文档介绍：风机振动诊断案例
中国运载火箭技术研究院
China Academy of Launch Vehicle Technology
机组寿命一般为15-20年,保修期为2年,随着机组运行时间的延长,目前这些机组
陆续出现了一些故障,包括风轮叶片、齿轮箱、发电机以及控制系统等故障,从而导致
机组停止运行,严重影响发电量,造成经济损失。
风力发电机组故障不仅仅在我国出现,全世界很多地方也出现同样的问题,但目前
在我国运行的风力发电机组中,出现故障的概率已占了一定的比重,应认真分析研究
随着风电产业在中国的飞速发展,如何保证风力发电机组稳定运行,如何高效的利用风
力资源已经成为一个很重要的课题摆在了我们面前。
任何一个设备系统在运行时会产生各种各样的振动信号,通过这些振动信号可以识
别其运行状况,而当其超过常规范围时,即被认为存在异常。
在风力发电机组上运用振动测试大致可以分为简易和精密两大类:简易振动测试,
主要由风电场维护人员使用较简单和易于携带的测试设备,对风力发电机组有无故障、
故障的严重程度及其发展趋势做出定性的初步判断。它能对风力发电机组的运行状态作
出是否正常的判断,当参数存在异常或超过限值时即报警。风力发电机组的简易振动测
试适宜于安装调试阶段,用以检查和排除运输过程及安装施工中的缺陷以及在使用维护
阶段进行状态监测,发现事故隐患并掌握其运行状态的劣化趋势。精密振动测试,主要
由具有一定经验的工程技术人员或专家使用测试功能较齐全的振动测试设备,对风力发
电机组故障的存在部位,发生原因及故障类型进行识别和定量分析。
中国运载火箭技术研究院
China Academy of Launch Vehicle Technology
内蒙古某风场发电机故障
中国运载火箭技术研究院
China Academy of Launch Vehicle Technology
内蒙古某风场900KW的一些风机振动过大,总是发生
振动传感器报警,应其要求我们进行了振动测试和分析。具
体时域振动波形极其振动频谱请见下图分析:
中国运载火箭技术研究院
China Academy of Launch Vehicle Technology
[ m/s ^2] Ti me( di anj i di ngz i - z) - I nput [ m/s ^2] Aut os pect r um(di a nj i di ngzi - x) - I nput
Wor ki ng : I nput : I nput : FFT Anal yz er Wor ki ng : I nput : I nput : FFT Anal yz er
2 800m
1. 6
700m
1. 2
600m
800m
500m
400m
0 400m
- 400m
300m
- 800m
200m
- 1. 2
100m
- 1. 6
-2 0
0 40m 80m 120m 160m 200m 240m 280m 320m 360m 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
[ s ] [ Hz]
风机启动过程中,由于风机的偏航和变浆引起的振动不如正常运行时候振动大,
所以我们主要关注风机正常运行状态下的频谱。
风机转速在24RPM状态下运行的频谱,从图中可以看出振动的主要频谱为
204HZ及其倍频,风机的发电机的定子槽数为504槽,此风机的定子槽频率为
504*24/60=,由于转速有波动,振动的频谱也在200HZ左右波动。而204HZ
。由此得出:振动的主要来源是由定子槽引起的振动。
中国运载火箭技术研究院
China Academy of Launch Vehicle Technology
在风机停机过程中,随着风机的转速的降低,振动频率逐渐降低,振动幅值也会逐
渐减小。具体停机过程中的频谱请见下面频谱图:
[ m/s ^2] Aut os pect r um(di a nj i di ngzi - z) - I nput [ m/s ^2] Aut os pect r um(di a nj i di ngzi - z) - I nput
Wor ki ng : I nput : I nput : FFT Anal yz er Wor ki ng : I nput : I nput : FFT Anal yz er
800m 800m
700m 700m
600m 600m