风力发电机在线油品监测系统的设计与应用.pdf

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1、2011年仪表技术与传感器2011第9期InstrumentTechniqueandSensorNo．9风力发电机在线油品监测系统的设计与应用金鑫，王东亚，殷伟，曹连山(北京天源科创风电技术有限责任公司，北京100176)摘要：研制一种基于风力发电机齿轮箱润滑油的在线油品监测系统，介绍了其传感器原理、硬件、软件设计方案和通讯方式。单片机与其外围电路获得监测信号后，由485通讯传输至中控室，VB6．0设计的中控软件具有各参数处理、生成趋势图、预警和报警等功能，可实现远程实时在线监控、诊断风力发电机齿轮箱润滑油的品质状态，对风力发电机齿轮箱的工况进行分析、判断，提高风力发电机

2、设备可利用率。通过试用与化验比较，证明了系统的正确性与实用性。关键词：风力发电机；齿轮箱；润滑油；在线监测；故障诊断中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)09—0062—02DesignandApplicationofOnlineOilMonitoringSystemforWindTurbineJINXin，WANGDong—ya，YINWei，CAOLian—shan(ChinaTianyuanNewEnergyTechnologyCo．，Ltd．，Beijing100176，China)Abstract：Thispaperdeve

3、lopedakindofwindturbine’Sonlineoilmonitoringsystembasedongearbox．Thepaperintro—ducedtheprincipleofsensors，thedesignschemeofhardwareandsoftwareandthecommunicationmethod．ThemonitorsignalswereobtaindbySCMandperipheralcircuits，whichweretransmitedtothecentralcontrolroombyRS一485communication．Ce

4、n—tralcontrolsoftwaredesignedbyVB6．0hasthefunctionsofparametersprocessing，andtrenddiagram，warningandalarmandSOon．Andthesoftwarecanrealizeremoteonlinemonitoringanddiagnosisaboutthewindturbinegearboxwearconditionsandgearboxlubricantqualitystatus，gearboxofwindturbineworkingconditionanalysisa

5、ndjudgement，itVanimprovewindturbineequipmentavailability．Throughtrialandlaboratory，itisprovedthatthesystemiscorrectandpractica1．Keywords：windturbine；gearbox；lubricatingoil；onlinemonitoring；faultdiagnosis0引言否为铁颗粒，根据幅值大小判断颗粒尺寸。其中铁金属与非铁国内风电产业发展迅速，然而风电机组润滑油的技术要金属分别分为5个颗粒尺寸等级，将在试验部分图示。求、质量检测、润

6、滑系统维护，在国内尚无统一技术规范。据统计，风机齿轮箱失效机率大约是工业齿轮箱平均失效机率的2倍，其中80％的失效是由摩擦、磨损和润滑失效造成的，润滑油携带着各种与工作状态相关联的机械加工产物和外来污染物；对润滑油进行检测，可以更好地帮助风电场用户科学选油、合理用油，提高润滑油管理水平，以及提高设备运行可靠性，有效图1油品颗粒传感器原理图降低维护成本，所以有必要对风机齿轮箱润滑油进行监测。油液温度用Ptl00传感器测量，用表示。油中微水含量为了满足设备油液分析准确性、实时性的要求⋯，提出采应用HMC01型湿敏电容测量，当润滑油湿度发生改变时，湿敏用金属扫描探测器原理的传感

7、器、电容式敏感元件原理的传感电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变器的方法，将传感器放置于润滑油循环回路中，对其中金属颗化量与相对湿度成正比，故可得到相对湿度值，即油中水活性粒(分为铁与非铁)尺寸、微水含量等润滑油理化指标进行在线值，用n表示。监测。基于以上传感器，监测齿轮箱润滑油的金属颗粒数量与尺1油品监测的原理寸分布，用以判断齿轮箱摩擦磨损状况；监测润滑油的微水含金属扫描探测器可以检测铁金属和非铁金属，原理图见图量和温度，用以判断齿轮箱润滑油的品质，以合理地添油或更1。图1中的1和3为驱动线圈，2为信号线圈