當(dāng)前位置: 首頁(yè) > 工業(yè)電氣產(chǎn)品 > 電氣附件 > 扎帶
發(fā)布日期:2022-04-27 點(diǎn)擊率:177
1.風(fēng)電在線運(yùn)維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
1.1. 系統(tǒng)現(xiàn)狀
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視,而風(fēng)機(jī)齒輪及齒輪箱極容易受到損害和出現(xiàn)故障,直接給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
預(yù)知性維護(hù)是一種最新的維護(hù)模式,是以狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)設(shè)備的實(shí)際狀況定制備件,制定維修計(jì)劃,相對(duì)于其它維護(hù)模式可以有效節(jié)約維護(hù)成本,減少停機(jī)時(shí)間。尤其適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)關(guān)鍵部件,而安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)預(yù)知維護(hù)的基礎(chǔ)。
風(fēng)電震動(dòng)和齒輪箱金屬顆粒監(jiān)測(cè)系統(tǒng),針對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,考慮到惡劣環(huán)境和各種干擾,對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部位進(jìn)行多傳感器振動(dòng)監(jiān)測(cè),提取風(fēng)機(jī)齒輪箱等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行的典型特征,監(jiān)測(cè)齒輪箱磨損的不同直徑的金屬顆粒大小和重量,并結(jié)合云平臺(tái)專家模型算法,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷,故障分析,發(fā)現(xiàn)隱患,找出根源,為正確措施,提供依據(jù)。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)判,能有效解決風(fēng)場(chǎng)機(jī)械工程師短缺等問(wèn)題。有助于風(fēng)電場(chǎng)從初級(jí)管理模式逐步過(guò)渡到少人值守,甚至無(wú)人值守的數(shù)字化風(fēng)電場(chǎng),是風(fēng)場(chǎng)管理模式的發(fā)展趨勢(shì)。
齒輪箱磨損探測(cè)系統(tǒng)示意圖
傳感器安裝在潤(rùn)滑系統(tǒng)的過(guò)濾器前面,當(dāng)金屬顆粒大于最小尺寸時(shí),傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電脈沖,并傳送給接收模塊,通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)上傳給中心系統(tǒng)。中心系統(tǒng)采集到信號(hào),做累計(jì)操作,并和健康設(shè)定限值做比較。這個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)定值對(duì)比可以評(píng)判設(shè)備的健康狀況,設(shè)備是否有損壞,程度如何,設(shè)備還可以運(yùn)轉(zhuǎn)多長(zhǎng)時(shí)間等等,不需要專家分析。
1.2.在線振動(dòng)和齒輪箱金屬顆粒監(jiān)測(cè)
由于風(fēng)電機(jī)組往往地處偏遠(yuǎn),環(huán)境惡劣,塔架太高,設(shè)備維護(hù)人員難以實(shí)施離線監(jiān)測(cè)。對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)施的線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)安裝更低成本線監(jiān)測(cè)設(shè)備,有效數(shù)據(jù)上傳、共享和分析,預(yù)判大部件故障信息,進(jìn)而指導(dǎo)計(jì)劃性維護(hù)與維修,避免因設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞而引起強(qiáng)迫停機(jī)的嚴(yán)重后果,極大地提高設(shè)備管理工作效率。
1.2.1.降低運(yùn)維成本
通過(guò)安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以有效監(jiān)測(cè)出傳動(dòng)鏈的早期故障,并進(jìn)行及時(shí)維護(hù),避免發(fā)展成為更為嚴(yán)重的故障,延長(zhǎng)部件的使用壽命,降低風(fēng)機(jī)維修成本。可以有效避免因故障停機(jī)導(dǎo)致的非計(jì)劃維修,減少計(jì)劃維護(hù)時(shí)間,提高風(fēng)機(jī)可用率和發(fā)電量。
1.2.2.提高風(fēng)機(jī)可用率
基于先進(jìn)的預(yù)知維護(hù)技術(shù),快速響應(yīng)和排除風(fēng)機(jī)故障,減少因故障和檢修等因素導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間,提高風(fēng)機(jī)可用率,減少發(fā)電量損失。通過(guò)安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以有效避免因故障停機(jī)導(dǎo)致的非計(jì)劃維修,減少計(jì)劃維護(hù)時(shí)間,提高風(fēng)機(jī)可用率。
1.2.3.提高工作效率
以風(fēng)電廠的核心業(yè)務(wù)流程為驅(qū)動(dòng),顯著提升工作效率和管理能力,優(yōu)化機(jī)組備件管理及維修計(jì)劃,減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,更加保障了工作人員的安全性。亦可分析部件失效原因,為風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)和制造的改進(jìn)提供依據(jù)。
1.3.故障原因簡(jiǎn)析
我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)目前處在高速發(fā)展階段,其對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排的作用日益凸顯。但因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組大多安裝在風(fēng)能豐富的地區(qū),而這些地區(qū)氣候條件惡劣,同時(shí)機(jī)組承受無(wú)規(guī)律、變速變載荷的風(fēng)力作用,導(dǎo)致機(jī)組內(nèi)部各部件在運(yùn)行過(guò)程中極容易出現(xiàn)故障,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在處理發(fā)電機(jī)、葉片等傳動(dòng)鏈部件故障時(shí),由于所需備件需要很長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)維修需要租賃吊車等專用設(shè)備,所以造成的停機(jī)時(shí)間遠(yuǎn)大于其它故障。機(jī)組傳動(dòng)鏈故障需要支付高昂的維修費(fèi),長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)降低了機(jī)組的有效利用率。因此,對(duì)機(jī)械部件的維護(hù)是風(fēng)電機(jī)組維護(hù)的重點(diǎn)。
1.3.1.軸承故障
滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最常用部件之一,一般都是在勻速狀態(tài)下運(yùn)行的。由制造缺陷、安裝不當(dāng)、磨損等,造成的部件故障損傷,常具有隱蔽性、突發(fā)性,甚至造成抱軸卡死故障,致使機(jī)組振動(dòng)加大,軸承壽命降低,造成其它相關(guān)正常部件壽命終止(如正常運(yùn)行機(jī)械密封由于軸承更換而被迫報(bào)廢)。用故障特征頻率(屬于高頻振動(dòng))來(lái)識(shí)別滾動(dòng)軸承的故障是目前簡(jiǎn)單有效的方法。
1.3.2.聯(lián)軸器不對(duì)中
兩個(gè)相連接的機(jī)器軸線不平行或不重合,一個(gè)或多個(gè)軸承安裝傾斜或偏心,即為不對(duì)中。造成不對(duì)中的原因可以是裝配不當(dāng)、調(diào)整不夠、基礎(chǔ)損壞、熱脹或聯(lián)軸節(jié)鎖死等。聯(lián)軸器不對(duì)中,會(huì)造成機(jī)組振動(dòng)加大,軸承和機(jī)械密封損傷,甚至聯(lián)軸器螺栓斷裂。
1.3.3.齒輪故障
齒輪是最常見(jiàn)的傳動(dòng)部件,在機(jī)械傳動(dòng)、增速、減速等方面得到廣泛應(yīng)用。由于齒輪結(jié)構(gòu)和制造工藝、安裝等因素的影響,或機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)等,都可能導(dǎo)致齒面損傷。統(tǒng)計(jì)表明,在齒輪箱的全部零件中,齒輪自身的失效比例占60%。
1.3.4.基礎(chǔ)松動(dòng)
設(shè)備固定地腳螺栓斷裂或松動(dòng),基礎(chǔ)找平斜鐵脫落、找正墊片脫落,甚至支撐結(jié)構(gòu)裂紋,比如鋼制制成框架焊口開(kāi)裂造成基礎(chǔ)支撐剛性下降,導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)急劇加大,改變系統(tǒng)固有頻率可能引發(fā)系統(tǒng)共振,造成機(jī)組結(jié)構(gòu)性損傷。
1.4.解決方案
1.4.1.傳感器測(cè)點(diǎn)布置
依據(jù)當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)工作狀況,較容易產(chǎn)生故障的部位常常是齒輪箱齒輪和發(fā)電機(jī)以及它們前后軸承,并考慮到現(xiàn)場(chǎng)情況及測(cè)試的方便性,因此,在監(jiān)測(cè)中我們常常選擇齒輪箱、發(fā)電機(jī)的前后軸承作為測(cè)量重點(diǎn):
(1)由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備機(jī)組系統(tǒng)的復(fù)雜性和工作條件比較惡劣性,如此布置的目的就是為了方便測(cè)試。
(2)由于軸承承載著機(jī)器的負(fù)荷,諸多常見(jiàn)的機(jī)械問(wèn)題(如不對(duì)中、不平衡、油膜振蕩、松動(dòng)等)均會(huì)把振動(dòng)信號(hào)傳給軸承。因此通過(guò)監(jiān)測(cè)軸承的振動(dòng),就會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)機(jī)械故障和軸承缺陷,為設(shè)備及時(shí)必要地維修贏得了足夠時(shí)間。
某風(fēng)電公司750KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,在主軸承、齒輪箱輸入、輸出軸承座及行星部位、發(fā)電機(jī)兩側(cè)軸承座處加裝振動(dòng)加速度傳感器;增加傾角傳感器,用于監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平角度測(cè)量;實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)前后軸承座表面的聲發(fā)射數(shù)據(jù),確定發(fā)電機(jī)前后軸承的健康狀況。
1.4.2.某風(fēng)電在線運(yùn)維監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)
系統(tǒng)中,每個(gè)風(fēng)機(jī)配備一臺(tái)震動(dòng)監(jiān)控箱,內(nèi)部安裝艾博唯科技的VMD300風(fēng)電監(jiān)測(cè)設(shè)備,VMD300可以外接傳感器,包括振動(dòng)(通過(guò)AD采集),傾角(通過(guò)485總線),噪聲(通過(guò)AD采集)等。在風(fēng)場(chǎng)系統(tǒng)通過(guò)研華管理型光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和企業(yè)云平臺(tái)的連接。在云平臺(tái)通過(guò)研華的WebAccess實(shí)現(xiàn)多個(gè)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)的運(yùn)維管理。
系統(tǒng)架構(gòu)圖
2.5.金屬顆粒傳感器
2.6.系統(tǒng)展示
2.6.1.硬件特點(diǎn)
在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀高度集成化:
集多通道振動(dòng)數(shù)據(jù)采集、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊接口、通道可配、RS232/485接口、傳感器接入和供電、現(xiàn)場(chǎng)LED狀態(tài)指示于一體。
高防護(hù)等級(jí)
光電隔離支持2500V隔離;進(jìn)行特別處理,可適應(yīng)強(qiáng)振動(dòng)及鹽霧環(huán)境;產(chǎn)品符合規(guī)范:
GB/T 17214.1-1998工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置環(huán)境試驗(yàn)
GB/T17214.1 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置工作條件
GB 6587.4-1986電子測(cè)量?jī)x器振動(dòng)試驗(yàn)
GB/T 17626.2靜電放電抗擾度試驗(yàn)
GB/T 17626.3 射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)
GB/T 17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)
GB/T 17626.5-1998浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)
GB/T 17626.5 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)
GB 6587.4 電子測(cè)量?jī)x器振動(dòng)試驗(yàn)
GB 12325 電能質(zhì)量供電電壓允許偏差
GB/T 17626.4-1998電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)
安裝方便:
模塊化設(shè)計(jì),方便系統(tǒng)擴(kuò)展;結(jié)構(gòu)緊湊,易于安裝。
設(shè)備展示
為某風(fēng)電公司定制設(shè)備和IP65防水箱及傳感器接線
2.6.2.軟件特點(diǎn)
分布式Web云平臺(tái)
豐富的軸承數(shù)據(jù)庫(kù)
健康預(yù)警功能
統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理
波形音頻還原
軟件展示
3.現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況
截至到2015年12月,VDM300系統(tǒng)裝機(jī)1500多臺(tái),覆蓋近百個(gè)風(fēng)場(chǎng),系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),獲得最終用戶好評(píng)。
現(xiàn)場(chǎng)安裝照片如下:
4.OEM&ODM定制服務(wù)
下一篇: PLC、DCS、FCS三大控
上一篇: 索爾維全系列Solef?PV