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《大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與智能故障判斷診斷心得.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第二章，第三章并網(wǎng)型風(fēng)電系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)一般為水平軸式。風(fēng)力發(fā)電的基本原理是風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)輪機(jī)的葉輪，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，葉輪通過(guò)一增速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能送入電網(wǎng)供用戶(hù)使用。風(fēng)輪是獲取風(fēng)中能量的關(guān)鍵部件，由葉片和輪轂組成。風(fēng)輪系統(tǒng)主要分為兩種：1、定槳距風(fēng)輪：它的葉片與輪轂固定連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但承受的載荷較大。在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速恒定條件下，風(fēng)速增加超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)，如風(fēng)流與葉片分離，葉片將處于“失速”狀態(tài)，風(fēng)輪輸出功率降低，發(fā)電機(jī)不會(huì)因超負(fù)荷而燒毀。2、變槳距風(fēng)輪：它的葉片與輪轂通過(guò)軸承連接。雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜
2、，但能夠獲取較好的性能，而且葉片承受的載荷較小、重量輕。傳動(dòng)系統(tǒng)：葉輪葉片產(chǎn)生的機(jī)械能由機(jī)艙里的傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，它包括主軸、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)。輪轂與主軸固定連接，將風(fēng)輪的扭矩傳遞給齒輪箱。偏航系統(tǒng)：也成對(duì)風(fēng)系統(tǒng)，主要有兩個(gè)作用:1、當(dāng)風(fēng)向改變后，使風(fēng)輪掃掠面和風(fēng)向成90°，保證輸出功率不降低。2、當(dāng)連續(xù)跟蹤風(fēng)向可能造成電纜纏繞情況下通過(guò)自動(dòng)偏航或手動(dòng)偏航實(shí)現(xiàn)解纜。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的種類(lèi)分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪圍繞一個(gè)水平面旋轉(zhuǎn)，考慮到風(fēng)力機(jī)的工作可靠性和風(fēng)輪的工作效能，目前
3、大多的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都采用3葉片。垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪圍繞一個(gè)垂直軸旋轉(zhuǎn)，但無(wú)法捕捉大量風(fēng)能而且需要大量材料，占地面積大，目前商用大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的常見(jiàn)故障總的可分為：電氣方面、液壓系統(tǒng)和機(jī)械方面。電氣故障是指產(chǎn)生于電氣系統(tǒng)的故障。包括并網(wǎng)類(lèi)一次故障和控制類(lèi)二次故障。液壓站出現(xiàn)故障時(shí)，將主要表現(xiàn)為幾大壓力板塊的壓力值跟進(jìn)、壓力泄露速度以及液壓阻滯等。機(jī)械故障是指單純的機(jī)械故障，嚴(yán)重的機(jī)械故障會(huì)在控制器報(bào)警中反映出來(lái)。齒輪箱的主要故障：齒輪箱中一般都包含有齒輪、滾動(dòng)軸承和軸，這三類(lèi)主要
4、零部件失效時(shí)產(chǎn)生的故障會(huì)相互影響。齒輪失效形式有：疲勞與點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和擦傷與斷齒。1、疲勞與點(diǎn)蝕的主要特征：（1）一般的齒形誤差產(chǎn)生的調(diào)制邊頻帶窄，以一階轉(zhuǎn)頻調(diào)制為主，且邊頻帶的幅值較小。當(dāng)齒形誤差嚴(yán)重時(shí)，由于激振能量較大，激勵(lì)起齒輪固有頻率，出現(xiàn)以齒輪各階固有頻率為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的齒輪共振頻率調(diào)制。（2）振動(dòng)能量有一定程度的增大。（3）包絡(luò)能量有一定程度的增大。2、齒輪磨損時(shí)齒輪箱箱體振動(dòng)信號(hào)的主要特征為：（1）齒輪嚙合頻率及其諧波的幅值明顯增大，階數(shù)越高，幅值增大的幅度越
5、大。（2）振動(dòng)能量有較大幅度的增大。3、發(fā)生齒輪均勻磨損時(shí)齒輪箱箱體振動(dòng)信號(hào)的主要特征為：（1）齒輪嚙合頻率及其諧波的幅值明顯增大，階數(shù)越高，幅值增大的幅度越大。（2）振動(dòng)能量有較大幅度的增大。4、發(fā)生斷齒時(shí)齒輪箱箱體振動(dòng)信號(hào)的主要特征為：（1）以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制，調(diào)制變頻帶寬而高，解調(diào)譜出現(xiàn)所在軸的轉(zhuǎn)頻和多次高階諧波。（2）以齒輪各階固有頻率為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的齒輪共振頻率調(diào)制，調(diào)制變頻帶寬而高，解調(diào)譜出現(xiàn)所在軸的轉(zhuǎn)頻和多次高
6、階諧波。（3）振動(dòng)能量有較大幅度的增大。（4）包絡(luò)能量有較大幅度的增大。滾動(dòng)軸承的失效形式有：磨損、疲勞剝落、斷裂和保持架損壞。5、斷裂、保持架損壞的主要特征為：（1）有故障軸上齒數(shù)多的齒輪嚙合頻率的幅度大幅增加。（2）振動(dòng)能量有較大幅度的增大。滾動(dòng)軸承故障產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)能量大小與齒輪或軸系故障產(chǎn)生的能量大小相比，前者要小得多，所以其故障信號(hào)淹沒(méi)在其他振動(dòng)信號(hào)中，故障的特征不明顯。軸和軸系的失效形式有：軸有較嚴(yán)重的不平衡、輕度彎曲或嚴(yán)重彎曲、軸系通過(guò)聯(lián)軸器連接時(shí)存在不對(duì)中現(xiàn)象。軸故障的主要特征為：（1）以齒輪嚙合頻
7、率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制，調(diào)制變頻帶數(shù)量少而希，解調(diào)譜上一般只出現(xiàn)所在軸的轉(zhuǎn)頻。（2）有故障軸的轉(zhuǎn)頻成分有較大程度的增加。（3）振動(dòng)能量有一定程度的增大。（4）包絡(luò)能量有一定程度的增大。造成齒輪箱故障的原因除了本身?yè)p耗之外還有外界自然因素，氣流的不穩(wěn)定性導(dǎo)致齒輪箱長(zhǎng)期處于復(fù)雜的變載荷下工作。另外由于設(shè)備安裝在幾十米的高空，不可能輕松地送到工廠(chǎng)檢修，因此通過(guò)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理，做好齒輪箱運(yùn)行維護(hù)，這是減少風(fēng)電場(chǎng)損失的重要措施。
