Liten tue kan velte stor… generator

Etter tjue år med småkraftutbygging begynner mange kraftverk å dra på årene, og større vedlikeholdsbehov dukker opp. Det bør ikke komme som en overraskelse.  Småkraften opplever også litt for mange havarier. Noen skyldes naturfenomener, som lynnedslag, flom og ras. Men et betydelig antall havarier kunne nok vært unngått med bedre vedlikehold.

Det har ikke alltid vært gullkantet å bygge småkraft. Kostnadsoverskridelser i byggefasen og lavere produksjon enn estimert, har fått mang en utbygger til å sove dårlig om natta.

For å få regnestykkene til å gå opp, måtte det tas noen valg for å få byggekostnaden ned og finansieringen på plass.  Rimeligere løsninger måtte velges, med høyere fremtidige vedlikeholdskostnader som konsekvens.

Dessverre går mangelfullt vedlikehold ofte ut over den dyreste enkeltkomponenten i anlegget, generatoren. Den er kostbar og tidkrevende å reparere. Statistikken over erstatningskader de senere årene viser at ca. 80 % av disse skadene kan relateres til generatoren.

Vanlige feil og skader

Generatoren har både mekaniske og elektriske komponenter, med potensielle feil på disse.

Den vanligste feilen er nok lagerhavari på kulelager. Skjønt feil er det som oftest ikke, de er planmessig utslitt.  Kulelagrene i en generator er som regel dimensjonert for 100.000 driftstimer, forutsatt riktig smøring, lite vibrasjoner, lite fukt, lite forurensning osv. I praksis er lagrene utslitt etter mellom 50-120 tusen timer, og må skiftes.  For et gjennomsnittlig småkraftverk vil det si etter 10-15 år.

Luftkjølt generator er ofte blitt valgt for å spare kostnader i forhold til vannkjøling.  Det betyr at store mengder luft dras gjennom generatoren. En generator på 1 MW vil ha et kjølebehov på ca. 50 kW, så det skal betydelige mengder luft til. Denne luften må også trekkes inn/ut av stasjonen. Dersom luften inn ikke blir filtrert, får vi en betydelig opphopning av støv, pollen, insekter etc. i generatoren.

Særlig vertikale generatorer har en tendens til å samle smørefett, som lekker ned fra øvre lager. Sammen med støv og pollen som trekkes inn med kjøleluften i nettopp øvre del av generatoren, fører dette til kraftig oppsamling av smuss som legger seg som ett tykt lag på viklingene i maskinen. Dette hindrer effektiv kjøling under smusset, og vil forkorte levetiden til isolasjonen.

Viktig med filtre

Et godt forebyggende tiltak er derfor å sørge for å ha gode filtre som rensker luften inn til maskinsalen. Her er det også viktig å tenke på at filtrene må være fine nok til å skille ut støv og pollen, og samtidig store nok til å sørge for tilstrekkelig mengde luft til kjølingen.

Er filtrene for små, kan det føre til for lite luftgjennomstrømning og dermed temperaturøkning i maskinsal og generator. Noen løser dette ved å sette opp vinduet, men da er jo litt av poenget borte.

Gode filtre vil ikke hjelpe på smørefett som trenger inn gjennom tetningene.  Her finnes det flere mer eller mindre gode løsninger for å samle opp fettet.

Generatorer eldes. Særlig isolasjonen i stator, og til dels i rotoren, svekkes over tid. Hvor fort isolasjonen eldes, er avhengig av mange faktorer, som driftstemperatur, vibrasjoner, fuktighet, kjemikalier, tilsmussing osv.  Et godt forebyggende tiltak er derfor å sørge for at viklingene er rene, og at driftsforholdene er så gode som mulig.

Sikkerhetsforskriften

Det finnes i dag mange gode instrumenter og verktøy for å undersøke generatorenes tilstand, både elektrisk og mekanisk.  Regelmessige kontroller kan avdekke begynnende problemer i en tidlig fase. Dette bidrar til å hindre havarier og følgeskader. Det gir også en god mulighet til å planlegge en utbedring til en periode med lav produksjon eller lave priser.

Forsikringsselskapene har gjennom Sikkerhetsforskriften satt noen minimumskrav til kontroll av generator med intervall inntil tre år.  For kraftverkseieren er det viktig å følge opp dette for å tilfredsstille forsikringskravene og være sikret dekning når det gjelder.
For en eier som ønsker forutsigbar og pålitelig drift, og lengst mulig levetid på anlegget, vil det være en fordel å få kontrollert mer enn minimumskravet i Sikkerhetsforskriften.

Forlenge levetiden

En småkraftgenerator er bygget lettere og enklere enn en maskin for storkraft. Generatorer for storkraft er kjent for å ha meget lang levetid. Med dagens kjøremønster for å optimalisere produksjon og inntjening, er det imidlertid blitt en sannhet med modifikasjoner.

Småkraftgeneratorer vil ikke ha like lang levetid som en storkraftmaskin. I samtaler med generatorprodusenter om forventet levetid, indikeres det 20-30 år. Dette er nok kortere enn de fleste både ønsker og håper på.

Det kritiske punktet vil gjerne være når stator og/eller polhjulet må vikles om. Dette er kostbart og tidkrevende. På dette tidspunktet kan også blikkpakken være svekket. Vedlikeholdskostnaden nærmer seg da faretruende prisen på en ny maskin.

Det vil derfor være svært lønnsomt om levetiden kan strekkes et par tiår. Det er mulig å få til, og faktisk ikke så vanskelig.  Det handler om planmessig godt vedlikehold gjennom levetiden, og at det gjennomføres tyngre vedlikehold før det er for sent.

Grundig tilstandskontroll

Mange potensielle feil og begynnende skader kan oppdages ved grundig tilstandskontroll av generatoren i anlegget.

Dessverre er det også en del typiske feil som ikke lar seg oppdage under en slik kontroll.  For å finne disse, og eventuelt utbedre, må generatoren demonteres, måles og kontrolleres. Dette gjøres mest rasjonelt i ett verksted som er utrustet til formålet med riktig utstyr og kompetanse.

Det finnes flere gode slike verksteder i Norge. Ved en verkstedoverhaling er målet å bringe generatoren til så god som ny tilstand som mulig.

Reimpregnere statoren

Et virkningsfullt tiltak for å forlenge levetiden til statorvikling og maskin, er å reimpregnere statoren.  Hele statoren dyppes i lakk og herdes i ovn. Dette gir et beskyttende lakklag med flere positive effekter.  Lakken vil dekke over sår, sprekker og mindre skader og dermed «lukke» viklingen, slik at kobberet ikke er eksponert.  Det gir også en god beskyttelse mot fuktopptak i isolasjonen, noe som er en av generatorens verste fiender og årsak til mangt et havari.

Generatorer kan virke enkle, ettersom de bare har én bevegelig del, men det betyr ikke at de er evigvarende og ikke behøver vedlikehold.

En god vedlikeholdsplan og erkjennelse av at generatoren behøver omsorg og pleie, er et godt utgangspunkt for å ha en maskin som er trofast og inntektsbringende i mange år.

Harald Solberg er styreleder og 50 % medeier i MGS – Motor & Generator Service AS, som han har vært tilknyttet siden 2010, og sivilingeniør elkraft fra NTH.