风力发电机组的振动测试与诊断.pdf

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1、10风力发电机组的振动测试与诊断2012.№1风力发电机组的振动测试与诊断张登峰,郝伟,郝旺身（郑州大学振动工程研究所，郑州450001）[摘要]针对目前国内风力发电机组故障诊断还处于初期阶段。本文从风力发电机组齿轮箱和发电机轴承进行振动测试与诊断。通过实例表明，实施风力发电机组的振动故障诊断是完全可行的。[关键词]风力发电机组；故障诊断；振动测试；[中图分类号]TM315[文献标识码]B[文章编号]1000-3983(2012)01-0010-03VibrationTestandDiagnosisof

2、theWindGeneratorZHANGDengfeng,HAOWei,HAOWangshen（ResearchInstituteofVibrationEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,China）Abstract：Accordingtotheinitialstageinfaultdiagnosisofthewindgeneratoratthepresentdomestic,thepaperhasdonevibrationtestsandf

3、aultdiagnosisonthewindpowergearboxandgeneratorbearing.Theresultsshowthatvibrationfaultdiagnosisofwindgeneratoriscompletelyfeasible.Keywords：turbinegenerators；faultdiagnosis；vibrationtest[2]过高是诱发齿轮箱发生故障的主要原因之一。这时由引言于齿轮箱长期工作在高速重载下，便会伴随着产生大风能作为一种清洁的可再生能源，越来

4、越受到世量的热，引起齿轮箱均匀的温度场发生紊乱，如果润界各国的重视。在2003~2007年间，全球风力发电年滑剂散热不好，便会造成润滑剂提前失效。又由于风平均增长率为24.7%，截至2007年底，全球累计总装场的不恒定，导致机组工作速度变化及机组载荷交替机容量为93864MW，风电新增装机容量为19865MW。变化。最后在热应力和应变力引起变形共同作用的情而风机齿轮及齿轮箱极容易受到损害和出现故障。一况下，诱发齿轮胶合、齿面损伤和轴承失效（内外圈旦风机出现故障，就会直接给企业带来巨大的经济损或滚珠损坏）

5、等故障的出现。另一方面，设计上存在失。由于目前国内风力发电机行业起步较晚，对于风缺陷。这主要由于齿轮的承载能力计算一般按照力发电机故障诊断的运用还处于起步状态，特别是在ISO6336进行。当无法从实际运行得到经验数据时，风机齿轮箱典型故障机理和特征提取方面还不够深厂家可能选用的应用系数为1.3，但实际上由于风载荷入，这主要因为风力发电设备本身结构复杂，工作环的不稳定性，使得设计与实际具有偏差，造成齿轮表[1][3]境恶劣，各种干扰较大，涉及的问题较多。于是，本面咬伤甚至表面载荷过大而疲劳破坏。如果轴承选

6、择文通过对风力发电机组旋转部分进行振动测试与诊不好，会造成轴承损坏。这在一定程度上影响着功率断，为及时发现隐患，找出导致问题出现的原因，最传递，产生噪音，严重影响机组正常运行。终为相应地采取措施提供依据。2齿轮箱振动测试1齿轮箱发生故障的原因2.1测点布置由于风力发电设备本身结构复杂性及工作环境恶依据当前风力发电设备的现场工作状况，较容易劣下，齿轮和齿轮箱极容易受到损害和出现故障。轴产生故障的部位常常是齿轮箱齿轮和发电机以及它们承失效和齿轮箱出现故障是导致设备故障的重要因前后轴承，并考虑到现场情况及测试

7、的方便性，因此，素。机组发生故障可能主要有以下原因：一方面油温在监测中我们常常选择齿轮箱、发电机的前后轴承作为测量重点，图1就是测试点的布置图。之所以这样基金项目：国家自然科学基金资助项目(50675209)；河南省杰布置，是基于以下两点考虑：出人才创新基金资助项目(0621000500)2012.№1大电机技术11(1)由于风力发电设备机组系统的复杂性和工作3实例分析条件比较恶劣性，如此布置的目的就是为了方便测试。3.1振动故障判断诊断标准(2)由于轴承承载着机器的负荷，诸多常见的机械风力发电机组振动

8、没有相关的国家标准，只能对问题（如不对中、不平衡、油膜振荡、松动等）均会其进行连续的监测以提供更多的原始数据。通过对同把振动信号传给轴承。因此通过监测轴承的振动，就一齿轮箱的同一部位进行定期监测，将风机正常状况会及时发现常见机械故障和轴承缺陷，为设备及时必下的各个振动值作为制定相对标准基础。在实际监测要地维修赢得了足够时间。诊断中，将实测值与正常值比较，视为倍数来判断机齿轮箱械齿轮箱的运行状况。依据风机相对标准的条件，我叶轮z4②国一些厂家