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风电机组震动监测及载荷估算方法研究

北京木联能软件技术有限公司

【MillenniumEngineeringSoftware】

议

议题

一、风力机故障分类

一、风力机故障分类

二、震动监测

三、Tjareborg风力机简介四、Tjareborg风力机模拟

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叶片故障

叶片故障

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知名企业叶片故障

知名企业叶片故障

印度

印度SUZLON

VESTAS

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机舱故障

机舱故障

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机舱故障

机舱故障

多以机舱着火为主，主要是齿轮箱及发电机的位置。

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塔架故障

塔架故障

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知名企业塔架故障

知名企业塔架故障

美国2007年8月25日下午4点左右在位于Wasco附近的麦地里属于PPM能源的KlondikeIII风电场一套由西门子制造的风电机组的塔架倾倒（拦腰折断），致

一死一重伤。

检查结果：旋转过速,（Overspeed）风力机操作于正常参数以上。进而有可能产生過度的

震动。

震动。

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地基故障

地基故障

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国内具体案例分析

国内具体案例分析

2010年2月1日3：18，左云风电公司运营的山西某风电厂风机倒塌事故分析（详细报告见文献）

塔筒大部分法兰缺失，变形为扁豆型（常规变形为鹅蛋型）

报警信息

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国内具体案例分析

国内具体案例分析

法兰与焊3间的裂缝

二期风力机全部停机检查发现的问题

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震动监测

国内外经验教训证明，为了保证风电机组的安全可靠运行，必须采取风况预测，预警和制动监控保护措施。

下面介绍状态监测系统在风力发电机上的应用。

信号检测模块

数据采集模块

数据采集模块

硬件结构

硬件结构

工控主机模块

显示器、报警、便于人机交互

显示器、报警、便于人机交互

显示打印模块

电源模块

电源模块

信号操作数据采集信号处理震动信号

信号操作

状态监测

状态监测

分析诊断 软件结构

分析诊断

软件结构

状态显示

状态显示

其他功能

其他功能

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发电机组故障诊断层次结构

发电机组故障诊断层次结构传感器

Accelerometers

应变传感器

图,风力发电机组故障诊断层次结构

智能传感器新型数字式传感器,基于MEMS技术的传感器,具有体积小,可靠性高,技术附加值高。

智能传感器

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木联能

木联能

分析诊断功能包括常用的各种监测诊断分析方法

时域波形、轴心轨迹、滤波轨迹、重构轨迹、频谱分析、平面轨迹谱分析、立体轨迹谱分析、时域分析、魏格纳分布、逆谱分析、信号滤波、时域频域联合分析、自相关和

互相关等。

智能信息处理

例如在变压器故障诊断中,将神经网络与粗糙集结合起来,就能将复杂的组合神经网络约简并删除其中不必要的属性,不仅克服了神经网络规模过于庞大和分类速度慢的缺点,同时利用了粗糙集良好的分类能力。—而——

l垂直轴向水平主轴前轴承

3

3垂直轴向水平齿轮箱行基级轴承

5水平齿轮箱中间级轴承

的选择

7垂直齿轮箱中间级轴承

图1从力发电机测量点

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TjareborgWindTurbine简介

TjareborgWindTurbine简介

TWT位于丹麦西海岸埃斯比约市，是2.2MW定速变浆型、上风向3叶片风力机，采用NACA44系列航空翼

型。

全球温度分布全球风功率密度分布

所有技术资料均源自TechnicalUniversityofDenmark

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丹麦风能分布

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TWT所在风场

TWT所在风场

l风机彼此相距350m，地形较为平坦，年平均风速为