Funktionsmodell der Pumpturbine Waldeck II
Turbine
Der Einsatz der Francis-Turbine erfolgt mehrmals täglich und mit häufigem Lastwechsel zwischen Minimal- und Volllast zur Netzregelung oder Produktion von Spitzenlaststrom. Die besonders beanspruchten Turbinenregelorgane und Wellenlager sowie alle anderen Turbinenteile werden nun nach jahrzehntelangem Betrieb im Herstellerwerk geprüft, Schäden behoben sowie Verschleiß und Korrosion beseitigt. Der Einbau eines neu gestalteten, ca. 18 Tonnen schweren Laufrades mit einem Durchmesser von 3,1 Metern soll durch verbesserte strömungstechnische Eigenschaften die bisher durch Maschinenschwingungen begrenzte maximale Leistung um bis zu 20 MW auf 240 MW steigern.
Ober- und Unterwasserkugelschieber von Turbine und Pumpe
Die vier Hauptabsperrorgane haben die Aufgabe, die Zuströmung von Wasser zur Pumpe bei Turbinenbetrieb und umgekehrt zur Turbine bei Pumpbetrieb abzusperren. Darüber hinaus haben diese Absperrorgane neben den Einlaufschützen am Ober- und Unterbecken eine wichtige Sicherheitsfunktion bei Maschinenstörungen und bei Revisionsmaßnahmen. Dabei sind Betriebsdrücke von 36 bis 38 Bar zu beherrschen. Zur Revision werden die Kugelschieber, mit Stückgewichten von 90 bis 160 Tonnen ausgebaut, zerlegt und mit Schwertransportern in die Herstellerwerke gefahren. Dort werden die Lager der Drehkörper, die den Rohrleitungsquerschnitt absperren, instand gesetzt und die für die Absperrfunktion notwendigen Stellmotore und Absperrelemente überholt bzw. erneuert. Alle anderen Teile werden geprüft und mit neuem Korrosionsschutz versehen.
Generator
Der Generatorläufer hat ein Gewicht von rund 375 Tonnen und einen Durchmesser von rund 5,1 Metern. Nach der Komplettreinigung werden alle wichtigen Komponenten geprüft und erforderliche Reparaturen durchgeführt. Die Polabstützung muss beispielsweise erneuert werden.
Der Generatorständer wiegt rund 240 Tonnen und hat einen Durchmesser von rund 5,2 Metern. Er besteht aus Gehäuse, Blechpaket und Wicklung und wird komplett neu hergestellt. Auch die Erregeranlage ist zu erneuern. Der Zusammenbau des Generatorständers erfolgt auf dem Montageplatz in der Kaverne. Nach dem Einbau des Ständers wird der Generatorläufer wieder eingesetzt und mit Turbine und Pumpe gekuppelt.
Pumpe
Die Pumpe verfügt über aufwändige bewegliche Laufrad-Labyrinthdichtungen, die im eingefahrenen Zustand bei Pumpbetrieb für einen guten Wirkungsgrad sorgen. Im Turbinenbetrieb, bei dem das Pumpenlaufrad mit der Maschinenwelle rotiert, werden die Labyrinthringe zur Vermeidung von Verlusten, die in den engen Laufradspalten entstehen würden, ausgefahren. Besonders die mit Verschleiß behafteten Bauteile werden neben anderen im Herstellerwerk geprüft und instand gesetzt. Die stark vorangeschrittene Korrosion wird beseitigt.
