风力发电机组齿轮箱故障诊断

    采用状态监测系统对风电机组齿轮箱高速端的速度、加速度、温度进行检测，发现数据异常，经开箱后发现齿轮油已严重污染，齿轮齿面已有磨损。
    探测器自动把这些读数与预设参数作比较，当发现超出正常值限时立即向操作人员发出警报。从探测器上发出的读数可立即显示和存储在数据管理器上，数据管理器主要作用是输入、存储和对机器状态进行检查。可简化数据的收集、存储和分析，绘制出历史趋势曲线。
    风力发电机组由风轮、齿轮箱及发电机等组成。为了捕获风资源的需要，整个旋转轴系安装在几十米高的塔架上，这就给机组各部位的测量带来不便。而系统的数据采集部分状态探测器和数据管理器便于随身携带，因而十分适合对风电机组的重点部位进行状态测量。
    1) 系统优势
    ①  状态探测器既可单独使用，又可与数据管理器联合使用。当单独使用时，根据报警信号可对机组测量点的实时状态马上作出判断，十分方便。当需要了解机组运行当中的某个过程时，将采集到的数据传到MDM中进行保存，然后再进行详细分析。
    ② 由于系统的测量数据既包括振动速度，又包括包络加速度，因此我们不但可以发现低频到中频的故障如不平衡、不对中、转子弯曲、松动等，又可检测到轴承及齿轮的缺陷，这一点对风电机组尤为重要。此外，对温度的测量，可以帮助分析轴承温度，对故障的判断起到一定的帮助作用。
    2) 系统的不足
    系统作为一种较为简易的状态监测产品，其分析和诊断功能较为薄弱。通过对测量数据进行趋势分析，我们仅能看到其在一段时间内的总体水平；如果发现了某些测量点的数值超出报警限值，也仅能做出一个早期故障的判断，而对于故障的具体来源及原因便无从得知，这时就需要借助更为先进的工具，来做进一步的分析，如FFT频谱分析、频谱趋势分析、时间波形分析等，以便对故障做出准确判断。
    3)由于现阶段对风力发电机组的状态监测所作的工作还非常有限，因此我们在设定测量值的报警限值时还有一定的困难。设定准确的报警水平既需要有机组振动监测的经验，又需要有被监测机组正常振动水平的经验，只有当我们了解了正常的振动水平，才会发现机组的异常振动。这就需要我们对机组的每个测量点作长时间的监测，收集其振动发展趋势信息。当测量点的振动趋势表明机组处于一个持久的良好工作条件时，就可把报警值设定在这个趋势水平之上。此外，当对机组进行修理后，如果必要的话，也需要对报警水平进行调整。
    3.现场测量点的选择
    根据目前风电机组的实际运行情况，通常齿轮箱齿轮及其轴承、发电机及其轴承是较容易发生故障的部件，因此在常规的监测中，可将齿轮箱前后轴承、发电机前后轴承分别作为测量点。这样做是基于如下的考虑：
    1) 当机组的主要轴承失效时，机组就得停机。监测轴承的振动可以较早发现轴承故障，这就为及早安排必要的维修提供了宝贵的时间。
    2) 由于轴承承载着机器的负荷，许多典型的机械问题如不平衡、不对中、松动等都会将振动信号传给轴承。因此通过监视轴承的振动，就会同时发现上述典型机械故障及轴承缺陷。