畢業(yè)論文淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用系別：機械設(shè)計制造及自動化年級專業(yè)：閩都19春機械答辯人：廖永華指導(dǎo)老師：陳秀蓉畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》目

錄01項目背景02項目方案的設(shè)計03項目實施04試驗驗證05結(jié)束語一、背景描述

在線檢測振動系統(tǒng)設(shè)計總體思路：風(fēng)力發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是對風(fēng)電機組傳動鏈上旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行振動監(jiān)測，通過對傳動鏈振動信號的在線采集、處理和分析，可以及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)機傳動鏈故障、評估風(fēng)機的健康狀態(tài)、預(yù)測部件的剩余壽命，以便有計劃地合理安排風(fēng)電機組的檢修工作，更好地保障風(fēng)力發(fā)電機組的正常運行，節(jié)省維護(hù)費用。畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》

機組在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝，其內(nèi)容包含：數(shù)據(jù)采集站的安裝；加速度傳感器的安裝；轉(zhuǎn)速傳感器的安裝；傳感器信號電纜的鋪設(shè)及接線；電源線的鋪設(shè)及接線；網(wǎng)線及接線；服務(wù)器安裝及系統(tǒng)調(diào)試。通過對傳動鏈振動信號的在線采集、處理和分析，可以及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)機傳動鏈故障、評估風(fēng)機的健康狀態(tài)、預(yù)測部件的剩余壽命。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（一）工藝設(shè)計方案1.1振動傳感器的安裝根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備上預(yù)制的安裝孔的大小和數(shù)量，配置相應(yīng)的轉(zhuǎn)換螺柱，將傳感器與設(shè)備相連。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（一）工藝設(shè)計方案1.2轉(zhuǎn)速傳感器的安裝轉(zhuǎn)速傳感器安裝時，擰下傳感器上的一個固定螺母，先放入一個M18的防滑墊，然后將傳感器裝入設(shè)備的轉(zhuǎn)速支架孔后再裝入一個M18的防滑墊，最后裝入已拆下的固定螺母，調(diào)整轉(zhuǎn)速傳感器端面與被測面距離到4mm，鎖緊螺母。

二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（一）工藝設(shè)計方案1.4采集器安裝方法采集器安裝在機艙控制柜右側(cè)門梁上，每個采集器有8個固定孔（左右各4個）。采集器安裝底板，每個采集器需兩塊安裝底板（左右各一塊），每塊底板有24個調(diào)節(jié)長孔，請根據(jù)現(xiàn)場需要選擇合適的安裝孔。根據(jù)采集器安裝圖中L（兩個豎梁安裝孔的距離）的長度選擇合適的孔位與采集器8個安裝孔進(jìn)行配合使用，安裝時需要先確定L的長底，再確定采集器與底板上哪個長合適，用M6螺絲加上平墊后與防松螺母粗略固定（需要4只螺絲固定,不用擰緊，可以在底板長孔內(nèi)進(jìn)行距離調(diào)節(jié)即可），左右底板都組裝好后，先在豎梁上選好合適位置，用ST5.2自攻螺絲固定好底板（需要8只自攻螺絲固定），再將連接采集器與底板的M6螺絲固定擰緊，螺栓力矩25N.m。

二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（一）工藝設(shè)計方案1.4采集器安裝方法

二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（二）振動傳感器安裝及走線設(shè)計

主軸承徑向水平傳感器信號線從傳感器順著主軸承座向下，再沿機架壁走入采集器內(nèi)。齒輪箱輸入軸徑向傳感器信號線從傳感器順著齒圈外側(cè)向下與齒輪箱行星輪齒圈振動傳感器線一起走到平臺下，順著機架壁走入采集器內(nèi)。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（二）振動傳感器安裝及走線設(shè)計

齒輪箱內(nèi)齒圈徑向傳感器信號線順著齒圈外側(cè)向下，隨齒圈振動傳感器電纜一起進(jìn)入采集器內(nèi)。齒輪箱輸出高速軸承徑向傳感器信號線順著溫度傳感器信號電纜走，再與齒輪箱高速軸輸出端振動傳感器線一起向下，從線槽下方，沿機架壁進(jìn)入采集器內(nèi)。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（二）振動傳感器安裝及走線設(shè)計2.1

振動傳感器安裝及走線發(fā)電機驅(qū)動端傳感器信號線順著發(fā)電機溫度信號等的線纜向下走入線槽，順著線槽再沿電纜槽走入采集器內(nèi)。發(fā)電機非驅(qū)動端傳感器信號線順著發(fā)電機溫度信號等的線纜向下走入線槽，與6號傳感器線一起順著線槽走入采集器內(nèi)。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（二）振動傳感器安裝及走線設(shè)計2.2轉(zhuǎn)速傳感器安裝及走線主軸轉(zhuǎn)速傳感器（在原有支架上的預(yù)留孔上安裝）信號線與主軸后軸承振動傳感器的線一起向下，順著線槽走入采集器內(nèi)。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（三）信號及其他設(shè)計3.1

采集器與機艙光電交換機的連接采集箱安裝完畢以后，用預(yù)制的網(wǎng)線的一端插入采集器的網(wǎng)口（LAN口），另一端插入機艙控制柜內(nèi)與塔底控制柜數(shù)據(jù)通訊的光纖交換機上的第一個網(wǎng)口,網(wǎng)線兩端標(biāo)上CMS標(biāo)識。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（三）信號及其他設(shè)計3.2

光纖鋪設(shè)光纖從塔頂機艙內(nèi)沿著電纜橋架，在U型彎處外側(cè)留夠電纜活動的余量，以防電纜活動擰斷光纖，在孔洞和橋架處以及U型彎處用纏繞管纏繞，固定光纖時在光纖纏繞管上套上一層薄膠皮后用防凍扎帶規(guī)定住，然后將光纖分別放到機柜內(nèi)固定好，將光纖接頭插入光電交換機的接口上。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（三）信號及其他設(shè)計3.3

光纖交換機電源供給機艙柜內(nèi)光纖交換機和塔底柜內(nèi)光纖交換機電源供電為+24VDC。機艙柜內(nèi)光纖交換機的24VDC電源引自柜內(nèi)的24V開關(guān)電源的第二路+V,-V；塔底柜內(nèi)光纖交換機的24VDC電源引自塔底控制柜內(nèi)24V備用接線端子。機艙和塔底光纖交換機的電源地線（PE端子）接到控制柜接地銅排上。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（三）信號及其他設(shè)計3.4

服務(wù)器及工作站的安裝服務(wù)器和工作站的安裝位置由現(xiàn)場運維人員指定，服務(wù)器到環(huán)網(wǎng)交換機鋪設(shè)網(wǎng)線，服務(wù)器到工作站之間鋪設(shè)網(wǎng)線，設(shè)備和線纜均按要求打好標(biāo)簽，并粘貼好。根據(jù)中控室的配置及現(xiàn)場項目負(fù)責(zé)人的要求，在中控室指定位置安裝服務(wù)器，從指定網(wǎng)口接入環(huán)網(wǎng)，并配置好在線振動監(jiān)測系統(tǒng)軟件，完成系統(tǒng)調(diào)試。二、項目方案的設(shè)計畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（四）可行性論證設(shè)計方案在調(diào)研目前常見的風(fēng)電機組在線監(jiān)測主要實時監(jiān)測機組各個測點的振動信息，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，依據(jù)設(shè)定的振動報警閥值來進(jìn)行機組工作狀態(tài)分析。本研究力圖將機組轉(zhuǎn)速發(fā)射/振動數(shù)據(jù)信息與外部工作條件信息(如風(fēng)速，風(fēng)向等SCADA監(jiān)測信息)相結(jié)合，共同作為振動故障判斷的依據(jù)。此方法的優(yōu)勢在于可以區(qū)別機組在不同工作狀態(tài)下的振動烈度，減少機組振動報警和故障誤判的機率。本監(jiān)測系統(tǒng)主要實時測試布置在風(fēng)電機組發(fā)電機前后軸承座表面的轉(zhuǎn)速發(fā)射和振動數(shù)據(jù)。三、項目實施畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（一）實施前期準(zhǔn)備為保證項目順利實施，項目準(zhǔn)備人員從多方面進(jìn)行準(zhǔn)備，確保項目的進(jìn)度可控、質(zhì)量可控和風(fēng)險可控。項目施工前，建立項目組織結(jié)構(gòu)，完成準(zhǔn)備工程師、工作負(fù)責(zé)人、工作成員、安全管理和質(zhì)量QC人員的授權(quán)。三、項目實施畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（一）實施前期準(zhǔn)備1.1

設(shè)備安裝條件1.2

施工作業(yè)投入及工具1.3

工作職責(zé)【設(shè)備】發(fā)電機組停機，且處于維護(hù)狀態(tài)，機艙塔筒開啟照明；【人員】

安全帶、安全帽、工作服，安裝工具；【天氣】無雨雪，風(fēng)速不超過12m/s。加裝振動監(jiān)測分析診斷設(shè)備，因此要進(jìn)機艙施工，除振動監(jiān)測設(shè)備本身外，需要提供一系列工具，器材以及勞保用品等。項目總負(fù)責(zé)人、項目現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、施工負(fù)責(zé)人、工作組成員、人員構(gòu)成三、項目實施畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（二）項目實施程序2.1在線振動監(jiān)測設(shè)備安裝程序如下：首先確保設(shè)備停止運行，得到工作人員許可方可進(jìn)入機艙內(nèi)安裝。（1）振動傳感器安裝：主軸承徑向水平、齒輪箱輸入端徑向、齒輪箱內(nèi)齒圈徑向、齒輪箱高速輸出軸承徑向、齒輪箱高速輸出軸承軸向、發(fā)電機驅(qū)動端徑向、發(fā)電機驅(qū)動端徑向、發(fā)電機非驅(qū)動端徑向、轉(zhuǎn)速共8個測點。（2）振動信號線布置。（3）信號采集設(shè)備的安裝。（4）采集器電源的接入。（5）采集器信號線的接入。（6）機艙與塔底網(wǎng)絡(luò)連接。（7）光纖鋪設(shè)（8）光纖交換機電源的接入（9）服務(wù)器及工作站的安裝三、項目實施畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（三）實施過程中的注意事項3.1

施工質(zhì)量保證措施為了保證施工質(zhì)量，施工要嚴(yán)格按照每個風(fēng)場的施工方案執(zhí)行。施工中要細(xì)心、認(rèn)真，邊工作邊思考，施工完成后要注意檢查以下幾點：螺絲固定的地方是否有防松措施（如是否安裝了防松螺母）每一根信號走線是否合理，信號線標(biāo)識是否在采集器對應(yīng)接口上；線纜是否已捆扎。通電后，接有振動傳感器的通道狀態(tài)指示燈是否常亮，修改采集器IP地址，按順序敲擊每個傳感器，看信號采集是否正常、線纜是否接錯位置等；檢測塔筒光纖和柜內(nèi)網(wǎng)線連接狀態(tài)；測試通訊，做到數(shù)據(jù)通訊完整。三、項目實施畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（三）實施過程中的注意事項3.2安全保證措施為了保證安全，對每個施工人員都需進(jìn)行入場安全教育，并做好如下安全措施：施工前施工負(fù)責(zé)人和技術(shù)負(fù)責(zé)人必須做好安全、技術(shù)、環(huán)保交底，做到人人心中有數(shù)，各司其責(zé)；工程施工中所用工具都應(yīng)有檢驗合格證明及檢驗報告，施工人員必需要有相關(guān)特殊作業(yè)證；進(jìn)入現(xiàn)場人員必須正確戴好安全帽、防護(hù)服等勞動保護(hù)用品；起吊的重物必須小心的固定在起重勾上，并保證重物不會從吊鉤滑出；重物下方不準(zhǔn)站人，并且在大風(fēng)情況下禁止使用吊機；對人和物的不安全行為進(jìn)行糾正和制止，確保項目質(zhì)量可控、安全可控、進(jìn)度可控。四、試驗驗證畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》（一）監(jiān)測依據(jù)GBT35854-2018風(fēng)力發(fā)電機組及其組件機械振動測量與評估VDI3834Blatt1-2015陸上帶齒輪箱風(fēng)力發(fā)電機組及其組件機械振動測量與評估NBT31004-2011風(fēng)力發(fā)電機組振動狀態(tài)監(jiān)測導(dǎo)則本研究選取電場7臺風(fēng)機進(jìn)行試驗；試驗結(jié)果如下：畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》機組號GBT35854-2018等級評估圖譜診斷建議備注#1主軸承Ⅰ正常無齒輪箱Ⅰ正常無發(fā)電機Ⅰ正常無#2主軸承Ⅰ正常無齒輪箱Ⅰ正常無發(fā)電機ⅠⅠ非驅(qū)動端端軸承出現(xiàn)早期損傷加強潤滑，監(jiān)視運行#3主軸承Ⅰ正常無齒輪箱Ⅰ正常無發(fā)電機Ⅰ正常無#4主軸承Ⅰ正常無齒輪箱Ⅰ正常無發(fā)電機Ⅰ正常無#5主軸承Ⅰ正常無齒輪箱Ⅰ正常無發(fā)電機Ⅰ正常無#6主軸承Ⅰ正常無齒輪箱Ⅰ正常無發(fā)電機Ⅰ正常無#7主軸承Ⅰ正常無齒輪箱Ⅰ正常無發(fā)電機Ⅰ正常無四、試驗驗證（一）監(jiān)測依據(jù)1.1本次機組健康狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》四、試驗驗證（一）監(jiān)測依據(jù)針對所列機組中#2機組的振動數(shù)據(jù)通過波形頻譜、包絡(luò)等常用的分析方法進(jìn)行分析，對于振動異常的機組會給出相應(yīng)的故障描述及建議。日期故障描述維修建議2021-03-31頻譜中出現(xiàn)異常頻率，分析認(rèn)為發(fā)電機軸承可能出現(xiàn)磨損征兆。加強潤滑，檢查軸承情況。畢業(yè)論文——《淺談在線振動監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機中的應(yīng)用》四、試驗驗證（一）監(jiān)測依據(jù)1.2

振動特征指標(biāo)趨勢從以上分析來看，機組健康狀態(tài)說明。

正常：機組處于正常狀態(tài)，可照常運行。

預(yù)警：機組存在較明顯的故障特征，機組可監(jiān)視運行，現(xiàn)場維護(hù)人員需擇機進(jìn)行檢查。

報警：機組故障特征明顯，故障處于劣化期，應(yīng)及時安排檢修。