DB14∕T 2474-2022 风力发电机组关键零部件在线振动监测指南.pdf
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1、ICS27.180CCS F 1114山西省地方标准DB 14/T 24742022风力发电机组关键零部件在线振动监测指南2022 - 06 - 14 发布2022 - 09 - 15 实施山西省市场监督管理局发 布DB 14/T 24742022I目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14设备.24.1在线振动监测系统.24.2传感器选择.35关键零部件监测.35.1关键零部件监测位置.35.2齿轮箱状态监测.45.3主轴轴承状态监测.55.4发电机状态监测.55.5叶片状态监测(选配).65.6塔架状态监测.66在线振动监测数据采集.66.1采集器要求.66.2振动测量
2、设备.77数据采集.77.1数据采样频率.77.2数据采集参数.78诊断结果反馈.78.1齿轮箱诊断结果反馈.78.2主轴轴承诊断结果反馈.88.3发电机诊断结果反馈.88.4叶片诊断结果反馈.88.5塔架诊断结果反馈.89监测预警.89.1警告限值.89.2故障预警.8DB 14/T 24742022II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由山西省工业和信息化厅提出、组织实施和监督检查。山西省市场监督管理局对标准的组织实施情况进行监督检查。本文件由山西省装备制造业标准化技术委员会(SXS/TC07)归口。本文件起草单位:太
3、原重工新能源装备有限公司、太原重工股份有限公司、山西国控集团信息工程技术有限公司、山西汾西重工有限责任公司。本文件主要起草人:贾文强、姜宏伟、范飞、席瑞萍、张靓、白恩泽、黄虎、高俊云、李德志、薛晓云、李利民、邓博宇、丁卫刚、王浩、董建刚。DB 14/T 247420221风力发电机组关键零部件在线振动监测指南1范围本文件提供了应用在线振动监测技术对风力发电机组的关键零部件(齿轮箱、主轴轴承、发电机、叶片、塔架)进行的运行状态监测方法及诊断结果反馈等方面的指导。本文件适用于风力发电场双馈和半直驱式、单机额定功率在1.5MW及以上并网型水平轴风力发电机组关键零部件的状态监测与故障诊断。2规范性引用
4、文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中, 注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 7665传感器通用术语NB/T 31004风力发电机组振动状态监测导则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1在线振动监测 online vibration monitoring在线检测和采集反映风力发电机组振动状态的信息和数据。3.2诊断 diagnosis为确定故障或失效的性质(种类,状况,程度),而检查症状和症候群。3.3传感器 sensor能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可
5、用信号的器件或装置, 通常由敏感元件和转换元件组成。来源:GB/T 7665-2005,3.1.13.4数据分析 data analysis用适当的统计分析方法对采集数据进行分析, 以求最大化地开发数据的功能, 及对有用数据详细研究和概括总结的过程。3.5频域 frequency domainDB 14/T 247420222以频率为度量物理量。3.6时域 time domain以时间为度量物理量。4设备4.1在线振动监测系统4.1.1系统构成由传感器、数据采集器、现场服务器、监测及分析软件等组成,见图1。图 1在线振动监测系统构成4.1.2系统要求系统应满足以下要求:适应低速且频繁变化的风轮
6、转速和载荷;适应高寒(至-40)、高温(至+50)、高海拔(海拔高度 2000m-5000m)、高潮湿、强雷暴、凝冻、强紫外线、抗电磁干扰等恶劣环境;监测系统的安装类型:固定式;半固定式;便捷式。测点选择原则:能够反映真实振动情况的部位;尽可能靠近轴承的承载区。系统可监测风力发电机组运行过程中的振动幅值、振动相位、发电机转速(或风轮转速)、风速、功率等;系统可连续或周期性进行数据采集。4.1.3振动监测流程DB 14/T 247420223振动监测流程包含:采集振动数据、时域处理、频域处理、速度及包络频谱分析等流程,见图2。图 2振动监测流程4.2传感器选择各类传感器的基本参数见表1。传感器的
7、要求如下:具有统一规则的标识,精度高、可靠性好,能在恶劣环境中应用,且易于安装和维修;高温或强磁场环境振动状态监测应选择加速度传感器;风力发电机组滚动轴承和齿轮箱的状态监测应选择加速度传感器;推荐采用 ICP/IEPE 加速度传感器;采用多个传感器,应兼顾高低频段振动。表 1各类传感器的基本参数表传感器类型频率范围灵敏度测量范围通频加速度振动传感器10Hz10kHz100mV/g080g低频加速度振动传感器0.1Hz1kHz500mV/g010g5关键零部件监测5.1关键零部件监测位置风力发电机组各个传感器安装于齿轮箱、轴承座、发电机、叶片、塔架上,监测位置见图3。DB 14/T 247420
8、224标引序号说明:1叶片;2轴承座(1)径向;3轴承座(1)轴向(选配);4轴承座(2)径向;5轴承座(2)轴向(选配);6齿轮箱输入端径向;7齿轮箱输入端轴向(选配);8内齿圈垂直径向;9内齿圈水平径向;10齿轮箱输出端径向;11齿轮箱输出端轴向(选配);12发电机驱动端径向;13发电机驱动端轴向(选配);14发电机非驱动端径向;15发电机非驱动端轴向(选配);16塔架。图 3监测位置5.2齿轮箱状态监测5.2.1监测内容齿轮箱振动、齿轮磨损、点蚀、负荷过重、齿轮偏心、齿断裂、轴承损伤等。5.2.2监测位置在齿轮箱输入端轴向、齿轮箱输入端径向、齿轮箱内齿圈水平径向、齿轮箱内齿圈垂直径向、齿
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