本特利风力发电机状态监测解决方案
大型旋转设备中状态监测仪表的应用
大型旋转设备中状态监测仪表的应用摘要:在大型旋转设备中,如汽轮发电机组、压缩机组、风机等大型旋转设备中,机组能否安全和可靠运行,就需要多个检测仪表如油温、振动、位移、转速等及时跟踪监测设备当前的运行状态,以便操作人员做出进行应用监测和故障处理。
本文以Bently(本特利)3300 XL8系列探头为例,就其现场测量部分,从其测量原理、组成、安装和维护等方面来介绍其在测量过程中的应用。
关键词:旋转设备振动位移安装维护检修由本特利3500系统提供-24VDC或-18VDC电源给前置传感器,一般以-24VDC应用较多。
前置器产生一个低功率高频率(RF)信号,这一RF信号由延伸电缆送到探头端部里面的线圈上,根据麦克斯韦尔电磁场理论,趋近传感器线圈接到高频电流之后,线圈周围便会产生高频磁场,该磁场穿过靠近它的导体材料的转轴金属表面时,会在其中感应产生一个电涡流,根据楞次定律,这个变化的电涡流又会在它周围产生一个电涡流磁场,其方向和原线圈磁场的方向刚好相反。
这两个磁场相叠加,将改变线圈的阻抗,即RF信号有能量损失,该损失大小是可以测量的。
导体表面距离探头顶部越近,其能量损失就越大,传感器可利用这一能量损失,产生一个输出电压。
线圈阻抗的变化既与电涡流效应有关又与静磁学效应有关。
如果磁导率、激励电流强度、频率等参数恒定不便,则可把阻抗看成是探头顶部到金属表面间隙的单值函数,即两者之间成比例关系。
通过前置器测量变换电路将阻抗的变化测出并转换成电压或电流输出,再送至3500系统处理后经二次仪表显示出来,即可反应出间隙的变化。
1 系统组成主要由探头、延伸电缆和前置传感器三部分组成。
(1)探头:主要由线圈、头部、壳体、高频电缆和高频接头等组成。
①探头是系统的测量部分,靠近轴的表面,所以能测量其顶部和轴表面的间隙。
由平绕在固体支架上的铂金丝线圈构成,用不锈钢壳体和耐腐蚀材料将其封装,再引出同轴电缆猪尾线和延伸电缆相连接后接入前置器。
风力发电机振动监测系统维修手册
风力发电机振动监测系统维修手册引言：风力发电机作为一种现代化的可再生能源发电设备，具有环保、高效、可持续的特点，在全球范围内得到广泛应用。
而风力发电机振动监测系统作为该设备的核心部件，对于确保设备的正常运行和减少损耗具有重要意义。
本维修手册旨在提供风力发电机振动监测系统的维修指导，从而帮助用户有效解决设备故障和提高系统性能。
一、系统概述风力发电机振动监测系统通过测量风力发电机振动参数，如振动加速度、振动速度和振动位移等，实时监测设备的运行状态，从而及时识别问题和进行预警。
该系统由传感器、数据采集模块、数据处理单元和显示控制终端等组成。
其主要功能包括：1. 监测风力发电机的振动水平，判断设备的工作状态和软硬件性能；2. 分析和识别设备振动异常，预警设备发生故障的潜在风险；3. 提供实时数据和报表，为维修和调试工作提供数据支持；4. 进行设备故障诊断，提供维修建议和方案。
二、振动监测系统的维护与维修振动监测系统的正常维护和维修对于确保其长期稳定运行和准确监测非常重要。
以下是相关的维护和维修指南：1. 传感器维护传感器是振动监测系统中非常关键的组成部分，其灵敏度和准确性直接影响系统的监测效果。
因此，传感器的维护非常重要。
（1）定期校准传感器的灵敏度，确保其准确度和可靠性；（2）检查传感器与设备的连接接头，确保传感器与设备之间的电气连接良好；（3）在传感器正常工作时，及时清洁传感器并保持传感器周围环境清洁，防止灰尘和杂质影响传感器的运行。
2. 数据采集模块维护数据采集模块负责将传感器采集的数据进行模拟/数字转换，并传输至数据处理单元。
以下是数据采集模块的维护要点：（1）检查数据采集模块的电源和信号连接，确保其正常工作；（2）定期清理数据采集模块和连接线路的灰尘和杂质，保持其通畅和良好的接触性能；（3）及时更换损坏的数据采集模块，确保其正常功能。
3. 数据处理单元维护数据处理单元负责接收和处理数据采集模块传输的数据，并进行分析和判断。
本特利状态监测和保护经典问题
本特利状态监测和保护经典问题一、没有延长电缆，只有5米的涡流传感器探头，可以直接加5米前置放大器使用吗？答：可以使用，只要满足探头长度+延长电缆长度=前置放大器的长度就可以，增加延长电缆只是为了安装和调试方便。
譬如：1米的探头+4米的延长电缆=5米前置放大器即可二、探头的灵敏度7.87V/mm，主要取决于什么·？答：主要取决于探头的材质，4140钢材质，材质变了，灵敏度就变了。
三、测量轴振动的表面积对测量结果有什么影响？答：探头的直径越大，测量距离越远，灵敏度越低，线性度越差。
反之，探头的直径越小，测量距离越近，灵敏度越高，线性度越好。
四、前置放大器和探头的那几个参数是固定的？答：前置放大器的固定频率(射频信号），同轴电缆和探头是固定的电容、电感和电阻。
这样探头离轴的距离与间隙电压成正比。
五、同轴电缆不能折成直角，否则会显示坏值，拉直后就显示正常了，什么原因造成的？答：因为同轴电缆折成直角后，改变了内屏蔽层与中心导体之间的绝缘层的电容值，而拉直以后就恢复了原来的电容值。
六、探头与同轴电缆连接处应该怎么固定？答：用手轻轻转动，听到3到4声卡卡即可，不是越紧越好，里面有弹簧，压得太紧，容易破坏弹簧的弹性形变。
七、校验延伸电缆和探头的电阻，可以判断探头的好坏吗？答：如果电阻在规定的范围左右，不能说明探头没有问题，但是如果电阻不在规定的范围内，或者短路或者断路，则探头肯定不能用了。
测量电阻最好从带着同轴电缆一起测量。
八、同轴电缆的长短对测量结果的灵敏度有什么影响？答：同轴电缆与前置放大器的长度匹配，则测量结果的灵敏度准确。
同轴电缆短了，测量结果的灵敏度会变高。
同轴电缆长了，测量结果的灵敏度会变低。
九、一个校验合格的振动探头停车时安装在-10 V的位置，运行期间振动不发生变化，什么原因造成的？怎么处理？答：探头的安装位置有限，受侧面的影响，还没有到位，提前检测到了-10V的信号，是这种现象发生的原因。
本特利电涡流传感器 传感器常见问题解决方法
本特利电涡流传感器传感器常见问题解决方法美国BENTLY本特利电涡流传感器本特利内华达的电涡流传感器。
用于大多数涡流机械的长期监测，它们测量实际的轴运动，这是反映机器受力的牢靠指标。
3300 XL 8 mm 电涡流传感器系统：这种电涡流传感器系统供应大80 mils （2 mm）线性范围和200 mV/mil的输出。
它在大多数机械监测应用中用于径向振动、轴向（侧向）位移、转速和相位（Keyphasor ）测量，并符合美国石油协会标准670第4版的要求。
有多种螺纹尺寸、探头配置和安装附件可供选择。
3300 XL 11 mm 电涡流传感器系统：这种电涡流传感器系统专门用于当我们8 mm传感器的80 mil （2 mm）线性范围不能充分要求时的场合。
11 mm 电涡流传感器系统供应大180 mils （4 mm）的线性范围和100 mV/mil的输出，紧要用于要求大线性范围的轴向（测向）位移、转速、差胀以及往复式压缩机活塞杆位置（下落）测量。
有多种螺纹尺寸、探头配置和安装附件可供选择。
3300 5mm/8mm 电涡流传感器系统：这种电涡流传感器系统是我们的3300 XL 8 mm 系统的前一代产品，我们推举在全部新的和备件应用中使用3300 XL 8 mm系统。
8 mm XL 探头、电缆和前置器和旧的 3300 系列产品具有互换性。
当8 mm探头的端部直径和相应的螺纹尺寸不适用时，也可以使用5 mm探头。
有多种螺纹尺寸、探头配置和安装附件可供选择。
3300 XL NSv 电涡流传感器系统：这种电涡流传感器系统具有5mm端部直径和60 mils （1.5 mm）的更短线性范围，适用于被测靶面区域小、侧视或沉孔间隙减小以及其它限制使用我们标准的 5 mm / 8 mm 电涡流传感器的情况。
3300 16 mm 高温电涡流传感器系统：这种电涡流传感器系统用于350℃ （662F）的高温环境，如温度超过我们标准电涡流探头和电缆能够承受的极限的某些燃气和蒸汽轮机应用。
通用本特利3500系统综述
决策支持
3500、System 1软件与决策支持功能结合起来，就能为 您的关键设备提供当今最为先进的技术，来主动性检测和避 免问题。 决策支持功能属于System 1软件的独有功能，这项功能 能够自动根据用户内嵌的规则和知识，对其收集到的数据进 行审查，检测出机械或热力学方面的问题，并生成Actionable Information*建议。建立您自己的规则十分简便易行，并不需 要特殊的编程技能，只需将逻辑和数字运算符拖放到任何对 应于某一特定故障的条件序列中即可。 在检测到某一具体故障或状况时，System 1软件向工厂人 员发出警示，告知发生了问题以及问题的严重程度，以及如何 处理这个问题，这些均实时进行。Actionable Information消息 可以用于通知工厂人员，这种消息是完全可以配置的，能够反 映出您的特定运行惯例和程序。它支持的通知方式包括移动 电话、寻呼机、PDS、电子邮件、计算机和过程控制系统的弹出 式窗口，以及甚至传统的模拟式信号器指示板。
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本特利 监测系统说明书
本特利内华达公司生产的 3300 监测系统，可提供可靠的精确信息。可连续地测量和 监视不同的机器运行状态参数，对于早期发现机器故障，诸如：轴承不平衡、失效、不 对中以及轴裂纹，可提供重要的信息。采用编程短接块，用户可在现场选择不同的监测 方案；3300 系统的设计满足了 API670 和 678 标准，并且可以连接计算机；3300 监测系 统采用积木式模块化。一个 3300 系统包括一次探头、高频同轴电缆、前置器和监视器， 监视器又由框架、电源、系统监视器、及其所选的检测器以及相应的检测器和传感器系 统的任意组合，如：双通道振动监测器（我厂选用）、六通道热电阻式温度监测器（我 厂选用）、双通道轴向位移监测器、双通道胀差监测器、多通道故障诊断仪（我厂选用） 等等。
从框架中取出下一 个监测器
在监测器从框架中取出之后，指示电
源是否正常的发光，发生的情况?
二极管不亮
发光二极管亮
更换监测器，请见
有关监测器手册
拿出所有监测器，
发光二极管依然不亮
转向第 7 步
转向第 1 步
7 使监测器保持与框架脱离的状态。同时， 从系统中取出一个信号输入模块。把固定 模块的螺钉松开，把模块从框架后面拉出 约两英寸，使其脱离背板，在模块被拉出 框架之后，观察系统监测器上指示电源是 否正常的发光二极管，直到其发亮前，或 者所有模块都与框架脱离之前，要继续保 持模块与框架成脱离状态。如果所有模块 都与框架脱离，而指示电源是否正常的发 光二极管仍然不亮，则要更换电源，同时 要从步骤 1 开始重新进行试验。
二．监测器的功能 1．双通道振动监测器可监测显示两个通道的值，水平振动—轴的方向，径向振动—
垂直轴中心线方向的振动，即通道 A 和通道 B 的值。 2．通过按住前面板的 GAP 开关，每个通道的间隙电压值便会显示在前面板的仪表上，
BENTLY监测系统故障分析与处理的探讨
摘要：介绍 BENTLY（本特利）—3300监测系统几种常见故障的分析、判断和处理方法。
Abstract:It introduces the analysis, judgement and processing the constant faults of BENTLY 3300 monitor systems关键词：监测系统；故障；处理方法Keywords:mo nitoring system ； faults ； processing methods ；0 、前言目前大型机组的状态监测系统对机组的故障诊断和分析起着十分重要的作用。
它的可靠性与否直接影响着机组的故障诊断和分析。
要搞好大型旋转机械的机组状态监测分析 ( 例如：西安交通大学轴承研究所研制的 RB21 监测分析系统 ) ，就必须对现有的监测系统仪表（如：本特利 -3300 系列监测系统仪表）的故障，进行及时分析、判断和处理，减少故障时间，增加监测系统的可靠性。
下面介绍几种本特利 3300 系列监测系统的常见故障，并对其进行分析、判断及处理。
1 、监测系统的基本原理（以本特利轴振动 3300/16 为例）大型机组轴（转子）振动的监测信息，由本特利内华达公司提出，它采用垂直于轴某部位（轴承处附近）的平面 X-Y ，安装两支夹角为90 °的涡流探头，另外再安装一只键相探头用来监测相位信号，从而可以得到该截面的轴心轨迹图和轴的平均位置等，利用这些图形的变化对旋转机械进行故障诊断和分析，为指导大型机组故障预测和检修起到重要的作用。
现在，对大型旋转机械安装 X-Y 探头进行监测已成为国家和行业标准。
涡流探头是由前置器（前置放大器）的“电容三点式震荡电路”产生的震荡频率。
频率为f =≈ 2.5MHz 的震荡电流信号送到探头。
该电流在探头顶端（探头顶端是由银丝绕制的扁饼状平面线圈）产生高频磁场。
当磁场区域内的导体趋近或离开探头时，导体产生的涡流将产生变化，表现为探头线圈等效电感量 L 发生变化。
浅析本特利监测系统组态及故障处理措施
浅析本特利监测系统组态及故障处理措施汇报人：2023-12-14•本特利监测系统概述•本特利监测系统组态设计•本特利监测系统常见故障及原因分析目录•本特利监测系统故障处理措施与技巧•本特利监测系统维护保养策略建议•总结与展望：未来本特利监测系统发展趋势预测目录01本特利监测系统概述系统定义与功能本特利监测系统是一种用于监测旋转机械运行状态和故障的在线监测系统，通过采集和分析旋转机械的振动、温度、压力等参数，实现对机械故障的预警和诊断。
系统功能本特利监测系统具有实时监测、数据采集、数据分析、故障预警和诊断等功能，能够及时发现机械故障并指导维修人员进行故障排除，提高机械运行效率和安全性。
系统组成与结构系统组成本特利监测系统主要由传感器、数据采集器、分析软件和显示器等组成。
传感器负责采集机械运行参数，数据采集器负责将传感器数据传输到分析软件，分析软件对数据进行处理和分析，显示器则将分析结果以图形或数字形式展示给用户。
系统结构本特利监测系统的结构通常采用分布式结构，即多个传感器和数据采集器分布在不同的机械部位，通过总线或网络将数据传输到中心服务器进行分析和处理。
这种结构能够实现对机械运行状态的全面监测和故障预警。
本特利监测系统广泛应用于旋转机械的监测和故障诊断，如汽轮机、发电机、压缩机、泵等。
通过对这些机械的振动、温度、压力等参数的监测和分析，能够及时发现潜在的故障并指导维修人员进行维修。
旋转机械监测本特利监测系统还可以应用于设备状态监测领域，通过对设备运行参数的实时监测和分析，能够及时发现设备异常并指导维修人员进行维修，提高设备运行效率和安全性。
设备状态监测系统应用领域02本特利监测系统组态设计03扩展性组态设计应具备可扩展性，方便未来功能升级和扩展。
01实用性组态设计应满足实际应用需求，确保系统功能完备、操作简便。
02可靠性组态设计应考虑系统的稳定性和可靠性，确保数据准确、传输可靠。
组态基本原则需求分析明确系统功能需求，确定监测参数和范围。
本特利内华达Essential Insight mesh无线状态监测
提升工厂的可靠性无论工厂中的资产设备位于工厂何处，了解其健康状态变得日益至关重要。
随着利润和机器可用性变得越来越重要，可靠性和效率业已成为首要因素。
现在，为了提升整个工厂的效能，工厂中辅机设备的精准运行越来越受到业主们的重视和关注——就是那些在以前鲜有对其状态进行监测的资产设备。
通常，对于泵、电动机和风扇这些归类为中低关键性的辅助或重要资产设备，大多采用便携式数据采集器（PDC），依靠人工巡回的方式进行定期监测。
运行人员根据规划好的时间进行巡回视察，记录下全厂范围内资产设备的振动和温度数据。
虽然PDC非常有用，但是仅靠这种采集数据的方法会带来一些难以克服的缺陷。
数据质量和一致性是保证资产数据模型精确的关键。
此外，人工巡检获取的数据量则是使得运行人员难以及时发现资产设备出现故障的障碍。
数据频次是状态监测要考虑的另一个基本要素。
在对数据进行趋势分析时，这就变得更加显而易见，即当试着把状态关联在一起、得出结论或快速有效地分析机械故障时，才发现人工巡检获取的数据远远不够；而这正是预测性维护和显著提高工厂可靠性的关键因素。
1Essential Insight.mesh无线解决方案GE的本特利内华达*Essential Insight.mesh*无线状态监测解决方案能够经济有效地强化现场可靠性。
通过定期提供在线监测数据，Essential Insight.mesh为提高重要资产的可靠性而进行的状态监测提供了只有有线解决方案几分之一的成本开销。
Essential Insight.mesh系统建立在经过验证的本特利内华达状态监测技术的基础之上，由此，用户现在可以很容易地对上游石油天然气、碳氢化合物加工、发电、化工、制药和许多其它行业工厂中可触及的重要资产设备进行监测。
Essential Insight.mesh解决方案为整个工厂——即使是在人员最难以靠近的区域中——迅捷地部署状态监测提供了一种简便方法。
由于无需布线，因而安装快速、简单、经济：绝大多数工厂从开始部署到数据采集仅需两天时间。
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本特利风力发电机状态监测解决方案
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本特利内华达ADAPT.Wind TM风力发电机状态监测解决方案-实现对风电机组产品生命周期的有效延伸
随着中国市场对清洁能源需求的日益增长，在风电行业出现持续增长的同时，如何对制造后的产品实现在运行层面有效监测，提升风机的实际使用寿命周期，从而实现风力发电生产的持续竞争力等一系列需求，也逐渐成为了风机制造商，风场业主与运行人员最为关心的话题之一。
本特利内华达ADAPT.wind TM状态监测系统解决方案提供了从传感器到监测器和软件以及故障诊断服务的一体化可扩展的解决方案，经过主动预防性地检测风电机组传动系统早期的故障和问题，不但帮助风机制造厂商及时对安装机组进行故障预警及诊断，提升售后质保期内的产品安全可靠性，为高效率服务提供更加可视的平台，同时也极大的帮助运营商控制运行维护成本，更加优化管理风电场的资产，提高设备的可利用率并降低维护的费用，提升风场经济效益。
ADAPT.wind TM系统不但已作为GE风电机组配置的标准状态监测解决方案在全球使用，同时它还能够根据整机制造商的要求，灵活配置在其它任何整机制造商生产的风电机组上。
为什么要振动状态监测？
风电机组会长期承受诸多无法预知的运行条件，这些都可能会对机组运行造成非常严重的不良影响。
如果能尽早地发现这些问题并加以处理，那么必然会提高风机的可利用率，同时也能够降低维护成本。
因此先进的状态监测技术与专业经验对于可靠地进行资产设备管理而言至关重要。
齿轮箱是首要问题
行星齿轮箱的故障是风电机组制造商和运行人员主要担心的问题。
据统计仅与齿轮箱本身的故障问题直接相关的维护费用就占到了风电场运行与维护费用的25%-30％。
本特利内华达风机状态监测系统让运行人员能够远程获知齿轮箱的运行状况。
经过该系统获取的齿轮箱早期故障状态数据，使运行人员在齿轮箱出现轻微故障时，能够合理地改变运行方式，延长机组的运行时间，从而保证发电收益，而且能够降低被动式故障检修的风险，避免非计划停机或灾难性事故的发生。
对风场的所有风机实施主动预防性的状态监测还能够帮助运行人员有效地规划和合理地安排机组的停机维护计划。
将所有需要停机维护的风机集中安排在一次检修计划中进行检修，只需使用一台吊车，这样便能节省近百万的维护费用。
为什么要使用本特利内华达ADAPT.wind TM系统？
它能使您从使用的第一天就对机组运行状况了如指掌。
经过
对齿轮箱、发电机、主轴承和风塔摆动的可靠的连续监测，让您能够提前数周，甚至提前数月了解到设备存在的潜在问题。
提高风机利用率
从基于时间或故障的检修方式转变为基于风机健康状态的检修方式。
预知性的检修规划能帮助您延长检修周期间隔，优化停机检修计划，并延长风机或部件的使用寿命，从而提高机组可利用率。
改进风机可靠性
建立风机健康运行基准线，掌握所有风机的运行状态。
早期预警/故障检测
在故障发生的早期，快速确定故障位置和原因，尽可能经过塔上的维护解决故障，从而节省吊装的费用。
也可为安排风机检修和采购备件留出充分的准备时间。
另外还能够避免引发二次故障以及恶性事故的发生。
状态监测领域的专业知识和经验
本特利内华达将60年在线状态监测领域的专业知识和丰富诊断经验融入到ADAPT.wind TM风力发电机状态监测解决方案中。
这些宝贵的专业知识和经验源自于本特利内华达在全世界范围内已安装的两百多万个传感器和监测通道。
同时，该解决方案还融合了本特利在业内领先的优化与诊断软件平台System 1软件的智慧和精华，经过把数据转换成可操作的经验结论，使业主和运行人员能够自信地做出决策。
远程故障监测
ADAPT.wind TM解决方案同样适用于一个或多个风场。
您能够从风场中控室就地监测整个风场，也能够在异地或集团公司总部远程监测一个风场或数个风场，经过集中化的管理让生产率的提高成为可能。
先进的技术解决了复杂的齿轮箱问题
ADAPT.wind TM风机状态监测解决方案拥有本特利注册专利的行星级累积冲击检测算法，该专利是一套针对行星级故障监测非常有效的算法，用来检测经过风电机组齿轮箱行星级的碎片颗粒的数量，并对其进行趋势的分析和处理。
这就大大增强了对齿轮箱健康状况的洞察能力，并有助于准确地找出故障产生的区域。
而动态能量指数（DEI）算法是专为变转速的机械设备而设计的。
DEI算法把振动频率的变化分布到5个运行频带，从而得到更准确。