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G52/58机组为典型的“丹麦设计”风电机组
水平轴
三叶片
上风向
主动偏航
变桨距功率调节
双馈式变速恒频控制
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Gamesa机组简介
机组采用常见的“一字型” 布置形式,为保证变桨系统的安装位置,齿轮箱输出轴在机组的左侧,与发电机相连,主轴采用双轴承设计。
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故障现象
现场巡检中,在塔架下部听到机舱发出很大的异常声音。
停机进入机舱检查发现:
转速到350RPM左右时,齿轮箱壳体与输入轴相对前、后轴向窜动,蹿动量为3-5mm左右;
在行星轮外齿圈处有很大的“咕咚、咕咚”撞击声音,声音均匀而且连续,异音和撞击同步出现。
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故障初步分析
根据齿轮箱声音大小和撞击位置手感检查,初步判定齿轮箱行星轮位置有故障;
齿轮箱观察孔无法观察到行星齿部分;
受齿轮箱结构限制,内窥镜也无法观察;
齿轮已出现故障,齿轮油监测无法判断故障部位;
采用振动监测可初步判断故障部位;
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振动监测分析
测试仪器:便携式离线振动监测设备
测试状态:
机组并网运行,
发电机转速:860-1200rpm左右;
发电功率:40-120kW左右;
记录数据:
传动系统的多点的振动频率、幅值与加速度;
发电机实时转速;
机组实时输出功率;
实时风速;
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振动监测分析
各采集点理论上均应位于轴承座6点钟位置(承载区)上,可是个别位置由于传感器安放不方便只能做到尽可能接近承载区。
采集并分析的振动参数为以下两种:
速度频谱:检测由于如松动、不平衡和不对中等低频振动故障;监测和确认轴承、齿轮缺陷阶段。
加速度包络线谱:齿轮啮合,轴承早期缺陷,润滑不良,重复性冲击等问题。
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振动监测分析
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振动监测分析
从数据结果推算
太阳轮轴转速=45 r/min
中间轴转速=330 r/min
输出轴转速=930 r/min
结合监测记录,输出轴转速为984 r/min ,由于风力机组处于低负载运行状态,转速变化快,认为两个结果一致;
初步诊断为行星轮轴承出现问题,该故障处于严重阶段。
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振动监测分析
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振动监测分析
从上图中可以看到齿轮箱故障已经影响到机舱大幅度轴向振动。
齿轮箱振动总值=,
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