振動技術(shù)監(jiān)督細則

1、Q/JLS02-2005Q/LY龍源電力集團股份有限公司企業(yè)標準Q/LY×××××××-2012振動技術(shù)監(jiān)督細則龍源電力集團股份有限公司 發(fā)布20××-××-××實施20××-××-××發(fā)布IQ/LY×××× 前言本規(guī)范的編寫格式符合GB/T 1.1-2009標準化工作導則 第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫的規(guī)定。本規(guī)范由龍源電力集團股份有限公司提出。本規(guī)范起草單位:龍源（

2、北京）風電工程技術(shù)有限公司。本規(guī)范主要起草人：×××、×××。本規(guī)范于××××年×月×日由××××負責人×××批準。本規(guī)范于××××年×月×日首次發(fā)布。本標準解釋權(quán)屬龍源（北京）風電工程技術(shù)有限公司。1振動技術(shù)監(jiān)督細則1 概述本標準是根據(jù)龍源電力集團風電技術(shù)監(jiān)督管理辦法制定的。本標準的主要目的是評價機器運行期間的振動狀態(tài)，保護風電機組和為預知維修提

3、供機械運行狀態(tài)信息；推廣應用先進、成熟的技術(shù)，持續(xù)提高振動技術(shù)監(jiān)督水平，最終達到提高風電機組設備可靠性，保證風電場安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行。2 適用范圍本標準規(guī)定了為風電機組振動測試提供儀器選擇條件、傳感器選擇與安裝原則、數(shù)據(jù)采集方式與要求、評價方法及通用分析方法的一般指南，并描述了符合實際風電機組振動測試的內(nèi)容與要求。本標準適用于龍源電力集團股份有限公司單機容量小于3MW的陸上雙饋風電機組，主要針對風電機組機械傳動鏈的主軸承、齒輪箱、發(fā)電機系統(tǒng)；其它類型風電機組的振動測試工作可參照相關條款執(zhí)行。各風電企業(yè)應根據(jù)龍源電力集團股份有限公司 風電技術(shù)監(jiān)督管理辦法和本標準，并結(jié)合企業(yè)本身實際情況，制定切

4、實可行的XX風力發(fā)電有限公司 振動監(jiān)督實施細則。3 定義與術(shù)語3.1 加速度 acceleration速度的變化率。3.2 譜 spectrum以頻率或波長為變量的函數(shù)的量化描述。3.3 頻（率）域 frequency domain波形樣本中出現(xiàn)的頻率顯示。3.4 時（間）域 time domain在特定的時間段內(nèi)系統(tǒng)狀態(tài)的顯示。3.5 振動 vibration圍繞某一平衡點的機械振蕩，此振蕩可以是周期性的或隨機的。3.6 噪聲 noise不希望出現(xiàn)的信號，通常具有隨機性質(zhì)，且某頻譜中不含定義清晰的頻率分量信號。3.7 加速度傳感器 acceleration transducer將輸入加速度轉(zhuǎn)

5、換成與其成比例的輸出量（通常為電參量）的傳感器。3.8 靈敏度 sensitivity傳感器的指定輸出量與制定輸入量之比。3.9 動態(tài)范圍 dynamic range傳感器能夠測量到的數(shù)值范圍。3.10 校準系數(shù) calibration factor在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)的平均靈敏度。3.11 共振 resonance 受迫振蕩系統(tǒng)在激勵頻率即使存在細小的變化時其系統(tǒng)響應也會出現(xiàn)下降的狀態(tài)。3.12 系統(tǒng) system 在確定的相互關系中作為一個整體考慮，并與它們所處環(huán)境分離的一組相互關聯(lián)的部分的集合。3.13 正常 OK 狀態(tài)評價指運行狀態(tài)處于正常狀態(tài)，機組可照常運行。3.14 注意 warni

6、ng 狀態(tài)評價指有較明顯故障特征存在，故障處于早期或中期，但機組可繼續(xù)運行，應關注機組運行狀況，加強日常檢查和維護；一旦發(fā)現(xiàn)異常，首先對此處問題進行檢查。3.15 報警 alarm狀態(tài)評價指故障嚴重，機組必須停機，采取維修措施。3.16 離線 off line（狀態(tài)監(jiān)測與診斷）周期性的活間歇性的數(shù)據(jù)采集。3.17 在線 on line（狀態(tài)監(jiān)測與診斷）連續(xù)的數(shù)據(jù)采集。3.18 故障 fault當機器的一個部件或組件劣化或出現(xiàn)可能導致機器失效的反常狀態(tài)時，部件所處的狀態(tài)。3.19 診斷 diagnostics 為確定故障的性質(zhì)（種類、狀況、程度），而檢驗癥狀。4 執(zhí)行標準和引用文件下列文件對于本

7、文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅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。GB/T 2298-2010 機械振動、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測 詞匯GB/T 6075.3-2001 在非旋轉(zhuǎn)部件上測量和評價機器的機械振動 第3部分：額定功率大于15kW額定轉(zhuǎn)速在120r/min至15000r/min之間的在現(xiàn)場測量的工業(yè)機器GB/T 6404.2-2005 齒輪裝置的驗收規(guī)范 第2部分：驗收試驗中齒輪裝置機械振動的測定GB/T 10068-2008 軸中心高為56mm及以上電機的機械振動 振動的測量、評定及限值GB/T 11348.1-19

8、99 旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)軸徑向振動的測量和評定 第1部分：總則GB/T 19873.1-2005 機器狀態(tài)監(jiān)測與診斷 振動狀態(tài)監(jiān)測 第1部分：總則GB/T 19873.2-2009 機器狀態(tài)監(jiān)測與診斷 振動狀態(tài)監(jiān)測 第2部分：振動數(shù)據(jù)處理、分析與描述GB/T 20921-2007 機器狀態(tài)監(jiān)測與診斷 詞匯NB/T 31004-2011 風力發(fā)電機組振動狀態(tài)監(jiān)測導則SHS 01003-2004 石油化工旋轉(zhuǎn)機械振動標準VDI 3834-2009 Measurement and evaluation of the mechanical vibration of wind energy turbines a

9、nd their components Onshore wind energy turbines with gears5 監(jiān)督范圍 風電機組的機艙、主軸承、齒輪箱和發(fā)電機系統(tǒng)各機械部件運行狀態(tài)。6 監(jiān)督內(nèi)容與要求6.1 監(jiān)督內(nèi)容利用振動測試，評判風電機組主軸承、齒輪箱、發(fā)電機系統(tǒng)運行狀態(tài)是否正常，對存在異常的機械部件數(shù)據(jù)進行分析并故障診斷，找出故障的部位、程度、發(fā)展趨勢和原因，預測異常零部件剩余壽命，給出相關處理建議。6.1.1 主軸承 通過對主軸承進行振動測試，評判主軸承系統(tǒng)運行狀態(tài)；若運行狀態(tài)異常，結(jié)合潤滑油脂分析、運行噪聲測試和主軸承旋轉(zhuǎn)相關部件（如葉片、輪轂等）的檢查等內(nèi)容，對主軸承系

10、統(tǒng)進行故障診斷。6.1.2 齒輪箱 通過對齒輪箱進行振動測試，評判齒輪箱系統(tǒng)運行狀態(tài)；若運行狀態(tài)異常，結(jié)合散熱、過濾、潤滑系統(tǒng)檢查、密封性能檢查、運行噪聲測試和潤滑油分析等內(nèi)容，對齒輪箱系統(tǒng)進行故障診斷。6.1.3 發(fā)電機 通過對發(fā)電機進行振動測試，評判發(fā)電機系統(tǒng)運行狀態(tài)；若運行異常，結(jié)合潤滑油脂分析、運行噪聲測試和發(fā)電機旋轉(zhuǎn)相關部件（如聯(lián)軸器、集電環(huán)等）的檢查等內(nèi)容，對發(fā)電機系統(tǒng)進行故障診斷。6.1.4 機艙 通過對機艙進行振動測試，評判風電機組運行對機艙的影響；若運行異常，綜合分析，查找原因。6.2 監(jiān)督要求6.2.1 儀器振動測試儀器應是一個系統(tǒng)，至少包含硬件儀器與應用軟件兩部分；硬件儀

11、器應考慮工作溫度、濕度、工作介質(zhì)、磁場干擾、電源電壓波動及瞬變、存儲容量、電池電量、沖擊、IP防護等級、通訊等參數(shù)，并配有獨立輸出接口，以允許數(shù)據(jù)導出作進一步分析。儀器及其配件，應包含安裝、使用、保養(yǎng)、設置、校準或檢定等使用說明或相關要求。應用軟件應包含濾波、時域波形、頻域波形、軌跡、譜分析、具有幅值和相位的矢量分析、高頻振動的包絡分析等方法，并有數(shù)據(jù)導入導出等功能。測量頻率范圍應包含測量主軸的最低轉(zhuǎn)速和輪齒的最高嚙合頻率；應能夠測量振動的寬帶均方根值，其平坦響應頻率范圍至少在10Hz1000Hz；若轉(zhuǎn)速接近或低于600rpm，平坦響應頻率范圍的下限值應不大于2Hz。測量儀器系統(tǒng)，應包含傳感器

12、和讀數(shù)顯示，在整個運轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)的振動等級值的允許誤差不得超過10%。6.2.2 傳感器6.2.2.1 傳感器選擇 一般選用加速度傳感器測量。根據(jù)不同部件特點，考慮結(jié)構(gòu)尺寸、溫度范圍、靈敏度、頻響范圍、量程等參數(shù)選擇；還應考慮安裝方式涉及到的測點表面材料及粗糙度、工作介質(zhì)等因素。6.2.2.2 傳感器布置通常將傳感器安裝在軸承或機器外表靠近軸承的地方進行測量，應保證測量能合理地表示軸承座的振動，而不包含任何局部的共振和放大，應建立統(tǒng)一的設備和測點命名規(guī)則。離線振動測試應清楚標識傳感器位置，以保證逐次測量期間位置的可重復性；振動測量的位置與方向必須對于測量機器的動態(tài)力要有足夠的靈敏度。典型情況下

13、，需要在每一個軸承蓋或軸承座二個相互正交的徑向位置進行測量。必要時建議同時對軸向振動進行測量。而在線測試，測點要求可參照NB/T 31004-2011，要求傳感器與測點統(tǒng)一標識。機器護罩、蓋板等零件不適宜作測點。6.2.2.3 傳感器固定傳感器的安裝方式會影響傳感器的頻率響應，傳感器應采用螺釘、螺栓或粘接材料安裝，安裝表面應光滑、平整和清潔。大多數(shù)情況采用磁力、粘結(jié)劑或磁力配合粘結(jié)劑安裝，不允許采用手扶傳感器接觸測量。6.2.3 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)可以連續(xù)采集或周期采集，數(shù)據(jù)分析可以由事件驅(qū)動或由時間間隔驅(qū)動。數(shù)據(jù)采集應保證同種工況下的數(shù)據(jù)可重復性，即當使用同種設備進行振動測試時，保證傳感器位置、采

14、集設置和測試操作不變。6.2.3.1 連續(xù)數(shù)據(jù)采集連續(xù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)指傳感器固定安裝在相應測點上，通常在機組運行期間，連續(xù)記錄和存儲振動測試數(shù)據(jù)。該儀器系統(tǒng)可以包括多通道，并可在現(xiàn)場或遠方現(xiàn)場接收數(shù)據(jù)，實時在線監(jiān)測。6.2.3.2 周期數(shù)據(jù)采集周期數(shù)據(jù)采集指利用在線系統(tǒng)或便攜式系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集。大多情況下，便攜式系統(tǒng)適用于周期性監(jiān)測。6.2.3.3 采集要求離線測試一般需在機組滿負荷的30%及以上條件下，且風速大于等于6m/s，且機組并網(wǎng)運行穩(wěn)定時進行數(shù)據(jù)采集，同時在安全規(guī)程規(guī)定風速下且無雷雨天氣時，才可登機測試，還需保證測試人員人身安全；而在線測試采集條件較為靈活，可根據(jù)需求設置不同采集條件，

15、進行數(shù)據(jù)采集。6.2.3.4 數(shù)據(jù)格式 振動測試采集的數(shù)據(jù)，其格式應至少滿足龍源電力集團相關數(shù)據(jù)格式的企業(yè)標準。6.2.4 評價準則離線振動測試參照VDI3834標準評價，GB/T 19873.2提供了故障分析與診斷的通用技術(shù)方法，即通過時域波形、譜分析以及包絡分析等譜圖方法分析診斷。在線振動測試采用趨勢預警評價，可參照VDI3834標準評價，結(jié)合譜圖分析進行故障診斷。評價應至少分為三種狀態(tài)：正常、注意和報警，并提供異常評價或診斷解釋。6.2.5 周期要求6.2.5.1 測試周期具體實施測試方式應結(jié)合經(jīng)濟性、有效性與風電企業(yè)自身特點綜合考慮。振動測試有出質(zhì)保檢測、年度巡檢兩種方式。對已出質(zhì)保期

16、的風電機組進行年度巡檢方式，離線測試要求每臺機組振動測試周期為12個月，視機組具體運行情況，可增加測試頻次。在線測試要求實時監(jiān)測風機運行狀態(tài)。對未出質(zhì)保期的風電機組進行出質(zhì)保檢測，至少在出質(zhì)保期之前半年，每臺機組進行一次振動測試，以評價其運行狀態(tài)。6.2.5.2 報告周期離線測試報告應在采集數(shù)據(jù)后及時編寫并提交風電企業(yè)和風電場。對于嚴重故障機組，應通過電話盡早通知說明。在線測試要求視機組運行情況，每年至少出具一次振動測試報告。6.2.6 人員要求振動測試人員應熟知風電場安全規(guī)程、被測設備結(jié)構(gòu)及零部件參數(shù)，略知風機操作以及故障處理方式；須參加振動測試相關技術(shù)培訓，合格后方可從事振動測試工作。振動

17、測試報告編寫人員和報告審核人員應具有振動分析師相關資質(zhì)。6.2.7 測試報告振動測試報告應包含各測點均方根值以及均方根值評價，數(shù)據(jù)采集時間以及分析評價；應包含報告人、審核人、批準人簽字。若無特殊要求，振動報告應包含紙質(zhì)版與電子版，由風電企業(yè)和風電場共同保管。6.2.8 記錄表振動測試若發(fā)現(xiàn)主軸承、齒輪箱、發(fā)電機系統(tǒng)等主要部件異常，風場相關人員應持續(xù)跟蹤該機組運行狀態(tài)，若需更換或維修，應詳細填寫部件故障記錄表。技術(shù)監(jiān)督統(tǒng)計報表需詳細填寫故障機組風場與機組號。具體要求參照龍源電力集團股份有限公司 風電技術(shù)監(jiān)督管理辦法。附錄A 部件故障記錄表附錄B 振動監(jiān)督統(tǒng)計表附錄A部件故障記錄表風電場：風機類型風機編號部件名稱部件型號投運日期數(shù)據(jù)采集日期振動報告日期