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Kraftwerkinfrastruktur
K. Fuhrer Engineering unterstützt die Zulieferer von Kraftwerkkomponenten sowie die Kraftwerkbetreiber im Bereich Engineering, Projektmanagement, Analysen und Steuerungsbau sowie Leittechnik.
Tätigkeitsgebiet
Planen, analysieren, dimensionieren und realisieren von Energieerzeugungsanlagen, Energieverteilungen, Energiemanagement. Automatisieren und regeln von elektrischen und hydraulischen Systemen. Steuerungsbau, Service und Ersatzteilmanagement Trainer und Ausbilder für Unterhalt, Service und Programmierung.
Einige ausgewählte Projektbeispiele:
  Ausschreibung Kraftwerk 
Analyse Eigenbedarfsanlage
Kukule Ganga Hydropower Project, Sri Lanka
Wasserfassungen für Kraftwerke

Vollautomatischer Rechenreiniger

Sicherheits- und Absperrklappe zu Speicherbecken

Betriebsschieber 

Kugelschieber 
 
  Ausschreibung eines Kleinkraftwerkes
 
  Planen und erstellen der Ausschreibungsunterlagen für die elektrische Ausrüstung der Anlage mit 2 x1 MW Generatoren.
Umfassend die Überwachung, Regelung, Kommunikation mit dem Leitsystem, Synchronisation und Einspeisung in das Mittelspannungsnetz
 
     
  Analyse Eigenbedarfsanlage
 
 

Viele der bestehenden Eigenbedarfsanlagen wurden im Zuge der Zeit nach und nach erweitert oder auch redimensioniert. Diese stetige Veränderungen erfordern eine gute Dokumentation der Anlage und eine Überprüfung nach den Veränderung nach den NIN-Normen. In den neunziger Jahren wurden die schweizerischen Installationsnormen den Europäischen angepasst. Diese berücksichtigen auch die Verlegungsart und die Häufigkeit bei der Kabelverlegung.

Betreiber die vor dieser NIN-Änderung eine neue HV installiert haben stehen heute vor der Frage, ob sie nach einer Änderung an der HV die neuen NIN Normen erfüllen müssen. Für die Überprüfung der gesamten HV fehlt es zumeist an entsprechend ausgebildetem Fachpersonal und der nötigen Berechnungssoftware.

Für unseren Kunden haben wir seine HV nach den neuen NIN-Normen überprüft und die Kabelquerschnitte mittels Programm neu berechnet. Dabei wurde der Ist-Zustand der HV aufgenommen, mit den Unterlagen verglichen und bei Abweichungen nachgetragen oder zusätzliche Unterlagen erstellt.

Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wurden Empfehlungen und für Massnahmen abgegeben.

 
     
  Kukule Ganga Hydropower Project, Sri Lanka
 
 

Das Kukule Ganga Staudamm Projekt liegt im Süden der Insel, 50km südlich von der Hauptstadt Colombo. Der Kukule Ganga ist Hauptnebenfluss des Kalu Ganga. Das Kukule Ganga Wasserkraftwerk ist das Zweite unterirdische in Sri Lanka. Wäre es nach den Plänen aus den frühen 1960er Jahren gegangen wäre ein 100 Meter hoher Staudamm gebaut worden, welche die Umsiedlung von Tausenden von Familien nötig gemacht hätte.
Diese Pläne wurden verworfen und es wurde stattdessen ein 110m breiter und 20m hoher Staudamm gebaut. Dank dieser Alternative mussten nur noch 15 Familien umgesiedelt werden. Durch einen 5.6km langen Druckstollen mit einem Höhenunterschied von 140m, wird das Wasser auf zwei 40MW Francis Turbinen geführt. 
Die beiden Kugelschieber vor den Turbinen wurden ursprünglich von der Fa. Von Roll Betec AG geplant und geliefert. Da die Firma Von Roll BETEC AG zum Zeitpunkt der Oel- und Wasserhydraulische
Inbetriebnahme nicht Steuereinheiten mehr existierte und dem Zulieferant der Hydraulik sowie dem Zulieferant der el.Steuerung das gesamt Know-how fehlte, bekam K. Fuhrer Engineering von der Fa. Toshiba International Services in Tokio den Auftrag die zwei Kugelschieber und deren Steuerungen in Betrieb zu nehmen. Zusammen mit dem von Toshiba lokal zu Verfügung gestellten Hilfspersonal wurde die beiden Kugelschieber innerhalb weniger Tage vor Ort in Betrieb genommen. 

 
     
  Wasserfassungen für Kraftwerke
 
  Die meisten heute existierenden Wasserfassungen von Kraftwerken stammen aus den fünfziger und sechziger Jahren. Diese Anlagen befinden sich meist in abgelegenen Berggebieten, die nur schwer zugänglich sind. Trotzdem müssen Sand und Kiesabscheider in regelmässigen Abständen gespült werden. Das geschieht bei den Anlagen aus dieser Zeit noch heute ausschliesslich von Hand durch das Wartungspersonal. Zudem gefährden diese Anlagen mit ihren hydraulischen Antrieben die Umwelt und die Gefahr von ölverseuchtem Wasser war denn auch der Hauptgrund unserer Kunden, die Steuerungen zu den Wasserfassungen zu erneuern – sie sollten mit modernen Kommunikations-, Steuerungs- und Antriebsmitteln ausgerüstet werden.
Unsere Lösung lässt für die Umwelt und den Betreiber keine Wünsche mehr offen. Die Hydraulik wurde mit elektrischen Stellantrieben aus der Pipelinetechnik ersetzt. Die Abscheidebecken wurden mit Sensoren ausgerüstet, welche in der Steuerung die entsprechenden Spülsequenzen auslösen. Weiter wurde die Anlage so ausgelegt, dass ein Steuern und Überwachen der Anlage von der Zentrale aus problemlos möglich ist. So können – zum Beispiel – im Falle eines nahenden Gewitters die Wasserfassungen rechtzeitig geschlossen werden.


Lesen Sie den Fachbericht aus "Wasser Energie Luft"
 
     
  Vollautomatischer Rechenreiniger
 
 

Die Aufgabe bestand darin einen Rechenreiniger zu konstruieren welcher zyklisch oder bei Bedarf auf Befehl von der Zentrale aus einen Reinigungsumgang mit 6 Positionen ausführt.

Im Ruhezustand befindet sich die Maschine an einem definierten Standort mit Arm und Ausleger in einer definierten Parkstellung.

Nach dem Startbefehl wird Arm und Ausleger in die Ausgangsstellung gefahren um mit dem 1. Reinigungszyklus zu beginnen. Das Schwemmgut wird dabei nach jedem Hub auf einer 7. Position deponiert, das heisst in eine Mulde gekippt. Da die Maschine selbständig arbeiten muss, wurde eine Reihe von Sicher-heitsvorkehren getroffen welche die Vorgänge überwachen und bei Gefahr die Maschine abschalten. Dabei wird eine entsprechende Meldung in die Zentrale abgesetzt.
Tritt während dem Reinigungsvorgang eine Blockierung auf, so versucht die Maschine einen 2. Reinigungshub vorzunehmen. Wiederholt sich die Blockade fährt sie auf die nächste Reinigungsposition im Zyklus.  Sobald alle Positionen einmal abgefahren sind, fährt die Maschine an ihren Ruhestandort, Arm und Ausleger werden anschliessend in die Parkstellung gefahren. Wenn eine Mulde gefüllt ist kann diese bequem von einem Kipper übernommen und der Inhalt entsorgt werden.
Für den Fall einer Blockade oder Revision können die Funktionen der Maschine einzeln von einem Bedientableau im Schrank betätigt werden.
Die Visualisierung zeigt dem Bediener den aktuellen Status und eine allfällige Störung an.

 
     
  Sicherheits- und Absperrklappe zu Speicherbecken
 
 

Nach vielen Jahre guter Dienste war es Zeit die Absperrorgane einer gründlichen Revision und Kontrolle zu unterziehen.
Wegen fehlenden Ersatzteilen hat man sich entschlossen die elektrische wie die hydraulische Steuerung durch eine Neue zu ersetzen.
Die el. Steuerung hat die Hydraulik zu bedienen, die Elemente wie Staupendel, Entlüftungsklappen, Bypassventil, Druckausgleich, Klappenöffnung und die Absperrklappe zu überwachen.
Das Öffnen der  Sicherheitsklappe und die Betätigung der Trennklappe hat unter bestimmten Bedingungen zu geschehen und muss ebenfalls überwacht werden.
Fehler und Störungen werden am Schrank
und über das Leitsystem in der Zentrale angezeigt. Das Schliessen der Sicherheitsklappe kann ausser beim auftreten bestimmter Ereignisse auch von der Zentrale aus eingeleitet werden.

Die Funktionstüchtigkeit der Notschlussauslösung muss periodisch überprüft werden können ohne die Klappe schliessen zu müssen.

Sobald der Offenhaltedruck der Klappe nachlässt, wird dieser mit Hilfe von zwei Hydraulikpumpen abwechselnd ausgeglichen.

Beim Ausfall des einen Motors übernimmt der andere automatisch alle Funktionen.

 

 
     
Betriebsschieber
   

Um die Turbine zu schonen wenn das Triebwasser oder Geschiebe mitführt, wurde ein Turbinenbypass installiert.

Mit Hilfe eines Betriebsschiebers wird das Wasser der Leitung entnommen und via einem Energievernichter in die Turbinensaugrohrentleerung geführt. Der Betriebsschieber wird Hydraulisch betätigt. Die Hydraulik und der Schieber werden elektrisch gesteuert und überwacht.

Im Normalfall wird der Schieber über das Fernwirksystem betätigt. Ein Signalaustausch (Digital und Analog) erlaubt eine kontinuierliche Überwachung der Anlage. Bei einer Revision kann die Bedienung auf „Lokal“ umgeschaltet werden.

Um alle Einstellungen und Test auszuführen wurde die El. Steuerung in unserer Werkstatt auf die hydraulische Anlage montiert und mit dieser verkabelt. Die vom Schieber herkommenden Signale wurden mit Steckerkabel angeschlossen.

   
         
 
    Kugelschieber
   
   

Das Kraftwerk Luchsingen besitzt zwei 2,2MVA – Generatoren welche je durch eine Pelltonturbine von Bell Kriens angetrieben werden.
Auf Grund der durch das Alter in Mitleidenschaft gezogene Absperrorgane mussten diese durch neue ersetzt werden.  

Die zwei neuen Kugelschieber werden hydraulisch mit je einer „Wassersteuerung“ geöffnet.  
Ein Schliessgewicht erlaubt das selbsttätige Schliessen des Absperrorgans bei Störung oder im Notfall.  
Die Wassersteuerung wird über ein Filter aus der Druckleitung vom 500m höher gelegenen Stausee gespiesen.  
Die Betätigung der Inox – Ventile erfolgt Elektromagnetisch ab einer Akkugepufferten el. Steuerung welche den Status der Mechanik Permanent überwacht und wenn nötig einen Alarm auslöst oder bei undefinierten Zuständen die Kugelschieber schliessen lässt.  
Beim Projektieren der Steuerung musste diese in die bestehende Anlage integriert werden, so dass die bestehenden und sich in der Praxis bewährten Funktionen nicht beeinträchtigt wurden.  
Die Anlage kann von der Fernwirkanlage, von der Zentrale und mit den nötigen Verriegelungen vor Ort bedient werden.