在能源日趋紧张的情况下,风能因具有清洁、安全、可再生的特点,成为各国开发研究的热点。在风能向电能的转换过程中,风力发电机发挥了关键的作用,一旦在运作过程中出现故障,将导致发电机组效率降低甚至停机,造成较大的经济损失;同时由于风力发电场位置偏远,给设备的维护和检修带来不便,因而采取有效手段对风力发电机进行在线实时状态监测、及时发现故障并进行维修对安全生产具有重大意义。
一、叶片常见故障原因分析
雷击是自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。闪电释放的巨大能量会造成叶片严重损坏。据统计,遭受雷击的风电机组中叶片损坏的占21%。特别是建在高山或沿海的风电场, 该问题更是突出。由于风机叶片设计有规定的使用环境条件, 在正常条件下具有足够的强度和韧度。但如果遇到异常极端风况将对叶片造成损伤。如内陆地区存在大阵风或强剪切风、沿海的台风,都会使叶片运行超出其设计承载能力, 严重情况将导致叶片折断事故。北方或高山风电场一到冬季容易结冰或下雪,将会在叶片上形成覆盖层,如不及时清除会使叶片载荷超过设计载荷, 恶劣时将造成叶片故障或折断。在我国西北部, 风沙侵蚀对叶片表面影响极大。风沙侵蚀叶片的主要部位在尖部和前缘。由于叶尖部线速度最大,叶片运转过程中与风沙的相对速度也最大, 因此在叶尖部位最容易损伤。造成叶片有沙眼、胶衣脱落、纤维层损伤或叶片开裂等故障。大部分风场在风机的日常运行检查维护过程时,叶片往往得不到重视。根据重新分配的修正。钢筋接合后,基质混凝土,请检查基点和标记灌溉,振动棒不应该靠近地基和树枝。根据这些值和信息所测量的偏移、加速和速度,风叶振动的大小和方向可能是准确的,原因和方向都是正确的。采用加速度传感器可以测量风速,以反映风扇叶片的剧烈振动。 加速积分可以接收到速度信号,从而反映风扇叶片振动的速度;因此,系统的整体平衡是否反映了整体风诊断。为此目的,开发了数字信号预测系统。
二、风机叶片故障预测振动方法的原理分析
在风力发电机运行过程中,其相关振动信号能够有效反映设备部件运行状况, 并承载着设备故障信息。为此,利用相应技术对风机振动信号进行有效检测和分析, 将其数据作为设备健康状况的判断依据,就能实现风机叶片故障的有效预测。风机叶片工作中的振动频率一般在0.2Hz 以上,对比其位移、速度和加速度,其中加速度信号幅值最大,表明可以充分利用加速度信号作为测量和处理对象。利用加速度传感器对风机叶片加速度值进行测量,可有效掌握风机叶片的振动程度。其原理如下:首先,对加速度进行积分处理,获得速度信号,从而掌握风机叶片振动频率;其次,对速度信号进行再积分,掌握风机叶片的振动位移, 进而对风机叶片振动幅度进行有效掌握;最后,获取三轴的加速度情况,并对振动位移分量进行合成以获取加速度矢量,通过已有信息得出叶片振动大小和方向,进而判断风机是否存在故障。
三、风机叶片故障预测的振动方法
1. 在传感器模块的设计中,首先要选择传感器硬件。为了减少对风扇孔的伤害,你必须选择正确的洞。由于风和风的背部,如果没有受到主风和自旋风的伤害,就不会有其他方向的伤害。但这并不排除其他方向的混凝土可能被破坏,如果它破坏了相反的混凝土。因此,控制井主要位于基准的一边,然后根据钻探情况而定,再一次判断是否应该扩大勘探井。从叶尖到叶根。在信号调理模块模拟信号处理通道的设计中,低通滤波单元是设计的重点。过滤器可以有效地过滤药房过滤器,使传输更精确。有效模拟传感器变换,在处理晶体时确保高精度和高精度,设计的系统非常紧凑,不仅敏捷性,而且数据处理功能很强。此外,为了有效过滤振动信号数据中的混合波,芯片可以区分风力发电机振动参数,并及时处理发动机叶片。早期预测和预防事故以及有效的信息存储,如传感器和持续时间,以及高度的效率和存储安全,以满足系统的需要。实践表明,该系统有效地为风力发电机监测和监测振动信号。该系统运行稳定稳定,经济效益和前景良好。
2. 更严重的叶片损伤主要是由前缘、蒙皮、蒙皮或肩胛骨造成的,如果无法及时找到,可尽快修复。如果你不及时修复,时间就会越长,在空气的影响下,船体就会裂开。叶片不情愿地修复,如果叶片破裂,叶片应更换叶片,这意味着材料水平高、运营成本和长期电力损失。对于基本环形墙和混凝土之间的缝合线,仅在干燥环境中使用的有机凝胶不应用于湿润环境,而不应用于水。因此,空气中有高烧、高高压、高高压空气,只要空气不喷出,就可以干燥干燥。在基准环内,在两个小时内,为了保护成品,必须在关闭后立即关闭。在恢复过程中,使用工具清理层层和薄膜,重新装载结构薄膜,加强纤维组织以避免重复。在设计继电器传动电路时,电网关闭了电路的功能。在设计转换电路和角报警系统时,建立一个能够收集和交叉角度的电路,以确保风扇的安全。正常的缺陷,严重的伤害,如果没有及时发现和处理,将会工作和破坏性的伤害,不能恢复,直到一个关键的事件发生。这种情况是最严重的叶片事故,不能修复,必须更换,风力涡轮机必须在叶片更换时停止,因此更换叶片的成本和电力损失。在软件设计中,需要设置诸如过滤类型、高频滤波器和低频、数量和放大、数字数据等的有效设置等的参数,以确保它们不会丢失。主要重点是通过模拟和数字模拟和数字信号、模拟信号以及确保软件的有效运行来进行有效的设计和处理。在复杂的外部环境中,长时间使用风扇叶片通常会受到各种环境或由故障或事故引起的不可预测因素的影响。风扇必须在叶片故障后停止工作,否则会造成更严重的后果。因此,风力发电厂必须定期检查叶片,迅速反应,及时采取有效措施,以避免事故。
3.转速和角度信号采集电路设计。系统除了采集风机的振动数据还要采集风机的转速和转过角度位置,作为风机的安全运行条件的依据。该系统在检测到风机振动幅度和风机转速超出报警阈值时,需要继电器动作实现与供电网络断开切断供电回路的功能,以便电网系统不渗入高频谐波。系统在运行过程中需要将发生故障时的重要的参数如振动的幅度,频率及对应的传感器编号及发生的时间进行保存,以便工作人员进行故障查询、分析和评估,系统设计中为了提高系统的通信性能,以便组建检测网络与监控中心通信。在系统软件设计中,需对滤波器类型选择、带通滤波器的高通截止频率等参数进行有效设置,并对低通截止频率、采集点数和增益、数字数据值等进行有效设置,确保其在系统上电和掉电后均不会发生丢失。
风机叶片运行长期工作在复杂的外部条件下,经常受到各种不同介质的侵袭,或遭受不可预见的因素, 极易引起故障或发生事故。将风力发电机故障预测系统应用于风机故障预测中,通过对信号进行滤波和频域分析处理和故障监测,能够极大降低故障带来的经济损失。
参考文献
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