[实用新型]风力发电机组试验台用在线状态监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，特别涉及一种应用在风力发电机组试验台上，用于检查风机装配质量并监测风电机组的振动状态，提前预测风机的振动报警范围的风力发电机组试验台用在线状态监测系统。

背景技术

目前，由于预测维修较之被动维修(坏了再修)和计划维修(定期维修)有着巨大的优点，所以国内状态监测故障诊断技术在石油、化工、电力、冶金等行业得到了广泛的应用，并且应用效果很好。

预测维修有以下特点：1.仅在机器需要维修时进行维修，降低了维修费用；2.可在机器装配后或检修后验证装配检修质量；3.减少机器停机时间，提高了生产率；4.很大程度上避免了灾难事故的发生；5.不必大量存储备件以保证设备的高可靠性，降低库存费用。

随着风电技术的逐渐成熟，风力发电机以极快的速度发展，机组制造的越来越大，安装的越来越高，而安装环境却通常是在无人区或偏远地区。由于工况非常恶劣，风机在20年的设计寿命期间会出现不同形式的故障，如不平衡、不对中、机械松动、齿轮失效、齿轮磨损、电机故障、轴承故障等。这些故障有的是在车间组装时就已经存在，有的是在机器运行中逐年累积形成。对于前者，如果故障要等到风机吊装到风场再发现，将耗费更多的人力、物力和财力；对于后者如果得不到及时的处理和修正，故障有可能会进一步扩大，对风机造成不可估量的损害。这些故障是可以通过在线状态监测系统来避免或减少的，目前大型风电机组上基本都配备了状态监测，但是对于不同形式的机组，其振动正常范围和报警值的设定需要机组运行至少半年时间经过不断调整才能最终确定。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种可以在风机出厂试验过程中检查风机装配质量，并实时监测风机正常振动范围，预测风机振动报警值的风力发电机组试验台用在线状态监测系统。

本实用新型是通过以下措施实现的：

本实用新型的一种风力发电机组试验台用在线状态监测系统，包括相连接的振动传感器组、数据采集单元、服务器、试验台控制器和风机控制器，所述服务器还连接有客户端计算机，振动传感器组设置在试验台上风力发电机的传动链上；

数据采集单元采集并处理振动传感器组检测的振动传感信号，服务器对数据采集单元处理后的数据进行分析并根据分析结果设定报警信号数值范围，报警信号数值范围设定后，当数据采集单元再次发送给服务器的数据超出报警信号数值范围时，服务器发送给试验台控制器报警信号，试验台控制器发送控制信号给风机控制器，风机控制器控制风电机组停机。

为了更加全面的掌握风力发电机的运行状况，上述振动传感器组包括前主轴轴承径向振动传感器、前主轴轴承轴向振动传感器、后主轴轴承轴向振动传感器、弹性支撑架振动传感器Ⅰ、弹性支撑架振动传感器Ⅱ、齿轮箱入口端轴向振动传感器、齿轮箱齿圈振动传感器、一级平行轴径向振动传感器、高速轴输出轴轴向振动传感器、发电机内侧负载端振动传感器和发电机外侧负载端振动传感器。

本实用新型的有益效果是：(1)在试验台上通过状态监测系统进行测试将极大的消除由于车间装配不当引起的故障。(2)风机样机在型式试验时，须在试验台上做各种模拟试验，包括各种转速下的空载测试、加载测试、超载测试、风况模拟测试、电网模拟测试、低电压穿越测试、变桨试验和紧急制动测试，各种工况都会涉及，振动监测系统能够在较短的时间内确定风机正常振动范围和报警值。(3)风机测试期间如果发现传动链振动异常，能迅速控制停止试验，避免损坏和事故发生。

附图说明

图1：为本实用新型的流程框图；

图2：是状态监测系统(CMS)服务器与风机试验台的通讯流程框图；

图3：本实用新型振动传感器组在风力发电机上布置结构示意图。

图中：图中：1-前主轴轴承径向振动传感器，2-前主轴轴承轴向振动传感器，3-后主轴轴承轴向振动传感器，4-弹性支撑架振动传感器Ⅰ，5-弹性支撑架振动传感器Ⅱ，6-齿轮箱入口端轴向振动传感器，7-齿轮箱齿圈振动传感器，8-一级平行轴径向振动传感器，9-高速轴输出轴轴向振动传感器，10-发电机内侧负载端振动传感器，11-发电机外侧负载端振动传感器。

具体实施方式