故障诊断在风力发电机组的应用

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1、风力发电机组故障诊断方法研究Q长春科技学院学院，氏春»2»12)摘要：在风机故障诊断小，采用的基木方法是时域监测、频域诊断,通过实时监测來对风力发屯机的状态进行诊断。木文主要介绍当前风力发电机诊断的监测及故障诊断常用的方法。关键词：风机;故障诊断;振动；监测ResearchoffaultdiagnosisinwindturbinegeneratorsystemHoushuang(1.SchoolofAutomationEngineering,NortheastDianliUniversity,changchun132012,China.2.School

2、ofAutomationEngineering,NortheastDianliUniversityjilin132012.)Abstract:Thewaysofthefaultdiagnosisofwindturbinegeneratorsystemalmostaremonitoringintimedomainandmakingdiagnosisinfrequencydomain.Theworkingstateandthefaultsareknownbyanalyzingthefigures.Somenewdevelopmentsinfaultmech

3、anism,signatureextraction.diagnosismethod,howtopreventfault.Keywords：windturbinegeneratorsystem;faultdiagnosis;vibration1引言面对当前不可再牛资源的短缺状况，许多国家的学者们都在不断的探索和发展可以利用并能保护坏境的可再生清洁能源，主要辺括风能、太阳能、潮汐能等等，一二五规划的大力推动下风力发电已经建成一定规模，风力发电的各种相关技术也在不断的发展和完善并口趋成熟，风电行业的市场也正在迅猛的发展和扩大，风力发电作为一种增怏速度快、可持

4、续再生的新能源，使其具备了在能源竞争中的一定优势。风力发电迅猛发展的同时，又不断出现了新的问题，就我国而言我国风力发电机组频出故障，如果不能及早发现故障，在故障时及时排除故障，必将对风力发电机的发电量和使川寿命造成直接的影响。因而对于风力发电机的故障诊断变得尤为重要，并口风力发电机是大型的旋转机械设备，其故障诊断理论同样使用于其他人型机械设备，所以对风力发电机故障诊断的研究有很深远的实践意义。2风机故障机理研究风力发电机的故障常从风力发电机各部分的振动状况方面体现出米■根据振动信号进行实时监测与诊断是目前风机设备维护管理的主要手段■经过多年的发展与完餐

5、风机振动故障诊断已经形成了比较完备的理论与技术体系。近年來■随着非线性理论的发展■尤其是信号处理、知识工程和计算儈能等理论技术与故电机方面1、轴弯曲;2、轴承损坏;3、转自不平衡；4、轴承座刚性差；5、电源电压不平衡；6、磁隙不均；7、磁力中心不正常基础方面1、基础共振；2、基础刚性差；3、基础破损；4、地脚螺栓损伤松动；5、振动传递风机方面障诊断的融合渗透/吏风机故障诊断的内容得到了进一步的丰富与充实。发生故障的风机设备在运行中一•般处于非线性振动状态。风机等旋转机械常见故障■如不平衡、不对中、弯曲、裂纹、松动、碰摩、喘振、油膜涡动、油膜振荡、旋转失

6、速等，总体來说.风机振动故障产牛于4个方血＜电机、风机本身、基础和风管。其中由风机方面原因引起的故障占主导地位。1、机件损坏；2、轴不对小；3、转自不平衡；4、转子弯曲；5、轴承磨损；6、轴承油膜涡动;7、密封摩擦震动;8、机件松动风v机振动管道方面1、管道共振;2、支撑不良;3、气流脉动;4、管道阻力;5、进风阻力图1风机振动因果图3故障征兆提取风机的振动信号反映了风机设备的运行状况'其时域、频域和幅值域分析结果均可以作为故障征兆。由于以快速变换为基础的数字信号处理技术在机械动力学中广泛应用，测试分析方法己经达到了比较完善的程匱1仏4.风机的振动信号

7、在频域内的能量分布具有比较明显的特点，因止匕•冃前的风机故障诊断仍以振动信号的频域特征作为主要的故障征兆。XI功率谱估计山于风机振动信号在频域内具有明显的分布特阻因此•各种功率谱估计技术在故障征兆提収中得到了广泛应用。其中"经典功率谱估计方法（如周期图法、口相关法》在工程实践中应用最为广泛•但是•该方法存在着方差性能耄分辨率低等局限。现代功率谱估计中的最大爛谱佔计和参数模型功率估计4如越和2,模型》提高了频率分辨卷在振动信号的分析中也得到了应用。对于平稳信号而葺其频域的能量分布不随时间变化■上述功率谱估计方法可以满足精度要求。九2吋频分析风机在升降速过

8、程屮的振动信号为非平稳信号■为T获得信号相对于频率和时间的变化规律•提高分析叫41）分析等。其