关于风电机组振动检测预防性检修技术的应用分析

摘要：作为风力发电系统的核心设备，风电机组的运行状态与发电效率和安全性直接相关联。作为监测风电机组状态的一种重要监测手段，振动检测预防性检修技术能够有效识别风电机组的早期故障，为预防性检修提供科学依据。基于此本文通过对风电机组振动检测预防性检修技术进行概述，并探讨其在风电机组预防性检修中的应用策略，希望为风电行业的高效运行与可持续发展提供技术支持。

关键词：风电机组；振动检测预防性检修技术；技术应用

引言：随着全球能源结构的转型风力发电作为一种清洁能源形式，也得到了各行各业的广泛应用。而作为风力发电系统的核心设备，风电机组在复杂多变的环境中长期运行因此极易出现机械故障，从而影响发电效率，甚至引发安全事故。传统的检修方式，多数采用对机组定期维护或者事后修理，存在着资源浪费和故障响应之后的问题。而振动检测技术能够通过对充电机组振动信号的实时，监测对潜在的机械故障进行早期识别，为预防性检修提供科学依据。

1.风电机组振动检测预防性检修技术概述

1.1振动检测技术原理

作为一种基于物理学原理的检测手段，振动检测技术的核心在于通过振动传感器对风电机组在运行过程中的进度信号进行实时捕捉，并对这些信号进行详细的分析与处理，以判断风电机组的运行状态及是否存在潜在故障。具体而言，安装在风电机组主轴、齿轮箱、发电机、叶片等关键部位的振动传感器能够将机组在运转过程中所产生的微小振动转换为电信号进行传输，以此来监测风电机组的实时运行状态【1】。传感器将这些电信号送入数据处理系统后，会对数据进行滤波去噪等预处理步骤，以此来消除干扰因素，确保信号的准确性，随后通过特征提取技术，提取信号中能够反映机组运行状态的特征参数，例如振动频率，振幅，相位等参数。在提取完特征参数后，利用先进的算法和模型，对特征参数进行深入的分析和比较。通过与正常状态下的振动特征进行对比，能够及时发现机组的异常震动情况。

1.2预防性检修技术含义

作为一种前瞻性的设备维护策略，预防性检修技术的核心思想是在设备尚未出现明显故障或故障，尚未对设备运行造成严重影响之前，通过一系列有计划有目标的检测分析和维护活动，及时发现并处理设备中潜在的问题和隐患。在风电机组的维护管理过程中，预防性检修技术的出现意味着工作人员可以不再等到机组出现故障或性能明显下降时才对设备进行检修，而是通过定期或连续的检测手段，对机组的运行状态进行全面实时监控，通过捕捉机组运行过程中的微小变化，来确定机组的潜在故障。一旦发现机组的潜在问题或者隐患，预防性检修技术会立即启用相应的维护程序，以消除隐患，防止故障的发生或减轻故障的后果。此外，预防性检修技术的实施需要依靠具有高精度高灵敏度的检测设备和专业的维护团队，这样才能够对机组的运行状态进行准确判断并及时发现机组的潜在问题。

2.风电机组振动检测预防性检修技术的优势

2.1提升机组的可靠性和安全性

作为风电厂的核心设备，风电机组的可靠性和安全性与风电场的运行，效率和经济效益直接相关联，而振动检测预防性检修技术能够通过对机组的振动情况进行实时监测，并且及时发现处理潜在的故障，从而提升机组的可靠性和安全性。在机组的运行过程当中，振动检测技术能够捕捉到运行过程中微小的振动变化，而这些变化往往是机组潜在故障的先兆【2】。通过对风电机组定期或者连续的检测和分析，能够对机组的状态进行及时了解并发现异常震的情况，采取相应的维护措施，这样就可以在机组发生故障之前对其进行干预，避免故障对机组造成更大的损伤，从而确保机组的稳定运行。此外，预防性检修技术还可以根据机组的实时运行数据和历史故障记录制定个性化的维护。策略，通过有针对性的维护，能够进一步减少机组发生故障的可能性，提升机组可靠性的同时也能够防止安全事故的发生，保障人员的生命财产安全。

2.2降低维修成本和非计划停机时间

传统的风电机组维护方式往往是在风电机组出现故障后才对其进行。维修这种方式不仅维修成本高并且会导致风电机组出现较长的停机时间，从而对风电厂的运行效率和经济效益产生严重影响。而振动检测预防性检修技术通过对机组振动情况的实时监测能够及时发现机组的异常震动，从而在故障发生之前对其进行干预和处理，例如对机组运行参数进行调整，更换磨损部件清洗或润滑关键部位等。这样能够避免机组故障进一步出现恶化，从而减少维修工作的难度和复杂度，降低维修成本。此外，预防性检修对潜在故障的及时发现能够避免机组因为故障而突然停机，从而减少非计划停机时间。

2.3优化机组的运行性能

风电机组的振动信号中蕴含着机组多种运行状态和性能参数的信息，通过对这些振动信号进行细致的分析，可以对机组的运行状况进行全面了解，及时发现机组存在的性能问题和潜在隐患。根据振动信号的分析结果，能够对机组的运行参数进行精细化调整，例如，对机组转速的调整能够让机组在更加高效的转速范围内运行，从而提升机组的发电效率。此外振动检测预防性检修技术能够对机组中存在的不平衡，不对中，松动等问题进行及时处理，从而确保机组的稳定运行和优化性能。

3.风电机组振动检测预防性检修技术的应用

3.1风电机组振动检测设备及测点布置

由于风电机组传动系统在低频与高频振动中均包含异常振动信号，并且振动信号频带较高，对测试技术的要求也就相对较高。因此合适的风电机组传感器类型、安置方式以及测量点分布对振动测试信号的有效获取极为重要。风电机组振动监测的核心原理在于利用合适的传感器对振动信息进行捕捉。因此在对设备进行挑选时需要考虑到多项因素，例如，测试对象的条件和要求以及所需用传感器具有的特质【3】。同时，还需要保证传感器在具有高精度测量结果的同时，也能够具有良好的可靠性和灵敏性，这样才能够保证所采集到的数据误差率相对较小，并且能够抵抗外部环境的影响。对于风电机组振动检测测点的布置来说，需要将核心特点布置在风电机组的几个关键位置。首先是位于风轮主轴承前的水平测量点，其次是齿轮箱内要分别检测其水平垂直以及轴向的位置。之后是发电机轴承的驱动与非驱动两端，需要各设置一个测量点，最后还需要对塔架机舱接口处的两个方位进行检查。

3.2风电机组振动信号分析及故障预测

风电机组中的振动信号获取过程应具有一个有序的时间顺序，这样相关工作人员才能够在设定时课序列内对这些振动信号进行捕捉获取并抽取其中的最大值以及其他相关特性参数，随后对这些所采集到的数据进行分析，并且评估风力的实时运转状况。对于风电机组振动故障预测来说，需要先构建针对风电机组齿轮箱的随机状态空间模型，然后再根据初始稳定的振动数据，对齿轮箱的模型参数进行提取，并作为系统的动态参考值，以此来对风电机组的故障进行预测。

结语

综上所述，风电机组振动检测预防性检修技术在提升机组可靠性和安全性、降低维修成本以及非计划停机时间和优化基础运行性能方面都有着极为重要的作用。通过振动检测技术，相关人员可以对机组的运行状态进行实时监测，及时发现并处理潜在的技术故障。但风电机组振动检测预防性检修技术在目前的应用过程中仍然面临着数据准确性、算法复杂性和人员培训的挑战。因此，需要对风电机组振动检测预防性检修技术的应用进行更加深入的研究，积极探索和应用新技术手段，为机组运行效率和安全性的提升，提供可持续发展的力量。

参考文献

[1]张润宏，陆元英，张所成.风电机组振动检测预防性检修技术的应用分析[J].电子技术与软件工程，2020，（21）：231-232.2020.21.101.

[2]王浩.风电机组振动检测预防性检修技术的应用[J].科技展望，2016，26（01）：52+83.

[3]崔贵明，韩洪奎，郭强，等.风电机组振动检测预防性检修技术的应用[J].内蒙古电力技术，2013，31（03）：50-54+58.