ICSICS27.100湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范Tcchnicalspecificationsforconditionmonitoringsystemofwindturbines2020-05-15發(fā)布2020-08-15實施湖南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布DB43/T17752020前言 III1范圍 12規(guī)范性引用文件 術(shù)語和定義 4概述 數(shù)據(jù)采集 信號處理與分析 7數(shù)據(jù)存儲 3 報警 診斷 DB43/T17752020前言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.12009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由湖南省工業(yè)和信息化廳提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位:湖南省計量檢測研究院、湖南銀河電氣有限公司本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:柏文琦、向德、李慶先、劉良江、鄢文、譚樹人、朱憲宇、王晉威、熊婕。IIIDB43/T177520201風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的主要組成以及數(shù)據(jù)采集、信號處理與分析、數(shù)據(jù)存儲、報警和診斷等功能要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于單機(jī)容量2MW及以上的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),其它風(fēng)電機(jī)組可根據(jù)自身特點參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。NB/T310042011風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動狀態(tài)監(jiān)測導(dǎo)則3術(shù)語和定義3.1狀態(tài)監(jiān)測conditionMonitorng檢測和采集反映風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)的信息和數(shù)據(jù)。3.2狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)conditionMonitoringsystem(簡稱CMS)用于監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運行過程參數(shù)的系統(tǒng)。振動信號vibrationSignal對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)振動所包含全部頻率分量的度量。頻域frequEncydomain以頻率為度量物理量。以時間為度量物理量。3.6報警alarm當(dāng)遇到選定參數(shù)或其邏輯組合異常,要求采取糾正動作時,用于通知人員而設(shè)計的運行信號或信息。4概述4.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包含數(shù)據(jù)采集模塊、信號處理與分析模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、報警模2DB43/T17752020塊、診斷模塊,結(jié)構(gòu)示意圖如圖1:報警模塊▲數(shù)據(jù)存儲模塊數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)存儲模塊數(shù)據(jù)采集模塊▲診斷模塊圖1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖4.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)重點對以下組件進(jìn)行監(jiān)測:b)主變速箱C)發(fā)電機(jī);d)機(jī)艙e)塔架;f)基座。4.3風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的功能應(yīng)完全獨立于控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)不應(yīng)直接訪問狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的實測數(shù)據(jù)。5數(shù)據(jù)采集5.1振動值采集5.1.1振動傳感器的選擇、安裝應(yīng)按照NB/T310042011第5章執(zhí)行。5.1.2振動值采集的技術(shù)條件應(yīng)按照NB/T310042011第6章執(zhí)行。5.2其他運行參數(shù)采集5.2.1應(yīng)實時獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實際功率、主軸扭矩、單軸轉(zhuǎn)速,以及獲取以上信息的采集頻率。5.2.2根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所能獲得的參數(shù)類型和隨后的實測值分析的需求,應(yīng)測量或從風(fēng)力渦輪機(jī)控制系統(tǒng)獲取以下運行參數(shù):a)風(fēng)速;b)機(jī)外氣溫;C)機(jī)艙內(nèi)的溫度;d)主軸承和變速箱,發(fā)電機(jī)和變流器中軸承的溫度;e)發(fā)電機(jī)繞組的溫度;g)渦輪機(jī)控制干預(yù)的信息。DB43/T1775202036信號處理與分析6.1.1對采集到的信號進(jìn)行放大和濾波,辨別風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運行相關(guān)信號和異常情況所產(chǎn)生的信號。6.1.2應(yīng)確定每臺風(fēng)力渦輪機(jī)滾動軸承的旋轉(zhuǎn)頻率和缺陷頻率,以及齒輪嚙合的特征頻率。6.1.3應(yīng)考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率、轉(zhuǎn)速等運行參數(shù)對振動信號的影響,對信號進(jìn)行相應(yīng)的處理。6.2信號分析6.2.1應(yīng)對振動信號進(jìn)行幅值計算和頻域分析。6.2.2應(yīng)對所采集的振動信號進(jìn)行幅值計算,包括以下特征參數(shù)分析:a)振動加速度有效值b)振動加速度峰值;C)振動速度有效值;d)振動速度峰值。6.2.3所采用的幅值計算方法應(yīng)能夠滿足在不同轉(zhuǎn)速下獲得穩(wěn)定的計算結(jié)果。6.2.4應(yīng)對所采集的振動信號進(jìn)行頻域分析,包括以下特征參數(shù)分析a)軸承特征頻率(內(nèi)環(huán)、外環(huán)、滾動體、保持架);C)0.5xfs,1xfs,2xfs,3xfs,4xfs,fs為轉(zhuǎn)頻。6.2.5所采用的頻域分析方法在不同轉(zhuǎn)速下(含轉(zhuǎn)速持續(xù)變化)應(yīng)能夠獲得穩(wěn)定的分析結(jié)果。6.2.6狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能夠設(shè)置特征參數(shù)極限值,并根據(jù)極限值進(jìn)行預(yù)警和報警。6.2.7對于極限值的確定,狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)提供一個功能,利用參考測量階段的數(shù)據(jù),在可定義的安全級別的基礎(chǔ)上自動計算極限值,并可手動修改由狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)計算的極限值。6.3趨勢分析6.3.1狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能將各個特征參數(shù)表示為可視化的趨勢圖。6.3.2在超過極限值之前,應(yīng)能夠識別趨勢。6.3.3趨勢分析需要至少一年的測量數(shù)據(jù)。7數(shù)據(jù)存儲7.1應(yīng)具備實時存儲功能,至少存儲一年的數(shù)據(jù)。7.2應(yīng)具備數(shù)據(jù)歸檔保存功能。7.3對于半集成或完全集成的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng),應(yīng)具備獨立的存儲系統(tǒng)。8報警8.1狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備報警功能,并以適當(dāng)?shù)男问教崾尽?.2警報信息應(yīng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所采集的相應(yīng)狀態(tài)參數(shù)一起存儲,并防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。8.3警報一經(jīng)清除,應(yīng)自動記錄清除的相關(guān)人員、時間信息,并進(jìn)行報警內(nèi)容備份。DB43/T1775202049.1在自動發(fā)送極限值越界的消息后,應(yīng)進(jìn)行必要的評估和分析。9.2當(dāng)分析極限值越界的原因時,可訪問狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所