风力发电机组振动故障分析及相关问题阐述.pdf

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1、第４期机电元件Ｖｏｌ畅３６Ｎｏ畅４２０１６年８月ELECTROMECHANICALCOMPONENTSＡｕｇ畅２０１６试验与检测风力发电机组振动故障分析及相关问题阐述孟军（山西大唐国际新能源有限公司，山西太原，０３００２１）摘要：本文主要是对某城的某个风电场中的风力发电机情况进行分析。已知当风速范围为１０～１４米／秒时，风力发电机会因为频发振动报警而引起停机的故障。我们经过多方面的研究，已将机组自身的质量问题排除，将滤波器安装在机组的控制系统中，以便能够预处理发电机转速发出的信号，其能够被作为回路被转速控制

2、的输入，这样，故障便能够解决。文章将围绕风力发电机组的振动故障和相关的问题方面进行阐述。关键词：风力发电机组；振动故障；问题Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６１３３．２０１６．０４．０１１中图分类号：ＴＮ７８４文献标识码：Ａ文章编号：１０００－６１３３（２０１６）０４－００５１－０３1风力发电机组振动分析（１）振动传感器是被安装在机舱的内部，其能够对超过允许幅值的最大振动起到监测作用，将在风力发电机组的主控制器中发送一个信号，随之会引起风机振动报警的情况出现，甚至会发［１］生停机的可能。（２

3、）机组自我保护的一大措施便是振动报警图１风机的振动和停机，其能够有效的避免问题扩大，但是正常风机机组的运行与发电量会受到连续振动报警（４）我们通常以“黄金区域”来称呼１０～１４到停机的影响而带来极大的经济损失为投资方。米／秒时段的风机发电的风速范围，众所周知，发（３）根据对某风机（如图１）的研究，其在试电效益会因为受到风机振动停机的影响而被降运行的过程中，因振动问题而出现报警和停机的低，因此，风机的生产商为了避免风机因为振动［２］机组达到总数量的２／３以上。我们观察到，当故障的原因而遭受损坏，就对控制风机系

4、统的参［３］风速范围控制在１０～１４米／秒，机组发生停机的数进行了调整，以便限制风机发电的功率，而概率能达到８４．６％，而在此以外的其它风度范这样的保护措施是降低发电效益的最主要原因，围，都极少的出现报警或停机的情况，无论风速使得投资方经济损失严重。是高还是低都极少。收稿日期：２０１６－０６－１３５２机电元件２０１６年机组上原因，使得其表现出非常低效的旋转转2故障原因和分析速，其主要表现特征是出现在部分零部件中，因（１）所谓的风机振动报警就是指报警信号在而也会出现极低的振动能量，这也是为什么在在风机内部的产

5、生是因为触发到了振动传感器形其阶段难以将实际的振动故障判断出来的原因。成的。某风机机组发生故障后，根据监控系统的而据笔者了解，气的其工作监测的时间是长期的数据调集我们发现：报警次数和转速之间的关系过程，需要按照传动链在低转速的风力发电机组是１５５０～１６５０转／分钟，有高达９４．５％的占有中具体的传动变化的情况来定，这也便于诊断低率；报警次数和变桨角度之间的关系是５～１１度，速传动链在风力发电机组中的时间。占有率达到８９％；功率和与报警次数之间的关系若在管理者的操作中只能够采用风况调节是８３０～８６５千瓦，

6、达到９４．５％的占有比例。的这一方法对运行中的发电机组进行调节，难以（２）我们将以上可能发生振动故障的因素一将风况参数和风机运行之间相适应，难么就会出一排除以后，就对垂直气流进行分析，目的是为现风况参数改变转速和功率在发电机组中也会了将风机振动时的风向确定，选择的五台风机都随之改变的情况，自然也会造成振动复兴差在发非常具有代表性，并将额外的在线持续性的检测电机组中出现。因此，将在线永久的监测应用在器、新型风向标支架（见图２）以及风向的位置传风力发电机组的运动中就显得非常有必要，其不感器等装置安装在五台风机上

7、面，以便能够快捷断能够对传动链中瞬时异常的现象发生起到捕的采集风机运行时的数据，方便进一步的分析研获作用，还能够在离线的状态下对振动发生的趋［３］究。势以及历史数据的特征等进分析。3关于最终测试的结果和采取措施分析3．1关于最终测试结果（１）在正常振动情况下触发的报警是当机舱正确的对准风向时，在９～１０米／秒以上的风速为正常的运行状态，为了使风机被保持在额定的发电机功率控制系统需要使用到变桨调节器。（２）总有那么一个时间段，发电机转速的波图２新型风向标支架动会比平均水平高，当在控制系统中接收到这一将现场采样

8、点的模块加装在机舱的控制柜波动时，变桨控制的给定便会受到系统的控制，中，其不仅需要连接加速度的传感器，还需要保以致在最后将振动报警触发并使风机机组发生持有效的通信效果同工控机（这是存在于控制柜停机现象。中的能够用来收集可编程的逻辑控制器）。在现（３）我们在测试的图形中观测到（见图３），场我们先后进行了急停试验（低转速）、超速发动风机自然机械的摆动与发电机转速之间会产生机试验、变桨系统的开环测试以及变桨系统的正特性