一、編制依據(jù)
1)國家能源局 《風力發(fā)電機組振動狀態(tài)監(jiān)測導(dǎo)則》,2012
2)國際標準DIN ISO 17359. 《Condition monitoring diagnostics of machines-General guidelines》
二、系統(tǒng)介紹
2.1 系統(tǒng)特點介紹
風力發(fā)電機組振動監(jiān)測分析診斷系統(tǒng)V1.0,采用“集散式拓撲結(jié)構(gòu)”。“集”是指所有的分析功能都通過設(shè)立在風場升壓站的數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)的分析監(jiān)控軟件來實現(xiàn),“散”是指數(shù)據(jù)采集通過安裝于每臺風機機艙的數(shù)據(jù)采集裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。
·振動監(jiān)測設(shè)備操作簡單,出現(xiàn)斷網(wǎng)等異常情況無需維護人員上機場維護可自動重連;
·在控制中心配置大容量的集中存儲磁盤柜和存儲服務(wù)器,可選擇存儲振動原始數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù)至少可以保存1年,存儲的數(shù)據(jù)便于提取回放;
·系統(tǒng)具備全網(wǎng)范圍內(nèi)的輪巡功能,且輪巡的對象、間隔時間可設(shè)置;
·監(jiān)測系統(tǒng)在增加風機或其他監(jiān)控設(shè)備時可以擴展;
·不在控制室內(nèi)的所有設(shè)備為低溫型,工作溫度為-40℃—60℃;
·安裝于機場的數(shù)據(jù)采集設(shè)備具有防塵、防油污的密封結(jié)構(gòu),大大地提高了系統(tǒng)的電子抗干擾能力和防護能力;
·數(shù)據(jù)采集最高頻率高達100K,并且能夠?qū)崿F(xiàn)最低不低于十分鐘的連續(xù)振動數(shù)據(jù);
·系統(tǒng)具有良好的可擴展性,如果需要能夠?qū)⑺苷駝樱蜏氐刃盘柦尤胍詫崿F(xiàn)更高級的分析;
·控制中心分析系統(tǒng)具有高級分析功能,具有多域變換分析,智能故障診斷功能,風電機組故障知識庫,風電機組故障案例庫,遠程診斷等功能;
·系統(tǒng)診斷功能具有良好的開放性,數(shù)據(jù)可以在授權(quán)的條件下將原始振動數(shù)據(jù)提供給處于不同城市,不同單位的行業(yè)內(nèi)專家以協(xié)助診斷分析。
2.2 系統(tǒng)整體介紹
風力發(fā)電機組振動監(jiān)測分析系統(tǒng)V1.0 共有三級構(gòu)成。
·第一級為機艙采集設(shè)備(包括ICP加速度傳感器,數(shù)據(jù)采集器,光電轉(zhuǎn)換器,環(huán)網(wǎng)交換機等);
·第二級為放置于升壓站中控室內(nèi)的數(shù)據(jù)服務(wù)器,分析程序安裝于此服務(wù)器內(nèi),現(xiàn)場工程技術(shù)人員可以從這個服務(wù)器的終端獲取本風場的機組運行狀態(tài);
·第三級為設(shè)立在集團的數(shù)據(jù)中心,可以將集團所有的數(shù)據(jù)都傳送到數(shù)據(jù)中心,行業(yè)專家、專業(yè)技術(shù)人員可以實現(xiàn)更高層次的分析診斷和管理。
其網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下圖所示:
三、軟件功能描述
本系統(tǒng)具有極強的自學(xué)習性和擴展性,能實現(xiàn)常規(guī)的監(jiān)測分析,以及異常值報警之外,同時具有精確的故障診斷功能。目前能夠?qū)崿F(xiàn)的診斷功能如下:
A、設(shè)置功能
·設(shè)置每臺風機每個信號通道的數(shù)據(jù)長度,采集速率,巡回檢測時間;
·根據(jù)VDI3884 或者其他標準以及廠家參數(shù)設(shè)置各類報警閾值;
·設(shè)置網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)。
B、監(jiān)測功能
·以監(jiān)視圖、棒表、數(shù)據(jù)表格、曲線等方式實時動態(tài)顯示所監(jiān)測的數(shù)據(jù)和狀態(tài);
·可選擇顯示所有機組的測量信號變化趨勢、波形、棒圖、頻譜圖、三維譜圖等;
·故障報警顯示功能,可以設(shè)置多種閾值參數(shù)。
C、分析功能
·有時域振動波形、時域特征值提取(峰峰值、有效值、方差、峰值因數(shù)、峭度指標等);
·各振動通道的關(guān)聯(lián)性分析,過程量的模態(tài)分析;
·信號概率分布和密度函數(shù);
·振動信號頻譜和功率譜分析、沃爾什譜、相位譜、瀑布圖、細化譜、倒頻譜、包絡(luò)分析、共振解調(diào)分析、趨勢和相關(guān)趨勢分析等。
D、診斷功能
·風機葉片不平衡
·不對中
·齒輪缺陷和破損(可以精確到具體齒輪)
·發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子故障
·共振問題
·電機聯(lián)軸器的時變剛度問題
·電機聯(lián)軸器以及轉(zhuǎn)子偏心故障
·雙饋電機電刷,滑環(huán)故障
·齒輪箱高速軸軸向位移故障