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摘要:风电机组具体运行期间,振动检测从属关键内容,对其检修及维修技术实操要求相对较高。鉴于此,本文主要围绕着风电机组层面振动检测当中预防性的检修技术实践应用开展深入地研究和探讨,期望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的参考。
关键词:振动检测;风电机组;预防性;检修技术
前言
预防性的检修技术,属于现阶段风电机组层面振动检测当中极具有效性的一项技术,可更为高效地完成风电机组层面振动检测及检修各项实践工作,维持风电机组稳定可靠地运行状态。因而,综合分析风电机组层面振动检测当中预防性的检修技术实践应用,有着一定的现实意义和价值。
1、故障常见位置
1.1 在轴系故障层面
在一定程度上,分能式发电机组倘若有轴系故障现象产生,则齿轮箱将难以维持安全稳定的运行状态。因该风能式发电机组内部轴一般所需承受压力相对较大,部分轴因长期运行,会产生疲劳失效、弯曲、偏移等现象[1]。
1.2 在发电故障层面
风电机组内部,发电机从属核心部件,实际运行期间极易有转子、定子层面故障问题产生,如若干或单个绕组短路、动态或静态的气隙偏心、端环断裂等等。发电机还极易产生电机增加消耗、均值降低、增加转矩波动、内部缺乏对称性、低效率运行、轴承过于热、振动变大、过高油温等问题现象。
1.3 在齿轮箱层面
风电机组内部,齿轮箱从属主要机械部件之一,接收风力为其基本功能,获取转速功能后提供于发电机。故齿轮箱具体运行情况,其与发电机组总体运行状态关系密切,对发电机自身运行性能可起到基础保障作用。风轮若呈低转速状态,转速便无法满足于发电机实际需求,需借助齿轮箱发挥变速功能来完成。故齿轮箱可用为增速箱。因齿轮箱内轮轴、齿轮等工艺极具复杂性,有着极高装配精度层面要求及标准,大部分风机组均处于高负荷状态下运行,断轴、轴承及齿轮受损等故障问题较为常见。
2、检测及维修处理
2.1 在检测设备及对象层面
一是,设备层面。振动信号借助离线采集装置实施采集操作,选定HET-P03-Ⅱ仪器型号。分析振动信号系统软件选定Wexp2,采集和存储数据系统软件选定Wind DAQ;PCB608A11型号振动传感装置,分析频率设5000 Hz、传感装置灵敏度设100 mV/g;选定E2A-M12KN08-M1-B1型号转速传感装置;二是,测定对象层面。预防性的检修实施对象选定较高价值及维修成本的大部件或设备,例如双馈形式风力的发电机组内部传动部件,内含发电机的主轴、齿轮箱的高速轴、齿轮箱、低速主轴等。某地风电场内部风力发电的机组所在振动信号选定8通道实施同步采集[2]。
2.2 在信号分析及装置状态诊断层面
借助本文所选定装置及测点布置手段,对该地区风电场内部58台的风力发电机组实施振动数据信息采样操作。初步整理该部分数据信号,分类分析风力发电机组的实际状态:一是,普通振动层面。借助信号分析系统软件Wexp2,予以分别导出此风机振动实测数据峰值、有效参值的时域图,如此便可了解到此风力发电机组于电机前后的轴承会产生极大振动峰值。因电机前后的轴承振动实际基值大,伴有着一定的冲击,故需密切开展跟踪监视实践工作。电机前后部分轴承信号于6、7通道实施测取,将第6通道相应时域及频域图谱导出,便可知晓,电机前后部分轴承的包络谱可见100 Hz和多次谐波,电机前后部分轴承呈较大振动状态原因基本可确定是受到了电磁干扰,能维持正常运行状态;二是,缩短振动故障实际监测周期。
逐一分析风机振动信号可知晓,1号机组所产生振动信号,该机组有周期性的冲击存在,频域的信号图上面6000 Hz维持产生峰丘。信号4000~7000 Hz带有通滤波及包络谱。从包络谱图当中可发现1328 Hz和多次谐波,接近于轴承内环的故障特征132.7 Hz频率,表面电机前部轴承内环有磨损故障隐患存在,技术员务必密切监测风机电机的轴承实际振动变化情况,将振动监测实际周期有效缩短,结合具体情况予以科学处理;三是,注重振动故障的适时处理。此风电场内46号机组所产生振动信号相应时域图可见周期性的冲击现象,且频域的信号图6000 Hz位置产生了有峰丘,4000~7000 Hz信号带通的滤波及包络谱。此包络谱图显示26.6 Hz的转频冲击,且没有其余的故障特征,也只是存在着转频冲击性故障问题,主要因部件中心缺乏对称性或者部件松动所致,需对机体地脚松动及联轴器的对中情况予以细致检查,确保各种隐患问题均得以及时、有效地排除;四是,注重振动故障的及时检修。
3、机组健康运行状态基本分类
风电机组的振动层面预防性科学检测与检修技术实操工作为确保高效落实,便可结合具体需求,把放电机组实际运行合理划分为不同类别,制定相应维修处理实施策略,详细如下:
3.1 在良好状态层面
处于良好运行状态下,则风电机组总体可维持优良运行状态,无需实施维护处理,仅需落实周期性的检测便可维持其稳定运行状态。风场内部风电机组通常均会处于良好运行状态。若此情况之下,风电机组仍需逐个实施细致检查及有效维护,便会过多浪费风电机组有效检测相关资源,对风电机组总体检测实施效率影响极大。故此种风电机组仅需定期落实检查工作,便可维持其良好运行状态。
3.2 在磨损状态层面
部分风电机组因使用时间长,会有磨损现象存在,通常不会对风电机组总体运行产生较大影响。但若缺乏对此类问题关注度,会逐步恶化风电机组该层面故障问题,对风电机组维持稳定运行状态较为不利。故此类型风电机组,务必要将监测周期合理缩短,将风电机组具体磨损程度妥善确定下来,选定最适宜维修处理手段或者措施,予以妥善处理,确保风电机组回归正常且稳定运行状态[3]。
3.3 在隐患状态层面
风电机组若潜在故障隐患,则检修务必及时,为风电机组安全运行提供可靠性保障。此类型风电机,倘若其故障问题未得以及时有效地修复处理,则极易诱发更多严重故障产生,以至于损坏风电机组,企业损失会较为严重。故此类故障一旦被发现,务必及时落实检查、科学修理各项工作,防止产生更多故障问题,且可节省一部分物力、人力。
3.4 在潜在严重故障问题状态层面
风电机组若有严重性故障产生,务必及时组织相应技术员落实维修处理各项工作。借助振动监测,有效确定风电机组具体产生问题部位,为后续维修处理工作提供关键性依据。倘若需要,则可对风电机组予以停机安排,确保时间合理,把控好维修成本。故日常工作期间,应及时更换处理受损零部件,维修期间尽量将停机时间有效缩短。
4、结语
从总体上来说,风电机组实际运行期间,轴系和发电、齿轮箱等故障均十分常见,为确保风电机组层面振动检测当中预防性的检修技术实践应用工作得以高效落实,则务必要注重检测装置科学选定,确定好具体的检测维修实施对象,积极落实信号分析及装置状态诊断,并把放电机组实际运行合理划分为不同类别,制定相应维修处理实施策略,以确保高效完成风电机组层面振动检测当中预防性的检修技术实践应用工作。
参考文献:
[1]范世岩.风电机组振动监测网络系统开发[D].华北电力大学,2016,33(001):111-114.
[2]张银银.风力发电机组振动在线检测关键技术研究[D].华北电力大学(保定);华北电力大学,2017,33(010):298-301.
[3]董华强.风力发电机组的振动状态监测与故障诊断技术研究[D].兰州理工大学,2018,29(017):333-336.