四维度物联网式风机在线监测故障预警系统.docx

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1、四维度风机在线监测故障预警系统国内外首创的多维度综合诊断专家预警系统顺应潮流的物联网振动油液一体式采集分析监控方式三级状态预警评价：极方便的整体控制和局部认知有线和无线结合的传输方式：增强的兼容性和稳定性1、风电行业趋势：安全运行按需维护是趋势22、预警技术趋势：单一维度诊断分析存在缺陷33、四维度综合诊断专家预警系统：全方位立体诊断33.1、三级状况评价系统：风机从整体到细微一目了然33.1.1、服务器端应用33.1.2、网页方式应用33.2、早期预警：油液监测参量33.3、中期预警：振动监测参量33.4、晚期预警：红外监测参量33.5、趋势预警：效能监测参量33.6、有线和无线相结合的采集

2、终端：稳定、兼容34、物联网一体化系统：简单方便的采集监控统筹方式35、风机传感器布局点36、系统配置清单31、 风电行业趋势：安全运行按需维护是趋势伴随着风能的快速发展和风电机组的广泛安装使用，风电机组的运行故障问题日益突出。风电机组的安全、稳定、无故障运转不仅可以提供稳定的电力供应，也可以大幅降低风电的成本，是整个产业链健康发展的关键环节。据资料显示，20年间欧美风电行业中机组容量为1MW的风力发电机组，其总投资的65 90 都消耗在运行、维护上，非计划停机又用去了其中的75。国际工程保险协会在年报中介绍，支付给丹麦风电业的理赔费用的40是由于机械故障，主要是齿轮箱和轴承的故障。而中国的风

3、电设备的维护损耗更是惊人，甚至有一大批的风力发电机的正常累计工作时间都不超过lO00小时。由于风电机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，使得风电机组故障频发。近年来，国内外风力发电机故障率最高的部件当数齿轮箱。我国的风场齿轮箱损坏率高达4050，极个别品牌机组齿轮箱更换率几乎达到100。国外在对风力发电机各主要部件的故障统计中，齿轮箱的故障率也是居高不下，据西班牙纳瓦拉水电能源集团公司最近几年对风电机组主要部件的故障统计：由齿轮箱、发电机、叶片引起的故障是风电机组故障的主要原因，其中齿轮箱的故障发生率在逐年增

4、高，故障百分比已超过60，是机组中故障发生率最高的部件。我国已建成的风电场的风力机有相当部分是上世纪90年代中期由国外购进的，这些机组寿命为15、20年，保修期一般为2年，随着机组运行对间的加长，目前这些机组陆续出现了故障，（包括风轮叶片、电机、增速齿轮，及控制系统等等）导致机组停止运行，严重影响发电量，造成经济损失。而且，风电机组的费用非常高昂，在国内，中小型风电机的投入成本在一万元/每千瓦左右，或更高。在风能资源特别丰富地区的大型机组，初期建设投入成本一般在八千元/每千瓦左右，维护费列入电价中，使得风电的价格居高不下，而使风电成本比火电成本高出2/3，所以风电虽无污染，能再生是十分理想的清

5、洁而又可持续发展的能源，却未普遍应用。风电机组的主要部件造价昂贵而且更换非常困难，如果合理采用状态监测和故障预警的技术，通过实时状态检测和智能故障预警技术可以有效地发现事故隐患并实现快速准确的系统维护,保障机组安全运行，做到防范于未然，必能大大地降低风机的故障率，有效地减少维修费用，必能提高风电的竞争能力，推动风能行业的跨越式发展。风电总投资的65%以上都消耗在运行维护上，其中齿轮箱维护约占一半以上。采用在线故障预警系统将能够至少降低齿轮箱80%的故障率和维护费用，约能节约总投资的17%。风电企业通过增加风机状态监测和故障诊断的技术，对风机进行监测，能够确切掌握关键零部件的实际特性，判定需要修

6、复或更换的零部件和元器件，充分利用零件的潜力，避免过度维修、减少能源损耗。以常见的1.5MW风机为例，齿轮箱用润滑油约为300kg，由于检修麻烦，往往2000h以上才检修一次，为了避免风机损坏一般润滑油未完全利用就被更换润掉。如果每台风机润滑油利用率提高10%，所产生效益已十分可观。.系统拓扑图网页方式直接可以访问查询监测状况第一级 整体状态获知第二级：风机各部分运行状况获知，风机指标（示意）第三级，风机具体数据。5、风机传感器布局点振动信号：“风力发电机组振动状态导则”中建议振动传感器布置如下：Az.齿轮箱3个、Bz.轴承1个、Cz.发电机两端各1个，共6个；油液信号：Ay.齿轮箱布置2个；红外信号：Ah.齿轮箱布置3个点温、Ch.发电机布置3个点温、Dh.线路布置3个点温、Eh.布置红外热像仪1个（选配）效能信号：Bx.轴承布置2个转速传感器、Fx.风口布置2个风速/力传感器A齿轮组信号关联B轴承组信号关联C电机组信号关联D线路组信号关联E腔体组信号关联F 效能组信号关联关联库判断库分组关联图欢迎来电或者邮件索取详细资料 深圳市亚泰光电技术有限公司 研发中心 郑翔 0755- yt