狀態(tài)監測系統保障風(fēng)電設備正常運轉

　　在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域內，由于人們對發(fā)電設備的效率和負荷要求越來(lái)越高，狀態(tài)監測系統的作用也越來(lái)越大。因為一旦風(fēng)力發(fā)電機組由于傳動(dòng)裝置和發(fā)電機失靈，以及轉動(dòng)葉片損壞出現停傳，就會(huì )造成巨大的經(jīng)濟損失。
　　易福門(mén)電子公司為此提供了一套有效的解決方案即以頻率分析計算為基礎的“efectoroctavis” 診斷系統。這是一種模塊化的經(jīng)濟實(shí)惠的高效工作系統，能夠在故障發(fā)生前就檢測出例如由于狀態(tài)失衡，滾動(dòng)軸承損壞，校正錯誤以及輪齒咬合造成的傳動(dòng)裝置和發(fā)電機失靈，以及轉動(dòng)葉片損壞。

　　哪些風(fēng)機設備部件需要監控？
　　系統診斷的對象以及根據狀態(tài)需要進(jìn)行維修的項目包括傳動(dòng)系統（傳動(dòng)裝置和發(fā)電機）和電動(dòng)機以及泵。在軸承上可能會(huì )出現軸和滾珠的老化磨損，在機軸上可能會(huì )出現裂縫。傳動(dòng)裝置可能由于磨損，齒輪斷裂，齒輪錯位和偏心而需要監控。在發(fā)電機上，需要對線(xiàn)圈損壞，電樞不對稱(chēng)，懸桿斷裂以及過(guò)熱現象進(jìn)行診斷。在設備安全性方面，需要對轉動(dòng)葉片和塔式風(fēng)力發(fā)電機進(jìn)行整體性的監控。其中，在轉動(dòng)葉片上可能會(huì )出現老化，裂縫，葉片調節錯誤以及雷擊造成的損害。
　　狀態(tài)監測系統的技術(shù)基礎
　　“efector octavis” 診斷系統根據對振動(dòng)加速信號進(jìn)行在線(xiàn)頻率分析，可以實(shí)現對振動(dòng)的寬帶監控。其中所需的額外診斷參數可以借助FFT-分析（FFT：快速傅立葉變換）或者包絡(luò )線(xiàn)分析（HFFT）在窄帶上獲得。同時(shí)可以實(shí)現頻率選擇，對磨損情況和設備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控以及歷史記錄。通過(guò)內部診斷電路，可以對最多由80種轉數和負荷單項頻率組成的24種在線(xiàn)診斷特征同時(shí)實(shí)施監控。除此之外還可以對例如功率和轉數，溫度和壓力等狀態(tài)加以診斷和報警。
　　此外在屬于octavis產(chǎn)品系列的所有產(chǎn)品里，都配置了帶有時(shí)間記憶功能的內部變化趨勢存儲器，可以對數據進(jìn)行詳細分析和功能優(yōu)化，而無(wú)需添加任何外部設備。
　　借助適用于例如圖像化顯示，SCADA和數據庫的開(kāi)放式數據接口，可以非常便捷地與上一級系統連接起來(lái)。
　　設備用途
　　及時(shí)發(fā)現損壞可以避免例如傳動(dòng)裝置的整體停傳。在風(fēng)力發(fā)電機組上，一部新傳動(dòng)裝置可能會(huì )需要16萬(wàn)美元左右，而且供貨時(shí)間會(huì )長(cháng)達6個(gè)月，由此造成的設備停轉會(huì )引起巨大的經(jīng)濟損失。而且，為此進(jìn)行的設備安裝工作也非常繁瑣，甚至需要一臺輪式吊車(chē)。輪式吊車(chē)的運輸費用一般是3萬(wàn)美元，每天的使用租金也需4千美元。借助“efector octavis”系統可以實(shí)現對風(fēng)力發(fā)電設備持續有效的保護。轉子，傳動(dòng)裝置，發(fā)電機，泵機，電動(dòng)機和其它設備部件都可以獲得詳細的診斷。在出現損失時(shí)，系統也能通過(guò)自動(dòng)生成的文件對損失原因進(jìn)行分析。與同類(lèi)設備相比，這種系統的價(jià)格相對較低，持續監控的安全性較高，而且具備高價(jià)位系統的診斷質(zhì)量。這種技術(shù)的另外一個(gè)優(yōu)勢在于硬件集成的一體化運算系統。只有這樣才能將局部的數據流量轉換為信息，顯示在上一級系統里并進(jìn)行分類(lèi)保存。通過(guò)對參數文檔的調用進(jìn)行硬件設置，可以確保實(shí)現參數的可復制性。

　　硬件設備
　　借助VSE100型診斷設備，可以同時(shí)對最多4個(gè)振動(dòng)傳感器（ 例如VSA001或者VSA002）的測量信號進(jìn)行持續讀取，分析和評估。安裝振動(dòng)傳感器時(shí)，需要盡可能使傳感器接近需要診斷的物體。除了標準報警輸出口和模擬信號輸出口，VSE100還可向其它最多8個(gè)可自由設置的輸入輸出發(fā)送診斷對象的狀態(tài)信號。這些端口也可以作為輸入口使用，連接電子診斷信息，記錄其它傳感器的狀態(tài)。該設備通過(guò)以太網(wǎng)接口（例如通過(guò)OPC或者數據庫連接軟件） 向上一級系統（例如SCADA系統）進(jìn)行傳輸。借助兩個(gè)靜態(tài)入口（0/4...20 mA /0...10 V或者24 V脈沖）可以將例如報警信號和負載和轉數等參數記錄下來(lái)。用內部的FIFO存儲器可以保存近3萬(wàn)個(gè)帶時(shí)間記憶的數值。
　　現場(chǎng)診斷
　　診斷設備上的各個(gè)多色LED指示燈會(huì )顯示出各個(gè)傳感器檢測的部件受損狀態(tài)。LED指示燈發(fā)綠光表示設備狀態(tài)正常。發(fā)黃色光表示進(jìn)入預警階段，說(shuō)明正在出現損壞現象。在損壞現象持續進(jìn)行時(shí)，LED指示燈會(huì )發(fā)出紅光。服務(wù)和維修人員可以根據這些信號燈的指示到現場(chǎng)進(jìn)行查看=，并采取相應的措施。
　　參數設定
　　在診斷設備上對監控參數進(jìn)行設置，管理和保存可以借助操作簡(jiǎn)便的幫助軟件完成。已設定的參數也可以傳輸到其它診斷設備上。為了調整對發(fā)電機軸承的監控，可以直接在滾動(dòng)軸承的數據庫進(jìn)行設置。因此控制工程網(wǎng)版權所有，可以避免為不同型號軸承的頻率樣本和狀態(tài)樣本而展開(kāi)繁瑣的查找工作。這種幫助軟件只需在www.ifm.com網(wǎng)站下載即可。參考狀態(tài)會(huì )通過(guò)Teach-In記錄在已經(jīng)設置好的狀態(tài)中。
　　數據分析
　　采用軟件可以對FFT-頻譜或者包絡(luò )線(xiàn)-FFT-頻譜進(jìn)行深度分析，在出現報警時(shí)控制工程網(wǎng)版權所有，可以自動(dòng)將FFT-頻譜以數據格式保存在存儲器中。其中，自動(dòng)存儲數據可以通過(guò)狀態(tài)信號，時(shí)間信號或者模擬輸入信號觸發(fā)完成。然后控制工程網(wǎng)版權所有，數據就能被存入數據庫系統，或者以數據格式存入外接的電腦中控制工程網(wǎng)版權所有，用于進(jìn)行分析。
　　借助易福門(mén)電子公司的“efectoroctavis”在線(xiàn)診斷系統可以有效地實(shí)施維護和規劃措施。提前進(jìn)行維修就可以避免代價(jià)昂貴的徹底報廢。通過(guò)使用“efector octavis”診斷系統可以提高風(fēng)力發(fā)電機組的可用性控制工程網(wǎng)版權所有，降低維護成本。在正確的時(shí)間，正確的地點(diǎn)，用正確的材料和人員進(jìn)行維護=實(shí)時(shí)維護。