一、振动监测功能
机组在线振动状态监测系统能够连续监测并自动存储机组关键部件的不平衡、不对中、机械松动、齿形误差、齿面摩擦、箱体共振、断齿、轴向窜动、内圈、外圈、滚动体及保持架、润滑不良故障、机组运行状态等信号,并能自动计算机组各部件的故障特征频率,发现齿轮箱、轴承故障的早期征兆,对故障真伪、故障部位、故障类型、严重程度、发展趋势做出准确判断。
1.变工况监测
风电机组在不区分工况时的趋势分析意义不大,系统可取变工况设备在某一个工况(如某一转速或功率)时的振幅来做趋势分析,这样可以排除变工况影响做故障预测。
部件级故障追踪功能
对每个测点不仅监控通频值,还可以监控特诊故障频率的趋势,根据实际发生的故障可专门设定频段对该频段的报警值及危险值做实时追踪报警。
在若干测点(可高达数十条)时间趋势图上点中一个时间点,可以对比这些测点该时间点的时域、频域、各分频、各频段、三维、极坐标、阶次分析等图谱功能。此功能可轻松查看数十个测点的多达上1000万条数据,轻松极速查看关注点。
3.分频伯德图
在常规伯德图只针对单一频率(常见1f)监测的基础上,可对任意倍频(分倍频)或任意倍频段(分倍频段)的伯德图进行精准追踪监测。
4.变工况报警曲线
通过监测超过上万种齿轮箱和轴承的基准运行状态及故障形式,可以针对风电机组负荷运行模式设定相应的报警曲线(而非报警值,因为风电机组难以设定报警值)。报警设置包括:
★ 总振值值报警 ★ 总振值曲线报警
★ 总振值短时相对报警 ★ 长时总振值相对报警
★ 分频值报警 ★ 分频曲线报警
★ 分频短时相对报警 ★ 分频总振值相对报警
★ 设定工艺报警区间等。
5.动态故障仿真
系统采用动态仿真图或动态透视图动态展示设备的各种实际传动关系,出现故障时模拟故障现象直观的显示在监测界面。
阶次分析
对于风电机组,可直观的展示各阶次在不同转速下的振动幅值,从而判定各阶次的故障严重程度。
6.包络分析及倒频谱
包络解调分析能从信号中提取调制信息,分析其强度和频率集合齿轮箱轴承的振动特性,快速判断齿轮箱及轴承的故障部位及损伤程度;倒频谱能识别幅值谱上周期结构、分离和提取难以识别的密集调制信号的周期成分,有效快速诊断出齿轮箱故障。
7.任意海量对比诊断功能
“一切故障诊断就是对数据的反复查看、对比、分析”。该功能使大工业成千上万台设备的状态监测及故障诊断不再是沉重负担,批量分析诊断轻松自如实现,监测分析诊断时间节省95%以上,并大幅提高诊断的准确率。海量监控多台机组振动:监控界面同时显示多达192台机组同一位置测点的振幅、时域波形、频域波形、时间三维谱、转速三维谱、伯德图、趋势图、阶次分析等,可直观瞬时找出振动异常设备并迅速排除异常振动。
海量监控多个特诊故障频率:监控界面同时显示一个测点多达192个频率或频段的时域、频域、振幅、能量谱、趋势,可直观瞬时找出每各频率或频段的振动情况。同时展示一个测点的各种分析功能:监控界面同时显示一个测点的多达10种分析功能,如同时显示有效值、视频、时域、频域、波峰因数、趋势、三维图、伯德图等,可针对一个部位利用不同分析能快速分析故障。
二、油液与磨损监测功能
1.油液品质历史分析
软件功能导航栏,综合分析→油液属性历史,即可进入油液品质的历史分析界面,该处软件会对一段时间的润滑油粘度、密度、介电常数以及流经采集站的油液温度进行趋势分析。进行分析时,需要选择左侧的设备编号以及选定时间段,才能够描绘历史图形,该功能有助于分析该设备的一段时间内的数据变化。
图1油品趋势图
2.油液水分历史分析
软件功能导航栏,综合分析→油液水分历史,即可进入油液品质的历史分析界面,该处软件会对一段时间的润滑油水含量、水活性以及流经采集站的油液温度进行趋势分析。进行分析时,需要选择左侧的设备编号以及选定时间段,才能够描绘历史图形。该功能有助于分析该设备的一段时间内的数据变化。
图2水分趋势图
3.磨损历史分析
软件功能导航栏,综合分析→磨损历史,即可进入油液品质的历史分析界面,该处软件会对一段时间的齿轮箱不同磨粒大小的进行趋势分析。进行分析时,需要选择左侧的设备编号以及选定时间段,才能够描绘历史图形。该功能有助于分析该设备的一段时间内的数据变化以及磨损速率。
图3磨损趋势图
三、倾斜角度监测功能
塔基/塔顶堆积图
系统功能图
图4塔筒倾斜晃动监测图示
如图4所示,顶部传感器显示区域可以实时观测到塔架顶端偏离塔架垂直轴的角度;顶部传感器显示区域可以实时观测到塔架顶端偏移方向。
图5塔筒基础沉降监测图示
如图5所示,底部显示区域可以实时检测塔基的有角度沉降;根据塔基的尺寸设定,实时计算塔基周边的沉降值;对塔架基础混凝土整体稳定性进行监测。
图6风机塔筒摆动点堆积图
如图6所示,可以通过风机塔筒摆动点堆积图,推断风机在那个方向上的偏移量较大,此方向螺栓受力频繁易疲劳,所受应力,在巡检的时候对这部分螺栓应重点检查,对螺栓维护提出合理化建议。
监控中心后台软件界面
图7监控中心软件界面
远程监控软件运行在主控机房的工控机,实时监控各个风机的塔和地基运行状态。当风电机组塔筒动态特性监测装置监测到数据超限或者发出报警信号后,在本软件的监控画面会出现一个闪烁的报警信号灯,出现超限或报警的风机模块的名称和相应的数据标识为红色,如果风机塔筒恢复到正常运行范围,可以通过软件发送指令清除终端报警,可以通过网络在主控机房提取各个风机的历史数据。