werden. lesen

Moog hat zudem das Unternehmen DEHN (Spezialist im Bereich Blitzschutz) damit beauftragt, das Pitchsystem 3 (gemeinsam mit drei Servoreglern und Energiespeicher sowie Interface Modul) in einem Hochspannungslabor zu testen, indem das System mehreren Blitzschlägen von über 260.000 Ampere ausgesetzt wurde. Danach war das System immer noch voll funktionstüchtig und absolvierte eine Sicherheitsfahrt (SFR). (br)

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