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风力发电行业应用技术报告

发布于:2021年10月20日 作者:xmltwo 阅读:679

随着国家可持续科学发展战略的开展,对可再生能源的重视,风力发电技术开始在中国得到推广。风力发电机组的投运量不断增加,大量的风机进入了设备故障的发展期,特别是运行5年以上的风场,发电机和齿轮箱开始逐步出现故障,对发电机的诊断技术也成为我们急需的实用技术。

如何实施风力发电机的状态检测?

这几年我们一直在不断实践、总结。通过借鉴国外的经验,尤其是美国风力发电行业维修检测经验,结合国内在一些风力发电厂的一些应用实践,现已形成实用的测试办法、程序及相关标准。

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 [西马力电机故障诊断技术概述]

一、发电机的电路分析(MCA)测试技术--电机故障检测系统

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1、技术精髓源于科学的检测原理

MCA的基本原理是将电机看成是一个包含电阻、电感、电容的复杂电路进行分析,从而诊断其状态。

电机故障检测系统提供高频、真正弦波,完全静态模拟电机的运行状态,因此得以准确评估绕组品质。这一点是上述的其它仪器无法做到的。

真正实现便携、无损、易用。

数据管理软件Trend 2000,同时可选配专家诊断系统软件EMCAT。

2、MCA技术的核心理论

阻抗测试(Z)

阻抗是对绕组电路电磁特性的综合评判。初期匝间短路导致的电阻值的变化微乎其微,难以检测。但由此产生的电感失效可通过阻抗真实反映出来。尤其是对阻抗的长期监测,是对于直流电机励磁回路、电枢回路、交流电机定转子平衡,以及潜在故障程度的有力判据。

倍频测试(I/F)

电机绕组通入交流信号,通过频率加倍,得出电流的减小量(I/F),借此评判绕组电路的电磁特性。完好的绕组接近于理想电感,频率加倍后,电流减少约-50%。匝间短路发生发展的过程,即是电感失效、电磁特性变化的过程,也就是I/F从-50%向-0%发展的过程。真实绕组的这一参数是匝间短路较有效的判据。

而交流电机三相I/F的比较,更可进一步指示发生故障的是哪一相绕组。(关于MCA测试理论的进一步探讨,参阅西马力技术资料)

3、提供电机诊断的IEEE国际标准:

IEEE电机三相平衡评判标准

测试项目

良好

缺陷

故障

电感L

5%

10%

15%

阻抗Z

2%

3%

5%

I/F

0

2

>3

相角Fi

0

1

2

该标准已经通过美国能源部及IEEE的20余年考核,如今成为美能源部推荐的电机质量评判依据。

转子状态与细化分析----电感或阻抗波形

5、精确诊断发电机绕组是匝间/层间/相间故障

Ø Fi与I/F >±2  — 同相同绕组中的匝间短路(Turn-Turn)

Ø Fi>±1, I/F平衡 — 同相中不同绕组的短路(Coil-Coil)

Ø Fi平衡, I/F>±2 — 相间短路(Phase-Phase)

6、智能的专家诊断系统与各项指标的资产管理平台:

 解决问题:利用电机专家管理软件系统实现各项指标管理与专家诊断

分析手段:Trend 2000系统软件及MCA专家系统

存储容量:存储500台电机参数。包括:直阻、电感、阻抗、倍频I/F、

相角度Pi、绝缘值。并可通过Trend 2000软件上载到计算机进行存储、

比较、趋势跟踪分析、打印报表、从而实现对电机的各项指标质量管理。

同时EMCAT专家系统软件更有自动诊断、状态指示、标准集成等功能,

 可记录包括振动、热像、电流波形、PI、高压测试结果,帮助实施完善的PdM进程。

( 95.4% ) ( 4.6 % )

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