[实用新型]一种风电机组齿轮油在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，具体的说，涉及一种风电机组齿轮油在线监测装置。

背景技术

近些年，我国风电发展迅速，至2012年底全国累计装机容量达6000万千瓦。根据世界风能委员会的预测，到2020年全世界电力消耗将有12%来自风力发电。风力发电技术已经成为世界各国的研究热点，其研究重点在于如何降低风力发电的成本和如何提供可靠、高质量的电能。在日常的运行中，由于风力发电机工作在野外，工作环境非常恶劣，风力发电机组发生故障导致停机，必将带来巨大的经济损失。因此，确保可靠稳定的长周期运转，加强平时主动维护，避免被动维修是最核心的要求。主齿轮箱是双馈型风电机组的核心部件，其基本功能就是将风力推动叶片所产生的低转速高扭矩功率，转化为发电机所需的高转速低扭矩功率。因此齿轮箱的可靠性往往直接影响了风电机组的发电效率和使用寿命。齿轮箱失效将大大降低发电效率，同时增加整体的维护成本。美国国家可再生能源实验室最近的一项研究表明，风电机组主齿轮箱的失效大部分都始于轴承，而且随着风电机组功率的不断增大，这个情况越来越明显。轴承寿命的影响因素众多，除了设计、材料、加工等方面外，润滑油品的质量控制（包括理化性质和杂质含量）也是一个非常关键的因素。风电机组主齿轮箱的润滑和磨损状态信息会在其所使用的润滑油品中以各种指标的变化反映出来，这如同人体身体状况会通过血液中病理指标反映出来一样，我们可以通过对血液的化验来对人体内部病患进行诊断，同样，对于风电设备也可通过对风电设备在用润滑油油质状况、油中磨损金属颗粒和污染杂质颗粒等项目的跟踪监测分析，来获得有关润滑油状态与设备润滑和磨损状态的各种信息。

风电机组因其设备昂贵，工作环境恶劣、地点偏远，设备的高度较高，维修保养工作十分不便，当发生润滑故障，风电场必需支付设备调配、能源生产损失、部件更换等高额费用。因此，确保可靠稳定的长周期运转，加强平时主动维护，避免被动维修是最核心的要求。对风电机组的润滑磨损状态进行监测，并在此基础上开展视情维护对风电厂的长期效益有着非常积极的作用。

目前国内针对风机齿轮油的监测，主要靠就地取样、离线检测分析来获取风机齿轮油的相关信息。检测指标主要包括齿轮油黏度、水分以及油中的磨损颗粒，综合这些信息，来判断齿轮的磨损状况。

现有的齿轮油取样分析技术最大的缺点就在于就地取样的困难。风电场通常位置偏远，环境恶劣，每台机组之间相距又较远，每次取样都会给工作人员带来较大的困难和危险性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种风电机组齿轮油在线监测装置。

为达上述目的，一方面，本实用新型提供了一种风电机组齿轮油在线监测装置，所述装置包括上位机12和下位机11；下位机包括顺序连接的微量油泵1、油池2和数据采集单元3，数据采集单元3与下位机信号发射与接收单元4电连接；上位机包括相互连接的上位机信号发射与接收单元5、数据分析单元6、控制及显示单元7；其中，风电机组齿轮油箱10与微量油泵1连接，风电机组齿轮油箱10内的齿轮油通过微量油泵1进入所述装置，并经过数据采集单元3后返回。

根据本实用新型的具体实施方式，本实用新型优选所述数据采集单元包括温度传感器31、黏度传感器32和铁谱探头33。

根据本实用新型的具体实施方式，本实用新型优选所述温度传感器31、黏度传感器32和铁谱探头33为并列设置。

本实用新型的装置可以按照如下步骤进行工作：

如图1所示，齿轮油通过微量油泵1的作用，进入监测装置3；油池2起缓解进油压力的作用，避免对后续的传感器造成冲击；油样分别进入温度传感器31、黏度传感器32和在线铁谱探头33，完成数据的采集；数据通过下位机信号发射和接收单元4经无线网络传输至上位机信号发射和接收单元5；数据分析单元6对接收到数据进行分析、计算，并最终在显示及控制单元7上显示出来。本装置将油液在线检测和数据分析显示分开，可实现一台上位机对多台下位机，即多台风电机组齿轮油的在线监测。

综上所述，本实用新型提供了一种风电机组齿轮油在线监测装置。本实用新型的装置具有如下优点：

（1）本实用新型通过设计一套风电机组齿轮油在线监测装置，可以实现对齿轮油油质状况和磨损颗粒信息等的实时监测，从而对齿轮磨损状况进行预判，通过在线监测解决了常规风机齿轮油离线检测取样困难的缺点；

（2）同时本实用新型还将油液在线检测和数据分析显示分开，可实现一台上位机对多台下位机，即多台风电机组齿轮油的在线监测，降低了风电场的整体监测成本；