风力发电行业应用技术报告

随着公司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，尤其是风力发电行业维修检测经验，结合一定范围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。

 [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

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，很好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一定范围标准：

该标准已经通过能源部及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、准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。