风机振动监测系统设计

风力发电机组的控制与监测系统引言：风力发电作为一种可再生能源的重要形式，正逐渐成为全球能源结构转型的重要组成部分。

风力发电机组的控制与监测系统在保证发电机组安全运行和优化发电性能方面起着至关重要的作用。

本文将从控制系统和监测系统两个方面，探讨风力发电机组的控制与监测技术的发展和应用。

一、控制系统的发展与应用1.1 控制系统的基本原理风力发电机组的控制系统主要包括风机控制系统和发电机控制系统。

风机控制系统通过调节叶片角度和转速，使风机在不同风速下保持最佳运行状态；发电机控制系统则负责调节发电机的输出功率和频率，以适应电网的要求。

1.2 控制系统的发展趋势随着风力发电技术的不断发展，控制系统也在不断升级。

目前，自适应控制、模型预测控制和智能控制等技术被广泛应用于风力发电机组的控制系统中。

这些技术能够根据实时的风速和发电机组状态，实现自动调节和优化控制，提高发电效率和可靠性。

1.3 控制系统的应用案例以某风力发电场为例，其控制系统采用了自适应控制技术。

该系统通过实时监测风速、风向和发电机组状态等参数，自动调节叶片角度和转速，以实现最佳的风力利用和发电效率。

通过该控制系统的应用，该风力发电场的发电效率提高了10%，并且减少了停机维护次数，降低了运维成本。

二、监测系统的发展与应用2.1 监测系统的基本原理风力发电机组的监测系统主要用于实时监测发电机组的运行状态和故障诊断。

该系统通过传感器实时采集风速、叶片转速、温度、振动等参数，并通过数据分析和算法判断发电机组的运行状态和故障情况。

2.2 监测系统的发展趋势随着物联网和大数据技术的发展，风力发电机组的监测系统也在不断升级。

目前，无线传感器网络、云计算和机器学习等技术被广泛应用于监测系统中。

这些技术能够实现远程监测和数据分析，提高故障诊断的准确性和效率。

2.3 监测系统的应用案例以某风力发电场为例，其监测系统采用了无线传感器网络和云计算技术。

该系统通过无线传感器实时采集发电机组的运行数据，并将数据上传至云端进行存储和分析。

浅析风力发电机组传动链振动监测系统的应用摘要：风力发电机组处于恶劣的环境下，运行工况复杂，由于风力发电机组的启停、偏航、变桨、调控时会产生很大的冲击，从而对风机的部件造成冲击振动，影响风力发电机组的安全稳定运行。

传动链作为风力发电机组关键的组成部分，其振动对风机安全稳定运行起到至关重要的作用。

因此，通过振动监测和故障诊断技术，及时、有效地对风力发电机组传动链运行状态作出诊断，避免重大事故的发生，有效保证风力发电机组安全稳定的运行。

关键词：风力发电机组；振动监测；传动链1 引言随着经济社会的发展和转型，人类越来越重视清洁能源的开发和利用。

风能作为一种清洁、无污染、蕴藏量丰富可再生能源，受到各国的重视，成为重点开发的能源之一。

风力发电机组通常处于高山、戈壁、草原、海上等场所，承受的工况条件复杂，常年处于昼夜温差大、载荷变化大、冲击载荷频繁的环境中，容易发生故障，目前，风力发电机组维修保养采用计划维修和事后维修两种方式，其缺点在于需要在维修期间停止风机运行，对于事后维修则需要更高维护成本[1]。

状态监测与故障诊断技术是在设备运行中或不拆卸设备的情况下，运用各种监测设备和方法判断设备的运行状态是否存在异常，准确判断设备故障部位提出预警，并可判断设备故障发展趋势的技术，是一门集力学、电子技术、测试技术、计算机技术等学科为一体的综合性技术。

相比计划维修和事后维修，状态监测与故障诊断技术作为预知性维修，可以根据设备的实际运行状态来安排维修作业，避免了维修不足和过剩维修的情况，防止事故的发生，保障了风力发电机组的稳定运行。

振动监测作为状态监测的必要技术，近年来在风力发电机组上得到广泛应用[2]。

2 风力发电机组风力发电机组主要是通过叶片捕获风能，再通过传动系统增速，最后驱动发电机发电，从而将风能转化为电能。

双馈型风力发电机组传动链主要由主轴、主轴承、齿轮箱、制动盘、联轴器和发电机等主要部件组成，据相关统计数据可知，双馈机组的故障主要集中在齿轮箱、叶片、发电机、电气系统、偏航系统、传动链、控制系统等关键部件，对于电气系统故障，可以通过远程控制和及时更换配件的方式排除故障，但是对于传动链系统的故障检修难度较大，需要停机数天，需要高额的维修费用，会造成发电量的损失和巨大的经济损失。

风电基础知识培训风机振动分析1. 引言风电作为一种清洁能源的代表，近年来得到了广泛的发展和应用。

风力发电机组中的风机是其中的核心部件之一。

然而，由于风机在运行过程中会产生振动，这可能会导致机组损坏和故障。

因此，进行风机振动分析对于确保风电系统的运行安全至关重要。

2. 风机振动的原因风机振动主要由以下几个方面的原因所引起：2.1 静不平衡风机旋转部件中的转子存在质量分布的不均匀性，因此会在旋转过程中产生静不平衡。

这种不平衡会导致风机在运行时发生振动。

2.2 动不平衡风机在运行过程中，由于轴承的磨损和机械件的老化等原因，会导致旋转部件的轴线发生偏移，进而引起动不平衡。

动不平衡也是风机振动的一个重要原因。

2.3 涡流振动涡流振动是由于风机叶片在运行时会产生涡流，这些涡流会引起叶片和风机其他部件的振动。

尤其是在高风速和变化风向的情况下，涡流振动会更加显著。

3. 风机振动分析方法3.1 外部振动监测通过在风机周围安装振动传感器，可以实时监测外部振动情况。

这种方法主要用于监测风机整体的振动情况，以及与风机相连的其他结构（如风塔、基础等）是否受到振动的影响。

3.2 内部振动监测通过在风机关键部位（如轴承、齿轮箱等）安装振动传感器，可以实时监测风机内部的振动情况。

这种方法可以更加准确地找出振动的来源，并判断振动的严重程度。

3.3 频谱分析频谱分析是一种常用的振动分析方法。

通过对振动信号进行傅里叶变换，可以将时域信号转换成频域信号，从而得到不同频率下的振动成分。

通过分析频谱图，可以确定振动的主要频率和幅值，以及振动是否存在异常。

4. 风机振动的危害和对策4.1 危害：风机振动如果得不到有效控制和处理，将会对风机和风电系统产生以下危害：(1) 降低系统的工作效率(2) 增加机组的维护成本(3) 导致机组故障和停机(4) 影响风机寿命4.2 对策：为了降低风机振动，可以采取以下措施：(1) 定期进行风机振动监测和分析，及时发现振动异常并采取措施进行修复。

除尘风机振动原因分析及对策
振动原因分析：
1.设备不平衡：在安装过程中，风机转子的各个部件可能存在不平衡现象，导致设备振动。

此外，设备磨损、松动等也会造成不平衡。

2.风机底座不稳固：风机底座或支撑结构不稳固，造成设备运行时的机械振动。

3.叶轮叶片损坏：风机叶轮叶片出现磨损、断裂等情况，会导致不平衡振动。

4.轴承故障：风机轴承出现磨损、脱落等问题，会导致转子不平衡，进而产生振动。

5.风阻变化：除尘风机在工作过程中，风阻可能会发生变化，如过滤器阻塞、管道堵塞等，导致风机负荷发生变化，从而引起振动。

对策：
1.动平衡：对风机转子进行动平衡处理，确保各个部件的质量分布均匀，减少不平衡振动。

可以通过在转子上安装半扇质量，然后逐步去除质量，直到达到平衡。

2.检查底座和支撑结构：检查风机底座和支撑结构是否稳固，如果有松动或损坏的地方，及时进行修复或更换。

3.定期维护：定期检查叶轮叶片的磨损和断裂情况，如有需要及时更换。

对轴承进行润滑和维护，定期检查并更换磨损的轴承。

4.监测风阻变化：实施风阻监测系统，及时检测管道和过滤设备的阻力变化，当阻力过大时，可以及时清理和更换，以减少风机负荷变化引起的振动。

5.安装减振措施：在风机的设计和安装过程中，采用减振措施，如安装减振支座或减振器等，减少振动传导和加强结构的稳定性。

总之，除尘风机振动问题需要进行全面分析，找出具体原因，并采取相应的对策进行处理。

定期维护和检查也是保证设备正常运行和降低振动的重要手段。

振动监测及分析系统（VMAS）在发电厂的应用摘要：振动状态监测及分析系统自动连续地采集与设备安全有关地主要状态参数：机组的振动、摆度、键相/转速、轴振、瓦振、轴位移、胀差、偏心、机组轴承负荷及温度、压力和开关量等，并自动形成各种数据库。

它能够自动识别设备的运行状态，预测和诊断设备的故障；能够促进设备维修方式向预知维修（状态维修）的转变，确保设备安全稳定地运行。

关键词：振动状态监测及分析系统（VMAS）；信号处理；诊断。

0. 引言随着对发电厂主要设备可靠性、稳定性、以及对电厂设备寿命要求的提高，越来越多的监测和诊断分析系统应用到实际电厂项目中。

汽轮机、发电机、以及主要高压电动机设备作为发电厂的主要运行设备，更是成为监测和诊断的重要对象。

随着先进信号处理技术以及诊断技术的发展，振动监测及分析系统（VMAS）能在故障出现的早期阶段及时地预告故障的存在和发展，避免灾难性事故发生，并可以将现有的周期预防性维修改为预知性的维修, 选择最佳停修时间，提高机组可利用率。

1. 振动状态监测及分析系统（VMAS）的定义振动状态监测及分析系统，英文全称是Vibration monitoring and analyze system ，缩写为VMAS。

振动状态监测及分析系统的主要功能是用于主辅机（通常包括汽轮机、发电机、以及主要的高压设备）状态监测与故障诊断，实现监测、控制、报警、诊断功能。

而在早期，振动状态监测和分析系统主要应用于汽轮发电机组，叫做旋转机械诊断监测管理系统，英文TDM (Turbine diagnosis management) ，在电厂中一般是指汽轮发电机组振动在线状态监测和分析系统。

实际上，这两个叫法是针对一套系统，只是监测的范围不同。

2. 振动状态监测及分析系统基本配置振动状态监测及分析系统是以计算机为平台的旋转机械振动状态在线监测及故障诊断系统，用于对汽轮机、发电机、电动机、风机、泵等设备的振动、转速、压力、流量、温度等信号进行连续监测。

风力发电机在线振动监测与故障原因分析摘要：随着国家30.60计划的实施与落实，国家对绿色能源的发展。

在风力发电系统中核心部件风力发电机，发电机的结构较为复杂，同时其运行工况和运行环境较为恶劣，故在其运行过程中会受多种外界因素影响，引起发电机运行异常，若不及时排查可能会造成发电机组更严重的故障。

风力发电机组振动在线检测系统能够远程检测风力发电机的运行状态，并诊断出故障的位置、类型和严重程度，以便及时地对故障进行抢修，延长风力发电机的寿命，减小风力发电厂的损失，因此研究风力发电机组振动在线检测技术有着重大的意义。

本文通过对风力发电机的振动采集分析和监测进行了一定的探究，同时根据风力发电机运行的过程中发生的故障原因进行分析。

关键词：风力发电机振动在线监测故障原因0引言风力发电机组在日常工作过程中会出现多种原因造成的振动，在机舱内部的振动频率和幅度达到一定程度时，就会严重影响风力发电机的正常运行，同时还可能造成一定的安全隐患，将发电机彻底损毁。

在风力发电机的运行过程中要对发电机在线振动情况进行有效的监测管理，在发现其存在振动情况时，根据数值分析当前振动情况。

如果风力发电机在振动监测过程中存在的异常振动的情况，安装在发电机轴承室上的振动传感器会将发电机实时振动监测情况发送到中控室，工作人员就能够及时切断该发电机组，使其能够脱网并停止运行，从而避免由于振动导致的发电机受损或者引起其他部件的故障，以达到保护发电机运行的安全状态。

同时我们可以根据监测数据系统的检测值来分析引起发电机产生异常振动的原因，及时排查故障并修复发电机。

同时可针对发电风力发电机的运行监测的相关数据进行同步分析，从而进一步加强在线监测的参数，提升风力发电机的监测技术水平。

1风力发电的发展现状与发展趋势风能本身是一种可再生的绿色、清洁能源，风力发电技术作为一种新型发电技术，目前在全球范围内越来越受重视，并被广泛应用。

未来我国风力发电行业发展仍有大幅增长空间，主要发展方向为机组容量大型化、海上风力发电、智能化、高效率。

风机传动链全套检测方案
必维国际检验集团风电技术中心经理田磊
1.振动检测
必维选用的振动检测设备为HET - P 风电机组离线状态监测系统。

振动检测可以在不拆卸设备的情况下，对设备当前的运行状态做出评估。

通过振动检测与分析可以发现风机叶片异常振动、机舱异常振动、主要转动部件不对中、轴弯曲、机械松动、轴承损坏、齿轮缺陷、共振、润滑不良等问题，还可以及时发现风力发电机组故障的早期振动征兆。

振动监测传感器探头
2.内窥镜分析
必维齿轮箱工程师利用内窥镜对齿轮箱主要齿面进行检查，记录齿面异常，形成内窥镜检查报告。

检查项目包括：齿轮油气味检查、泡沫检查、空气过滤器检查、内部漆面检查，主要检查内容包括是否有腐蚀、压痕、凹坑、点蚀、断齿等缺陷。

内窥镜检验发现齿面蚀坑
3.对中检测
使用 Fixturlaser Go 激光对中系统来检查主轴的对中情况。

Fixturlaser Go系统简化粗调、读取数据、对中调整以及重新测量确认对中结果的整个过程，并且最终将对中测量结果存
档记录。

4.油品分析
必维对齿轮箱油进行取样，在保质期限内送至必维合作实验室进行油品化验分析，常规油品检验项目及标准见表2。

浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断摘要：随着科技的发展，风电机组单机容量变大，内部的结构越来越复杂，还会受到天气的不可控因素的影响，比如会受到下雨时，打雷闪电等，本文对风力发电机组振动状态监测与故障诊断进行分析，以供参考。

关键词：风力发电；机组振动；状态监测；故障诊断引言风能是自然界中常见的自然现象，特别是在经济不发达，风能资源丰富的山地地区。

考虑到风能对当前社会结构的重要性，它提高了风力发电机运行的可检测性，并允许在整个发电机组运行期间及时发现问题，使整个风力发电机运行更平稳和安全。

1概述近年来国内风电发展迅速，风电机组容量的提升能够有效提高风能利用率和施工效率以及降低后期运维成本。

在机组容量和体型逐渐增大的同时，风电机组的安全成为风电领域内研究的重点。

江苏某风电场安装了多台6.45MW机组，此类型机组是目前国内厂家生产新型大容量机组之一，此机组塔筒高度为110m，叶轮直径达到171m。

国外GE公司生产的12MW风机单支叶片更是长达107m。

机组容量增大的同时叶片也在不断增大。

风电机组叶片成本约占风电机组总成本的15%～20%，风电机组叶片在风电机组运行过程中受风力作用而产生较大的弹性形变，故通常选用质量较轻、强度较大、耐腐蚀、抗疲劳的材料来制作风电机组叶片。

此外，由于结冰或者风力和风向的突变导致叶片振动过大，从而超过设计载荷发生断裂或者扫塔的现象也时有发生，而振动检测是叶片故障识别的常用方法之一，所以研究大型风电机组的叶片振动情况，对于叶片安全检测和监测具有重要的意义，研究结果也可对风电机组的控制策略优化提供重要指导作用。

在风力发电机组中，齿轮箱也存在着异常问题，表面磨损，齿轮轻度裂纹，设备老化等问题，以下对论文展开叙述。

2风力发电机组安全系统2.1分析(1)安全有关停止功能在机组通过安全防护装置(如传感器)检测到风轮转速超过限值、扭缆超过限值、过度振动及控制系统失效等信号时,安全系统起动机组紧急制动进入停止状态。