风电故障诊断的一般方法
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❖ 在设备运行中或在基本不拆卸的情况下, ❖ 通过各种手段,掌握设备运行状态, ❖ 判定产生故障的部位和原因, ❖ 并预测、预报设备未来的状态。 ❖ 是防止事故和计划外停机的有效手段。 ❖ 是设备维修的发展方向。
中国运载火箭技术研究院
China Academy of Launch Vehicle Technology
设备维修制度的发展
❖ 事后维修,故障维修 (Break down) ❖ 设备坏了后才去修理。
❖ 定期维修,预防维修 (Preventive) ❖ 定期地检查和大修。
❖ 预测维修,视情维修 (Predictive) ❖ 周期的监测,需要时才去维修。
中国运载火箭技术研究院wenku.baidu.com
China Academy of Launch Vehicle Technology
事后维修体制
定义 ❖ 设备运行到坏了再进行修理。
❖ 不需要安排计划。
优点 ❖ 对一些设备,更换比修理更便
•风力发电机监测系统最重要的工作是通过对设备运行过程中所表现出的各种外部 征兆及信息,提取反映状态的正确信息并进行分析和识别其内在故障。
中国运载火箭技术研究院
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振动监测的原理
风机设备安装在几十米高空,不容易送到工厂检修,由于我国国产的风力 发电机组部件本身的材料、精度、热处理等可靠性比较低,出现故障的可能性比 国外的设备要高,加上我国有些地区地形地貌、气候特征(在我国北方地区,冬 季气温很低)与欧洲相比有特殊性,风力发电机组本身运行的环境比较恶劣—— 温度、风沙、气候变化等对机械设备性能影响很大。可能对标准设计的齿轮组机 械传动力系来说,经常出现超过其设计极限条件的情况,作为传递动力的装置长 期处于复杂的交变载荷下工作,故加强对风力发电机组的运行状态监测以便更好 的掌握其运行情况,并对出现的故障进行分析,以保证同风场的其他机组安全可 靠的运行。
组断轴毁机事故 ❖ 1999年新疆石河子东热电厂2.5万KW机组叶片断
裂28片,故障停机2个月。 ❖ 2004年,Horns Rev海上风电场的多台风机 出现
了电机失效等技术故障,为了更换和维修故障风力发 电机组,Vestas作为供应商承担了所有的损失,这直 接导致了该公司2004年近4000万欧元的亏损。
故障诊断的一般方法
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风力发电机机组监测诊断
•在线监测系统是近20年来在大型机组上发展起来的一门新兴交叉性技术,这是由 于近代机械工业向机电一体化方向发展,机械设备高度的自动化、智能化、大型 化和复杂化,在许多的情况下都需要确保工作过程的安全运行和高的可靠性,因 此对其工作状态的监测日益重要。
一、设备故障诊断的意义、目的和任务
1,设备故障诊断的意义 2,设备故障诊断的目的 3,设备故障诊断的任务
中国运载火箭技术研究院
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1,设备故障诊断的意义
(1)避免灾难性事故的需求
❖ 1989年美国挑战者号航天飞机失事 ❖ 2003年2月美国哥伦比亚号航天飞机失事 ❖ 前苏联切尔诺贝利核电站的爆炸 ❖ 1985年大同电厂1988年秦岭电厂20万 KW发电机
因此进行在线状态监测可以及时发现问题,及时处理,还可以分析从出现故 障征兆到彻底失效的时间,以便及时安排检修。
中国运载火箭技术研究院
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风力发电机监测的意义
在线监测系统会给客户提供如下方便:
(1)通过在线监测系统能够最大程度的使整机安全运行,可以对风力发电 机有效的保护
中国运载火箭技术研究院
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(2)设备管理发展的客观需求 降本增效——〉降低维修成本——〉经
济式维修——〉状态维修——〉状态检测故 障诊断
中国运载火箭技术研究院
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主要内容
❖ 状态监测和故障诊断简介 ❖ 振动的基本知识 ❖ 信号处理基本方法 ❖ 振动测试技术的基本内容 ❖ 风力发电机组常见故障分析 ❖ 基于振动的分析方法 ❖ 振动标准的建立
中国运载火箭技术研究院
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什么是状态监测和故障诊断?
•随着大型风力发电机容量的迅猛增加,现在风力发电机已经到了兆瓦级,机械结 构也日趋复杂,不同部件之间的相互联系、耦合也更加紧密,一个部件出现故障, 将可能引起整个发电过程中断。另外,近年来随着风力发电机的快速发展,其技 术的成熟度跟不上风力发电机的发展速度 ,在媒体上出现了大量关于风力发电机 齿轮箱、主轴、叶片的损坏,甚至有风力发电机倒塌的报道。例如,台湾电力规 划从2003年到2010年共投资190亿建立186部海上风力发电机组,结果到目前安装 的82台机组,结果有51部无法运转发电,故障率高达62%。投入近百亿,发电收入 仅11亿。
(2)提前检测到某个零件故障,从而减少其它的零件的损坏 (3)监测系统可以较早发现故障,这就为及早安排必要的维修提供了宝贵
的时间,减小了停机的次数和时间 (4)通过在线检测的结果,可以对风力发电机有针对性的修复
中国运载火箭技术研究院
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风力发电机的传动装置属于旋转机械,具有旋转的特点。这些设备的旋转组 件都有各自特定的振动频率。其振动幅度则代表该设备的工作情况或工作质量。 振幅的增大直接表示旋转组件例如轴承或齿轮发生了故障,过大的振动往往是机 组破坏的先兆和主要原因。由于振动参数比其他状态参数如温度、压力等更直接、 快速准确地反映机组的运行状态,所以有必要将振动信息作为对风机进行检测、 分析及故障预报。同时也可以使用温度等参数联合进行监测。
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设备维修制度的发展
❖ 事后维修,故障维修 (Break down) ❖ 设备坏了后才去修理。
❖ 定期维修,预防维修 (Preventive) ❖ 定期地检查和大修。
❖ 预测维修,视情维修 (Predictive) ❖ 周期的监测,需要时才去维修。
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事后维修体制
定义 ❖ 设备运行到坏了再进行修理。
❖ 不需要安排计划。
优点 ❖ 对一些设备,更换比修理更便
•风力发电机监测系统最重要的工作是通过对设备运行过程中所表现出的各种外部 征兆及信息,提取反映状态的正确信息并进行分析和识别其内在故障。
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振动监测的原理
风机设备安装在几十米高空,不容易送到工厂检修,由于我国国产的风力 发电机组部件本身的材料、精度、热处理等可靠性比较低,出现故障的可能性比 国外的设备要高,加上我国有些地区地形地貌、气候特征(在我国北方地区,冬 季气温很低)与欧洲相比有特殊性,风力发电机组本身运行的环境比较恶劣—— 温度、风沙、气候变化等对机械设备性能影响很大。可能对标准设计的齿轮组机 械传动力系来说,经常出现超过其设计极限条件的情况,作为传递动力的装置长 期处于复杂的交变载荷下工作,故加强对风力发电机组的运行状态监测以便更好 的掌握其运行情况,并对出现的故障进行分析,以保证同风场的其他机组安全可 靠的运行。
组断轴毁机事故 ❖ 1999年新疆石河子东热电厂2.5万KW机组叶片断
裂28片,故障停机2个月。 ❖ 2004年,Horns Rev海上风电场的多台风机 出现
了电机失效等技术故障,为了更换和维修故障风力发 电机组,Vestas作为供应商承担了所有的损失,这直 接导致了该公司2004年近4000万欧元的亏损。
故障诊断的一般方法
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风力发电机机组监测诊断
•在线监测系统是近20年来在大型机组上发展起来的一门新兴交叉性技术,这是由 于近代机械工业向机电一体化方向发展,机械设备高度的自动化、智能化、大型 化和复杂化,在许多的情况下都需要确保工作过程的安全运行和高的可靠性,因 此对其工作状态的监测日益重要。
一、设备故障诊断的意义、目的和任务
1,设备故障诊断的意义 2,设备故障诊断的目的 3,设备故障诊断的任务
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1,设备故障诊断的意义
(1)避免灾难性事故的需求
❖ 1989年美国挑战者号航天飞机失事 ❖ 2003年2月美国哥伦比亚号航天飞机失事 ❖ 前苏联切尔诺贝利核电站的爆炸 ❖ 1985年大同电厂1988年秦岭电厂20万 KW发电机
因此进行在线状态监测可以及时发现问题,及时处理,还可以分析从出现故 障征兆到彻底失效的时间,以便及时安排检修。
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风力发电机监测的意义
在线监测系统会给客户提供如下方便:
(1)通过在线监测系统能够最大程度的使整机安全运行,可以对风力发电 机有效的保护
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(2)设备管理发展的客观需求 降本增效——〉降低维修成本——〉经
济式维修——〉状态维修——〉状态检测故 障诊断
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主要内容
❖ 状态监测和故障诊断简介 ❖ 振动的基本知识 ❖ 信号处理基本方法 ❖ 振动测试技术的基本内容 ❖ 风力发电机组常见故障分析 ❖ 基于振动的分析方法 ❖ 振动标准的建立
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什么是状态监测和故障诊断?
•随着大型风力发电机容量的迅猛增加,现在风力发电机已经到了兆瓦级,机械结 构也日趋复杂,不同部件之间的相互联系、耦合也更加紧密,一个部件出现故障, 将可能引起整个发电过程中断。另外,近年来随着风力发电机的快速发展,其技 术的成熟度跟不上风力发电机的发展速度 ,在媒体上出现了大量关于风力发电机 齿轮箱、主轴、叶片的损坏,甚至有风力发电机倒塌的报道。例如,台湾电力规 划从2003年到2010年共投资190亿建立186部海上风力发电机组,结果到目前安装 的82台机组,结果有51部无法运转发电,故障率高达62%。投入近百亿,发电收入 仅11亿。
(2)提前检测到某个零件故障,从而减少其它的零件的损坏 (3)监测系统可以较早发现故障,这就为及早安排必要的维修提供了宝贵
的时间,减小了停机的次数和时间 (4)通过在线检测的结果,可以对风力发电机有针对性的修复
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风力发电机的传动装置属于旋转机械,具有旋转的特点。这些设备的旋转组 件都有各自特定的振动频率。其振动幅度则代表该设备的工作情况或工作质量。 振幅的增大直接表示旋转组件例如轴承或齿轮发生了故障,过大的振动往往是机 组破坏的先兆和主要原因。由于振动参数比其他状态参数如温度、压力等更直接、 快速准确地反映机组的运行状态,所以有必要将振动信息作为对风机进行检测、 分析及故障预报。同时也可以使用温度等参数联合进行监测。