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2009-02-16 來源:國家風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心 瀏覽數(shù):3868
采用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對風(fēng)電機組齒輪箱高速端的速度、加速度、溫度進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,經(jīng)開箱后發(fā)現(xiàn)齒輪油已嚴(yán)重污染,齒輪齒面已有磨損。
探測器自動把這些讀數(shù)與預(yù)設(shè)參數(shù)作比較,當(dāng)發(fā)現(xiàn)超出正常值限時立即向操作人員發(fā)出警報。從探測器上發(fā)出的讀數(shù)可立即顯示和存儲在數(shù)據(jù)管理器上,數(shù)據(jù)管理器主要作用是輸入、存儲和對機器狀態(tài)進(jìn)行檢查??珊喕瘮?shù)據(jù)的收集、存儲和分析,繪制出歷史趨勢曲線。
風(fēng)力發(fā)電機組由風(fēng)輪、齒輪箱及發(fā)電機等組成。為了捕獲風(fēng)資源的需要,整個旋轉(zhuǎn)軸系安裝在幾十米高的塔架上,這就給機組各部位的測量帶來不便。而系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分狀態(tài)探測器和數(shù)據(jù)管理器便于隨身攜帶,因而十分適合對風(fēng)電機組的重點部位進(jìn)行狀態(tài)測量。
1) 系統(tǒng)優(yōu)勢
① 狀態(tài)探測器既可單獨使用,又可與數(shù)據(jù)管理器聯(lián)合使用。當(dāng)單獨使用時,根據(jù)報警信號可對機組測量點的實時狀態(tài)馬上作出判斷,十分方便。當(dāng)需要了解機組運行當(dāng)中的某個過程時,將采集到的數(shù)據(jù)傳到MDM中進(jìn)行保存,然后再進(jìn)行詳細(xì)分析。
② 由于系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)既包括振動速度,又包括包絡(luò)加速度,因此我們不但可以發(fā)現(xiàn)低頻到中頻的故障如不平衡、不對中、轉(zhuǎn)子彎曲、松動等,又可檢測到軸承及齒輪的缺陷,這一點對風(fēng)電機組尤為重要。此外,對溫度的測量,可以幫助分析軸承溫度,對故障的判斷起到一定的幫助作用。
2) 系統(tǒng)的不足
系統(tǒng)作為一種較為簡易的狀態(tài)監(jiān)測產(chǎn)品,其分析和診斷功能較為薄弱。通過對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析,我們僅能看到其在一段時間內(nèi)的總體水平;如果發(fā)現(xiàn)了某些測量點的數(shù)值超出報警限值,也僅能做出一個早期故障的判斷,而對于故障的具體來源及原因便無從得知,這時就需要借助更為先進(jìn)的工具,來做進(jìn)一步的分析,如FFT頻譜分析、頻譜趨勢分析、時間波形分析等,以便對故障做出準(zhǔn)確判斷。
3)由于現(xiàn)階段對風(fēng)力發(fā)電機組的狀態(tài)監(jiān)測所作的工作還非常有限,因此我們在設(shè)定測量值的報警限值時還有一定的困難。設(shè)定準(zhǔn)確的報警水平既需要有機組振動監(jiān)測的經(jīng)驗,又需要有被監(jiān)測機組正常振動水平的經(jīng)驗,只有當(dāng)我們了解了正常的振動水平,才會發(fā)現(xiàn)機組的異常振動。這就需要我們對機組的每個測量點作長時間的監(jiān)測,收集其振動發(fā)展趨勢信息。當(dāng)測量點的振動趨勢表明機組處于一個持久的良好工作條件時,就可把報警值設(shè)定在這個趨勢水平之上。此外,當(dāng)對機組進(jìn)行修理后,如果必要的話,也需要對報警水平進(jìn)行調(diào)整。
3.現(xiàn)場測量點的選擇
根據(jù)目前風(fēng)電機組的實際運行情況,通常齒輪箱齒輪及其軸承、發(fā)電機及其軸承是較容易發(fā)生故障的部件,因此在常規(guī)的監(jiān)測中,可將齒輪箱前后軸承、發(fā)電機前后軸承分別作為測量點。這樣做是基于如下的考慮:
1) 當(dāng)機組的主要軸承失效時,機組就得停機。監(jiān)測軸承的振動可以較早發(fā)現(xiàn)軸承故障,這就為及早安排必要的維修提供了寶貴的時間。
2) 由于軸承承載著機器的負(fù)荷,許多典型的機械問題如不平衡、不對中、松動等都會將振動信號傳給軸承。因此通過監(jiān)視軸承的振動,就會同時發(fā)現(xiàn)上述典型機械故障及軸承缺陷。
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