離線振動分析在風電場的應用國投新能源投資有限公司Page

2引言-風機并網裝機量大↑25%Page

3引言-風電運維管理重點如何改善風機設備利用率如何加強風電場的運維管理如何降低風機后期運營成本三個如何？Page

4引言-風機運維成本分析早發現：<10萬早期維修費用管理措施組織措施技術措施運維成本停機成本備件成本檢修成本故障預警技術發展晚發現：>100萬吊裝費用+更換費用Page

5風力發電機狀態監測的意義

作為現代風場管理和檢修維護中重要的的環節，通過監測風機狀態信息,分析風機故障發展態勢，發現早期故障隱患，實現預知維修，從而減少機組的故障停機，避免設備事故及由此造成的發電損失和維修成本，最終提高機組的有效利用率和使用壽命，對風電管理體系有著重要意義。Page

6風力發電機狀態監測實現的手段油液化驗熱成像振動分析聲發射超聲波探傷能夠分析風機大部分故障，且易于實施Page

7振動分析原理實現方式測量條件根據設備結構、轉速、功率選擇適當的測試工況，以確保測量值符合設備實際故障嚴重程度。為充分暴露出故障特征，建議選擇至少風速為5m/s以上的并網工況測量數據。測量部位選擇選擇合適的特征參數、測量位置、測量方向和運行條件，測量部位應選擇在測量部件的負荷承載區，對于無法安裝測量傳感器的地方，可以在支承面附近選擇合適的部位,并根據實際情況選擇需要測量的方向。Page

8振動分析技術簡介雙擊添加標題文字雙擊添加標題文字雙擊添加標題文字123456頻域分析時域分析相位分析高頻解調通過快速傅立葉變換，以頻域的形式對信號進行描述，主要手段有傅立葉的正逆變換、倍頻分析、小波變換、三維坐標圖等信號在時間區域之內進行的變化以及分析，主要的內容包括時域平均、瞬態記錄，時域特征值等對相位隨時間的變化以及相位差進行分析采用帶通濾波器分析高頻振動信號，查找軸承和齒輪故障Page

9振動分析應用方式根據測量實現方式在線式離線式Page

10在線式振動監測和離線振動分析對比功能在線離線）

硬件性能實時數據趨勢有無機組停機保護有但基本未使用無綜合相位分析無有啟停機有有測點數量6-10點無限制，按需選擇測量頻帶0-20KHz0-80KHz測量精度16-24位24位測量線數3200-640012800以上應用特點故障診斷功能提供簡單頻帶報警（點數少只能提供有限故障數據）結合人員現場診斷經驗并綜合多種定義進行精密分析使用成本高低

應用場合

重要設備振動保護，診斷功能需要離線補充設備日常巡檢和異常精密診斷Page

11在線式振動監測和離線振動分析對比

目前在風電振動監測實際應用中，在線振動檢測只檢測各部件單一方向，不能區分諸如不平衡、轉子偏心、松動等故障，齒輪箱結構復雜，傳動部件多，有限的點數往往不能覆蓋所有部件，因此往往需要配備離線分析方式作為補充。另外，在線振動監測往往按月或按季度出報告，與離線方式差別不大。而離線振動分析，由于投入低，見效快，能夠迅速與檢修工作整合，目前在風場日常巡檢、風機出保驗收、風機異常分析應用廣泛，是風電場建立狀態預測維修體系的理想選擇。

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12離線振動分析建議實現方式基準測量在滿足測量工況條件下，以機組在磨合期過后的振動數據做基準；有同型號新投運機組的在磨合期結束后的振動數據基準為佳。評估準則當警告出現時，通常允許繼續運行，直到找到振動狀態變化的原因；報警所表示的振動上限值，當超過報警限值時，必須采取短時間內的補救措施，或立刻停止風機運轉。Page

13典型故障特征（軸承外環故障）加速度波形有振動沖擊特征，加速度幅值譜和解調譜中都出現軸承外環故障頻率。故障振動沖擊外環故障頻率諧波外環故障頻率諧波結論：電機前軸承外環損傷明顯，需要盡快更換軸承。Page

14典型故障特征（齒輪磨損）加速度波形和頻譜中，分布有高速齒轉頻沖擊和邊帶特征，且出現了齒固有頻率特征。高速齒轉頻間隔沖擊齒固有頻率轉頻邊帶結論：高速齒齒面損傷Page

15典型故障特征（齒輪剝落）加速度波形和頻譜中，分布有中速齒轉頻沖擊和邊帶特征，且出現了齒固有頻率特征。中速齒轉頻沖擊中速齒固有頻率及轉頻邊帶結論：中速齒齒面損傷結語與在線振動分析僅提供振動值的簡單報警相比，采用離線振動分析方法，綜合風機大部件的溫度、聲音等信息，結合現場人員