风电机组维护与诊断–– 现状、难点、经济效益.pdf

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1、风电机组维护与诊断––现状、难点、经济效益邢建辉博士威能极(天津)风力发电驱动有限公司西门子(中国)研究院Winergy,2010-1-威能极的风电机组传动链解决方案威能极风机传动链新产品研发/R&D威能极代表着当今最先进的风电机组齿轮箱设计已成功实现了6MW齿轮箱原型样机优化风电机组的能量传输：先进的在线自动状态诊断系统变桨系统和控制器15%的威能极员工常年投身工程应用、研齿轮箱发电机联轴器发和测试工作变桨系统状态诊断系统变流器能够提供完整的风电机组传动链产品，同时提供电变桨系统和状态诊断系统Winerg

2、y,2010-2-威能极：知名风电部件供应商工业集团能源集团医疗集团研究院IndustryAutomationFossilPowerGenerationImaging&IT德国DriveT传动部echnologiesRenewableEnergyWorkflow&Solutions美国BuildingTechnologiesOil&GasDiagnostics中国IndustrySolutionsPowerTransmission英国OsramPowerDistribution印度Mobility大型传动部运动控制系统

3、部机械传动部Winergy,2010-3-主要内容•预知维护与振动监测技术--现状•难点–技术和管理•经济效益分析Winergy,2010-4-各种维护方式维护策略响应式维护预防性维护运行到故障发生基于时间定期维护基于实际状态对于关键部件–高成本:对于关键部件-成本较高:-吊车租用-过于频繁更换部件预知维护-修理/解体-难于定义“合适”的时间间隔-发电量损失对于关键部件—成本较低-安全风险-只在需要时进行维护-早期发现故障降低吊车/修理费用问题在于：如何准确知道机组关键部件的状态？振动监测与诊断：在线采集机组振动信号

4、，通过分析主传动链振动，诊断主轴承、齿轮箱、发电机的缺陷，从而为维护工作提供依据Winergy,2010-5-关键部件在风力发电机组20年设计寿命中，齿轮箱与发电机维护费用占风机所有部件维护费用的60%以上。因此，振动监测/诊断系统将齿轮与发电机选为重要的监测诊断对象。部件维护费用，按系统分类（总计20年内）（包括更换部件费用）刹车与液压系统控制系统偏航系统主轴及联轴器叶片电气及并网系统齿轮箱齿轮箱其它部件齿轮箱及润滑系统发电机及冷却系统发电机发电机数据来源数据来源:NREL,2006:NREL,2006Winergy

5、,2010-6-振动监测技术–传感器振动标准VDI3834Part1–15“MeasurementandEvaluationoftheMechanicalVibrationofWindEnergyTurbinesandTheirComponents“62Winergy,2010-7-振动监测技术–数据分析一级：振动速度值，宽带（10~1kHz）RMS值的阈值监测，阈值的设置标准VDI3834-1二级：振动速度/加速度，窄带（根据特征频率选择）RMS值的阈值监测进一步分析频谱三级：深入诊断（故障位置、类型）方

6、法包括：频谱、包络谱、时间序列分析等VDI3834-1:MeasurementandevaluationofthemechanicalvibrationofwindenergyturbinesandtheircomponentsOnshorewindenergyturbineswithgearsISO10816-3:Mechanicalvibration—Evaluationofmachinevibrationbymeasurementsonnon-rotatingparts—Industrialmachineswit

7、hnominalpowerabove15kWandnominalspeedsbetween120r/minand15000r/minwhenmeasuredinsituWinergy,2010-8-振动监测技术–现状信号采集+基本分析+人工诊断自动诊断典型故障+人工诊断疑难杂症硬件WinTControl8个振动加速度通道获得GL认证和Allianz保险公司认证软件OmniTrend基本分析功能(FFT,etc.)•提供具有故障识别及故障定位功能可通过Modem远程访问的自动故障诊断•早期发现风机驱动链内的各

8、种机械故障专家远程分析数据•自动预测风机部件的可安全运行剩提供诊断报告余寿命提供处理建议•以易于理解的简洁文本形式描述故障类型与故障位置•基于互联网WWW远程访问Winergy,2010-9-自动诊断报告自动生成诊断报告（趋势图、结论、预测、建议）Winergy,2010-10-基于振动监测的风电机组维护–现状•国内风电场目