风力发电机组塔筒振动分析及应对措施研究

摘要：塔筒是风电机组结构体系的重要组成部分，其结构强度直接关乎风电机组运行的稳定性与可靠性，加强其振动分析，确保塔筒结构的可靠性显得尤为重要。本文以风电发电机组塔筒为研究对象，在对其振动分析意义进行阐述的基础上，结合具体的塔筒振动分析实例，对其振动分析结果进行了分析，并提出了一些应对策略，旨在有效确保风力发电机组塔筒结构的稳定性。

关键词：风力发电机组；塔筒；振动分析；应对措施

在清洁能源战略下，国内风电行业得到了迅猛发展。风力发电机组作为风力发电系统的核心组成部分，其结构的稳定性是确保风力发电机组使用性能顺利发挥的重要保障。然而，风力发电机组的系统构成比较复杂，涉及到叶片、机架、主轴、轮毂与塔筒等众多组成部分，同时其本身的体量比较大，容易出现塔筒结构破坏等质量问题，尤其是容易出现严重的塔筒振动问题，影响了其运行的稳定性与安全性。基此，如何才能有效地降低塔筒振动的次数，确保风力发电机组运行的稳定性与安全性是当前值得深入探讨的重要课题之一。

1 风力发电机组塔筒振动分析的意义

塔筒振动问题是造成风电发电机组运行事故的一个重要成因，如果塔筒存在过大的振动问题，超过振动限值之后需要停机保护风力发电机组的安全性，这会对其发电效率以及运行的稳定性与安全性带来不利影响。而塔筒振动问题的成因众多，具体主要表现为风力发电机组的设置位置、布置形式以及本身结构问题等都可能会造成塔筒结构出现过大振动问题。为了可以有效地减少塔筒结构的振动次数，需要对其振动情况进行深入分析，之后采取对风参数进行修改等策略来减少尾流所形成的湍流涡区，进而可以降低塔筒结构出现振动问题的概率，确保风力发电机组运行的稳定性与安全性。

2 风力发电机组塔筒振动分析的实证分析

2.1 风力发电机组塔筒振动问题简介

在建设风电场期间，需要对建设的地址以及机位布置形式与排列方式进行重点考察，如果没有合理地布置机位，那么会直接对风力发电机组投入运行之后的可靠性与安全性产生直接影响。本次研究中的风电场中总计安装有18台2.0MW 风机，基于当地地质条件与地形条件等因素，最终确定了图1所示的点状线型风机布置形式。

图1风机布置形式简图

在风机投入运行之后，部分风力发电机因为塔筒振动问题而出现了报警与停机问题，影响了风力发电机组运行的可靠性、稳定性、安全性与有效性。由于风机已经投入运营，所以无法继续改变机位的安排形式，所以为了减少风力发电机组塔筒的实际振动次数，有必要采取其他的应对措施。

2.2 风力发电机组塔筒振动原因分析

通过对出现停机问题的风力发电机组运行情况进行调查分析，可知造成塔筒结构出现过大振动问题的原因主要是由于机位选址、机位布置以及机位排列不合理等因素造成的，具体表现为在风力发电机组的实际运行环节中发生了风向上的遮挡问题，进而使得风力发电机组之间尾流形成了湍流涡区问题，进而使得风力发电机组塔筒结构出现了比较严重的振动问题。

以14#和15#风力发电机组为例，在某一风向的作用下，其塔筒结构会出现比

(完整版)水轮发电机组振动标准的探讨

水轮发电机组振动标准的探讨一、概述水轮发电机组的振动由于其所具有机组在制造厂不能进行运行试验、各机组构造和支承条件各异的特点，设计单位和制造厂所编制的振动预测往往和机组的振动状态有着较大程度的差异。多年来国际电工委员会（IEC）和国际标准化组织（ISO）也曾组织制定过相关规程，有关国家先后提出过若干提案，但至今都未形成正式的国际标准。 1. 目前，在国内外广泛使用于水轮发电机组的振动判断标准如表1。表1

二、国际电工委员会（IEC）和国际标准化组织（ISO）汇集各国、各知名标准化协会提案提炼的相关标准铸就了水轮发电机组振动测量、评判标准系列的基石 1.ISO 10816-5（2000）《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第 5部分：水力发电厂和泵站机组》是目前最具权威性的轴承座振动评定标准之一（目前，ISO 10816已替代了ISO 2372 和ISO 3945）。 GB/T 6075.5-2002《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第 5部分：水力发电厂和泵站机组》实际上相当于ISO 10816-5（2000）的中译本，因此，完全可以GB/T 6075.5-2002替代国际标准化组织的相关标准ISO 10816-5（2000）。相关的主要内容是： 1）对轴承座绝对振动的测量，通常用惯性传感器测量振动速度V rms，单位为mm/s(对于300～1800r/min的中高速机组而言，低于300r/min机组建议测量振动位移S P-P，单位为μm)。在支架振动响应可以忽略的情况下，也可将位移传感器固定在刚性支架上，直接测量振动位移S P-P。 2）上下导轴承座均支撑于基础上的立式机组，水轮机工况的推荐值参见表3、图1。表3 的推荐值参见表4、图2。

振动习题

机械振动习题集同济大学机械设计研究所 2004．9 1_简谐运动及其运算

1-1求下列简谐函数的单边复振幅和双边复振幅（1）)3 sin(2π ω+ =t x （2）)4 10cos(4π π+ =t x （3）)452cos(3?+=t x π 1-2通过简谐函数的复数表示，求下列简谐函数之和。（1）)3 sin(21π ω+ =t x )3 2sin(32πω+ =t x （2）t x π10sin 51= )4 10cos(42π π+ =t x （3）)302sin(41?+=t x π )602sin(52?+=t x π )452cos(33?+=t x π )382cos(74?+=t x π )722cos(25?+=t x π 答案：（1）)6.6cos(359.412?+=t x ω （2）)52.4710cos(566.312?-=t x π （3）)22.92cos(776.1412345?+=t x π 1-3试计算题1中)(t x 的一阶对数和二阶导数对应的复振幅，并给出它们的时间历程。 1-4设)(t x 、)(t f 为同频简谐函数，并且满足)(t f cx x b x a =++&&&。试计算下列问题（1）已知)3712sin(10)(,25,6,5.1ο+====πt x c b a ，求)(t f （2）已知)647sin(25)(,30,7,3ο+====πt f c b a ，求)(t x 1-5简述同向异频简谐振动在不同频率和幅值下合成的不同特点。 1-6利用“振动计算实用工具”，通过变换频率和相位总结垂直方向振动合成的特点。 2_单自由度系统振动 2-1请解释有阻尼衰减振动时的固有圆频率d ω为什么总比自由振动时的固有圆频率n ω小？答案：因为n d ωξ ω2 1-=，ξ<1 2-2在欠阻尼自由振动中，把ξ改成的时候，有人说曲线不过X 轴了，这种说法正确么，请说明理由？答案：ξ<1为小阻尼的衰减振动，当然过X 轴 2-3在单自由度自由振动时候，给定自由振动时的固有圆频率n ω,阻尼系数ξ,初始位移0x ,以及初始速度0v ,利用本计算工具,请计算有阻尼衰减振动时的固有圆频率d ω.

同济大学机械学院导师信息

机械电子工程.陆敏恂男1949.03 409 080202机械电子工程.严继东男1949.07 410 080202机械电子工程.乌建中男1953.11 411 080202机械电子工程.王安麟男1954.08 412 080202机械电子工程.周奇才男1962.04 413 080202机械电子工程. 炯男1963.10 414 080202机械电子工程.訚耀保男1965.02 415 080202机械电子工程.万莉女1965.06 416 080202机械电子工程.米智楠男1967.03 417 080202机械电子工程.周爱国男1973.01 陆敏恂教授简介陆敏恂，男，1949年3月4日生，工学博士，教授，博士生导师，毕业于同济大学机械设计及理论专业，曾在德国布伦瑞克技术大学汽车研究所学习和德国大众汽车公司进修，中国工程机械学会液压分会理事、副秘书长，现从教于同济大学机械工程学院机械电子研究所。从事液压传动与控制，研究方向为工程机械液压系统和液压振动技术，为同济大学地下穿孔机研制小组主要成员。曾先后主持和参加科研和技术开发项目30多项，主持八六三课题新型曲线地下穿孔机方向检测、发讯和导向控制机理的研究。获国家教委科技进步一等奖，国家教委科技进步二等奖，市科技进步二等奖，国家教育部科技进步三等奖各一项和其它多项奖项，有国家发明专利和实用新型专利多项，在各种杂志先后发表论文三十余篇。陆敏恂1949年3月4日生于，汉族，籍贯，中国共产党党员，工学博士，教授，博士生导师。现任同济大学党委副书记，校工会主席。目录 1简介 2荣誉表彰 1简介 1973年进同济大学机电系工程机械专业学习，1977年毕业。1993年8月至1994年8月在德国布伦瑞克技术大学汽车研究所学习，1994年8月1995年3月在德国狼堡大众汽车公司进修。1997年至2002年在同济大学攻读机械设计及理论专业，获工学博士学位。在同济大学先后任助教、讲师、副教授、教授，从教于同济大学机械工程学院机械电子研究所，从事液压传动与控制，研究方向为工程机械液压系统和液压振动技术，为同济大学地下穿孔机研制小组主要成员。是中国工程机械学会液压分会理事、副秘书长。

风力发电振动加速度传感器安装选项

风力发电机组的加速度振动传感器
再生能源风力发电是一种成长中的干净的可再生能源。无论是单个机组还是组合机组的风力发电场，它们都是目前世界上发展很快的新能源。风力发电机组原理是将风力机械能转化成电能。风力发电的规模可以从 500 千瓦到 6 兆瓦。最常用的风力发电机组是水平轴布置。有些是三桨叶，上风向并且带有偏航控制，有的则是二桨叶，下风向，自然随风旋转。偶尔你也会看到垂直布置的风力发电机组，它们也被称为 Darrieus （打蛋形）风力发电机组，根据法国发明家而命名。但是这种打蛋形的设计不是很流行，逐渐被性能较好得水平布置的风力发电机组所代替。风力发电机组和低速电机驱动的风扇，例如冷却塔，有很多相同之处。风力发电机组基本上是一个大型低速风扇，但是它不是电能驱动，没有将机械能通过减速箱驱动大型低速风扇，相反的，它提供机械能，通过加速箱驱动发电机产生电能。这个反向的过程带有很多会产生振动的旋转部件，长时间的损耗可能会导致最终失效。 ? ? ? 维修费用非常高不可能的工作高度电能的损失很昂贵
轴向振动传感器径向振动传感器
发电机
齿轮箱
主要轴承
带有加速度振动传感器的水平布置的风力发电机组
低频加速度振动传感器主要轴承和转轴的速度大约是 30-60 rpm。这也是齿轮箱输入轴的旋转速度。旋转频率范围是 30 – 60 cpm (0.5 – 1.0 赫兹)的情况应采用低频加速度振动传感器。测量的范围包括主轴旋转频率，叶片通过频率，主轴承频率，齿轮箱输入轴轴承频率和齿轮啮合频率等等。这些低频加速度振动传感器通常可以提供 500mV/g 以及 12-180000 cpm (0.2 – 3000 赫兹) 的频率范围。
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1.5兆瓦风力发电机组塔筒及基础设计解析

1.5兆瓦风力发电机组塔筒及基础设计摘要：风能资源是清洁的可再生资源，风力发电是新能源中技术最成熟、开发条件最具规模和商业化发展前景最好的发电方式之一。塔筒和基础构成风力发电机组的支撑结构，将风力发电机支撑在60—100m的高空，从而使其获得充足、稳定的风力来发电。塔筒是风力发电机组的主要承载结构，大型水平轴风力机塔筒多为细长的圆锥状结构。一个优良的塔筒设计，可以保证整机的动力稳定性，故塔筒的设计不仅要满足其空气动力学上得要求，还要在结构、工艺、成本、使用等方面进行综合分析。基础设计与基础所处的地质条件密不可分，良好的地质条件可以为基础提供可靠的安全保证，从风机塔筒基础特点的分析可以看出，风机塔筒基础的重要性及复杂性是不言而喻的。在复杂地质条件下如何确定安全合理的基础方案更是重中之重。关键词：1.5兆瓦；风力发电机组；塔筒；基础；设计 1、我国风机基础设计的发展历程我国风机基础设计总体上可划分为三个阶段，即2003年以前小机组基础的自主设计阶段，2003— 2007年MW机组基础设计的引进和消化阶段，2007年以后MW机组基础的自主设计阶段，在2003年以前，由于当时的鼓励政策力度不大，风电发展缓慢，2002年末累计装机容量仅为46.8万kw，当年新增装机容量仅为6.8万kw，项目规模小、单机容量小，国外风机厂商涉足也较少，风机基础主要由国内业主或厂商委托勘测设计单位完成，设计主要依据建筑类的地基规范。从2003年开始，由于电力体制改革形成的电力投资主体多元化以及我国开始实施风电特许权项目，尤其是2006年《可再生能源法》生效以后，国外风机开始大规模进入中国，且有单机容量600kw、750kw很快发展到850kw、1.0MW、1.2MW、1.5MW 和2.0MW，国外厂商对风机基础设计也非常重视，鉴于国内在MW风机基础设计方面的经验又不够丰富，不少情况下基础设计都是按照厂商提供的标准图、国内设计院

国家风力发电机组并网安全性评价标准

华北区域风力发电机组并网安全性评价标准 (试行) 国家电力监管委员会华北监管局二○○八年十月

目录一、华北区域风力发电机组并网安全性评价标准(试行)说明 (1) 二、必备项目 (4) 三、评分项目 (8) 1、电气一次设备 (8) 1.1、发电机组 (8) 1.3、主变压器和高压并联电抗器 (8) 1.4、外绝缘和构架 (9) 1.5、过电压保护和接地 (10) 1.6、高压电器设备 (10) 1.7、场（站）用配电系统 (12) 1.8、防误操作技术措施 (13) 2、二次设备 (14) 2.1、并网继电保护及安全自动装置 (14) 2.2、调度自动化 (16) 2.3、通信 (19) 2.4、直流系统 (22) 2.5、二次系统安全防护 (23) 2.6、风力发电机组控制系统 (23) 3、调度运行 (25) 4、安全生产管理 (26)

华北区域风力发电机组并网安全性评价标准(试行)说明一、根据电监会《发电机组并网安全性评价管理办法》要求，风力发电机组并网安全性评价主要内容包括：风力发电机组的电气一次、二次设备、调度运行和安全生产管理。其中电气一次设备包括：发电机组、变压器和高压并联电抗器、电容器（包括无功动态补偿装置）、外绝缘和构架、过电压保护和接地、高压电器设备、站用配电系统和防误操作技术措施。电气二次设备包括：继电保护及安全自动装置、调度自动化、通信、直流操作系统、二次系统安全防护及风力发电机组控制系统。二、根据对电网安全、稳定、可靠运行的影响程度，风力发电机组并网安全性评价内容分成“必备项目”和“评分项目”两部分。 “必备项目”是指那些如果不满足本评价标准的要求，则可能对电网的安全、稳定运行造成严重后果的项目。 “评分项目”是指除了必备项目之外，对电网安全稳定运行也会造成不良影响，应当满足本评价标准的其他项目。三、本评价标准中，“必备项目”18条；“评分项目”包括四个评价单元，各单元应得分为：电气一次设备925分、二次设备1075分、调度运行100分、安全生产管理450分，共计2550分。

汽轮发电机组的振动

汽轮发电机组的振动第一节概述汽轮发电机组在运行中总会存在一定程度的振动，关键在于应使机组振动值维持在允许范围内。机组振动是评价机组运行可靠性的重要依据之一，机组振动异常是运行中的常见故障。强烈振动表明机组内存在缺陷，如在此情况下不采取措施而继续运行，由于振动力的作用，会使机组各连接部位松动，削弱了连接刚性，振动将随之进一步加剧。振动过大会使机组动静部分及松动部位互相摩擦、轴承合金破坏、转子大轴疲劳甚至出现裂纹、叶片断裂、危急保安器误动作。为此，汽轮机组振动过大，应正确分析振动产生原因、振动性质，判断造成振动过大的部位，并采取相应措施，使振动减小到允许范围。汽轮机检修工作应掌握产生振动的规律及与振动联系密切的设备，提高检修质量，防止出现异常振动。机组产生振动异常原因是多方面的，情况复杂，它涉及到机组制造、安装、检修和运行各个方面，所以无论是检修人员、还是运行人员均应具备这方面的基本知识。机组振动过大，将引起设备损坏，甚至造成严重后果。振动过大的危害性主要表现在以下几个方面。 1 ．直接造成机组停机事故当机组振动过大，尤其在高压端振动过大，有可能引起危急保安器遮断油门动作而停机。 2 ．机组振动造成动静部分摩擦

机组强烈振动会使轴封、隔板汽封产生磨损，间隙增加，使机组运行经济性下降、轴向推力上升甚至造成推力瓦块损坏。如果磨损严重还会造成转子弯曲，当热应力超过屈服极限，将使转子产生永久性弯曲。如果振动发生在发电机侧，会加速滑环与碳刷的磨损，线圈电气绝缘磨损而造成电气事故，最后导致机组火灾，这种事故在电厂时有发生。 3 ．振动导致机组零部件损坏振动过大动应力增加，会使叶片、围带等转动零件损坏，叶片、围带断裂又引起更大的质量不平衡振动。振动过大也会损坏轴承合金。 4 ．振动使各连接件松动机组振动过大时，将使轴承上的连接件、主油泵、凝汽器及发电机冷却管、法兰连接螺栓振松或损坏，甚至造成基础裂纹。第二节振动标准机组振动是客观存在的，振动过大会造成极大危害，所以运行中的机组振动值必须保持在一定范围内，这个范围就是振动的标准，我国电力部颁布了汽轮发电机组振动的振幅值标准，见表4－l 。表4－1 汽轮发电机组振动标准（水电部1980年颁发）机组的振动状况，应在额定转速下，通过测量任何运行工况时轴承座的振动峰值来评定，并以轴承座的垂直（⊥）、水平（一）、轴向（☉）

浅谈金风风力发电机组的振动

浅谈金风风力发电机组的振动姓名：张玉博入职时间：2013年5月部门：哈密总装厂

目录摘要: (2) 一、引言 (3) 二、状态监测与故障诊断 (4) （一）、振动监测方式 (4) （二）、国内外发展现状 (4) （三）、振动故障诊断 (4) 三、金风风力发电机组振动故障案例 (6) （一）、石碑山A0701机组 (6) （二）、石碑山B1004机组 (7) 四、金风风力发电机组减振措施与保护 (8) （一）、对中概念 (8) （二）、造成不对中的原因 (8) （三）、不对中对风机的影响 (9) （四）、金风风力发电机组的减振措施 (9) （五）、独立于系统的硬件保护 (11) 五、小结 (11) 参考文献 (12)

浅谈金风风力发电机组的振动摘要: 振动是自然界和工程界常见的现象。振动的消极方面是：影响仪器设备功能，降低机械设备的工作精度，加剧构件磨损，甚至引起结构疲劳破坏；振动的积极方面是：有许多需利用振动的设备和工艺（如振动传输、振动研磨、振动沉桩等）。振动分析的基本任务是讨论系统的激励（即输入，指系统的外来扰动，又称干扰）、响应（即输出，指系统受激励后的反应）和系统动态特性（或物理参数）三者之间的关系。20世纪60年代以后，计算机和振动测试技术的重大进展，为综合利用分析、实验和计算方法解决振动问题开拓了广阔的前景。风力发电机组中减少振动很重要的一个举措就是对中。金风风力发电机组为了减少振动带来的消极影响，做了许多积极措施。从S43/600Kw机组的机械对中到S48/750Kw的激光对中等都有了质的飞跃。关键词：振动；振动分析；对中

风力发电机标准IEC中文版

IEC61400-1第三版本2005-08 风机-第一分项：设计要求 1.术语和定义 1.1声的基准风速acoustic reference wind speed 标准状态下（指在10m高处，粗糙长度等于0.05m时），8m/s的风速。它为计算风力发电机组视在声功率级提供统一的根据。注：测声参考风速以m/s表示。 1.2年平均annual average 数量和持续时间足够充分的一组测试数据的平均值，用来估计均值大小。用于估计年平均的测试时间跨度应是一整年，以便消除如季节性等非稳定因素对均值的影响。 V annual average wind speed 1.3年平均风速 ave 基于年平均定义的平均风速。 1.4年发电量annual energy production 利用功率曲线和在轮毂高度处不同风速频率分布估算得到的一台风力发电机组一年时间内生产的全部电能。假设利用率为100%。 1.5视在声功率级apparent sound power level 在测声参考风速下，被测风力机风轮中心向下风向传播的大小为1pW点辐射源的A—计权声级功率级。注：视在声功率级通常以分贝表示。 1.6自动重合闸周期auto-reclosing cycle 电路发生故障后，断路器跳闸，在自动控制的作用下，断路器自动合闸，线路重新连接到电路。这过程在约0.01秒到几秒钟内即可完成。 1.7可利用率（风机）availability 在某一期间内，除去风力发电机组因维修或故障未工作的时数后余下的小时数与这一期间内总小时数的比值，用百分比表示。 1.8锁定（风机）blocking 利用机械销或其它装置，而不是通常的机械制动盘，防止风轮轴或偏航机构运动，一旦锁定发生后，就不能被意外释放。 1.9制动器（风机）brake 指用于转轴的减速或者停止转轴运转的装置。注：刹车装置利用气动，机械或电动原理来控制。 1.10严重故障（风机）catastrophic failure 零件或部件严重损坏，导致主要功能丧失，安全受到威胁。 1.11特征值characteristic value 在给定概率下不能达到的值（如超越概率，超越概率指出现的值大于或等于给定值的概率）。

汽轮发电机组振动的各种因素

汽轮发电机组振动的各种因素【摘要】汽轮机组从设计到运行的过程都可能产生振动，必将影响整个系统的功能发挥，对此，必须引起管理部门的重视，本文从其设计，制造，安装和检修几方面进行分析，找出了影响机组振动的因素，提出具有针对性的措施。【关键词】汽轮发电机振动影响因素汽轮机组的轴承振动程度直接影响到机组整体的运行情况，只有保证安全的运行，才能保证收益，引起发电机组异常振动的原因很多，可能是由于振动制造的问题，或者是安装检修不当造成的振动，本文就对其进行详细的分析。 1 设计制造不当导致的机组振动汽轮发电机属于调整运转的机械，一旦质子与旋转中心无法重合，会产生离心力，对轴承产生激振力而使之引起机组振动异常，这就要求在安装时要对每片叶片进行平衡检查，保证其不平衡的数值在合格的范围内。从制造的角度上来看，造成汽轮发电机组转子不平衡的原因是由于对机械的精度处理不当，装配工艺无法满足生产需要，因此，必须提高机械加工的精度，保证质量，降低转子的原始不平衡。设计不当也会引起机组振动，轴承的选取，稳定性不足都会导致振动，引发机组运转危险。 2 安装检修不当导致的振动安装与检修过程中的工艺质量对于机组振动的影响十分大，经过实践分析，由于安装和检修引起振动的情况十分普遍，其中主要有以下几个方面： 2.1 标高安装不当由于轴承的标高没有按照设计的要求安装将会导致两端不平衡，引发自激振动，油膜振动和汽流激振等；而负面较重的一边，由于吃力太大，会引起轴瓦温度升高，当轴瓦乌金温度达到一定值时，很容易产生轴瓦乌金过热现象，从而造成机组的振动。这就要求在安装过程根据设计的要求进行安装，结合现场的实际情况调整标高，保持平衡。 2.2 轴承自身特征决定轴承的轴瓦、顶隙对轴承的稳定性有一定的影响，外界因素影响下极容易导致振动。而其连接状况则主要影响其刚度，如果刚度不足，引起的异常振动将较大，这就要求必须做好刚度的控制。

风力发电机齿轮箱振动测试方法

风力发电机组齿轮箱振动测试与分析唐新安谢志明王哲吴金强摘要对齿轮箱做振动测试和分析，通过模式识别找到齿轮箱损坏时呈现的特性，为齿轮箱故障诊断提供依据。关键词风力发电机组齿轮箱振动分析故障诊断中图分类号 TH113. 21 文献标识码 A 我国风电场中安装的风力发电机组多为进口机组。因为在恶劣环境下工作，其损坏率高达40%～50%。随着清洁能源的普及，齿轮箱的故障诊断和预知维修已迫在眉睫。本文就齿轮箱的故障诊断作一些探索性研究。一、齿轮箱振动测试采用北京东方所开发的DASP(Data Acquisition and SignalProcessing)测振系统，对某风电场4#、5#机组齿轮箱的不同测点（图1）做振动测试和分析，4#机组刚进行过检修运行正常作为对照机组，5#机组噪声异常为待检机组，对两机组齿轮箱的振动信号对比分析，判断存在故障。齿轮箱特征频率见表1。表1 齿轮箱特征频率表 Hz

二、信号分析 1.统计分析由统计表2、表3可看出，5#机组振动值明显偏大，尤其是5～10测点振动值基本上是4#机组相应测点的2倍以上。表2 4#机组幅域统计表 m/s2 表2 5#机组幅域统计表 m/s2 5#机组概率分布及概率密度函数反映其时间序列分布范围较宽（图2），峭度系数（即四阶中心距）与4#机组的（图3）明显，同（若以4#机组为标准g=0，那么5#机组g=0），预示5#机组存在古障。

2.时域分析通过时域分析（图4、图5），发现5#机组齿轮箱振动信号有明显异常．幅值转大，且有明显的周期性，其频率约大20Hz 。

3.频坷分析由图6可见，5#机组齿轮箱的频谱图既有调幅成分又有调频成分（调制频率对中心频率的幅值不对称）。

小型水轮发电机组运行中的振动分析正式样本

文件编号：TP-AR-L1191 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本）编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 小型水轮发电机组运行中的振动分析正式样本

小型水轮发电机组运行中的振动分析正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。水轮发电机组振动是水电站存在的一个普遍问题,有设计、制造、安装、检修、运行等方面的原因. 运行中的机组不同程度都存在着振动,电站规定振动值在某一允许范围内,当振动超过规定的允许值时,便会影响机组的安全运行和机组的寿命,需及时找出原因并采取措施消除.同时水轮发电机组的振动是一个复杂的问题,但从振动的原因来看,一般有机械、水力及电磁等方面的原因.笔者结合实践谈谈水轮发电机组运行中的振动问题.机械掘动由于机组机械部分的惯性力、摩擦力及其他力的干扰造成的振动叫做机械

振动.引起机械振动的因素有:转子质量不平衡、机组轴线不正、导轴承缺陷等.特子质量不平衡.由于转子质量不平衡,转子重心与轴心产生一个偏心距.当主轴旋转时,由于失衡质量离心惯性力的作用,主轴将产生弯曲变形.轴变形越大,振动也越严重.在制造时,要进行转于的静平衡、动平衡试验,使不平衡重量尽可能小,从根本上消除这种振动的原因．轴线不正.机组轴线不正会引起两种形式的振动,弓状回旋．由于转子、转轮几何中心偏离旋转中心,运行中会产生横向及纵向振动,直接形成回旋对推力轴承、导轴承均构成威胁,还能增大离心惯性力,两者都使振幅增大.从运行角度分析,一般出现在投运年限较长,各导轴承间隙大,没能及时修复,或者检修质量不良等情况下.

风力发电机振动在线监测系统

风力发电机振动在线监测系统风力发电机是将风能转换成电能的设备,风能通过叶轮带动主轴、增速箱、发电机组转换成电能。发电机组的状态监测和故障预测、诊断是目前风力发电机设备维修、维护管理的主要手段,其状态监测的方法很多,主要有力、位移、振动、噪声、温度、压力等监测。由于振动引起的机械损坏比率很高,目前在诊断技术上应用最多的是机械振动信号检测, 风力发电机运行状态通常可从振动数据上体现出来,目前国内大型风力发电机组振动监测设备基本上是整机进口,价格昂贵。为此我们开发了基于加速度传感器MMA7260QT、C8051F350型单片机的振动在线监测系统,具有振动数据实时监测、分析以及超限报警制动等功能。 1 系统整体设计风力发电机故障诊断的基本方法是时域监测、频域分析诊断,核心思想是利用加速度传感器检测振动情况,由计算机对振动数据进行采样、滤波,提取有效振动频带内的信号,通过分析有效频带内的峰值振动频率来判断风机运行是否正常[1]。采集系统主要包括传感器、电源电路、单片机系统和通讯电路。图1为系统硬件框图。振动测量采用MMA7260QT 作为振动传感器,MMA7260QT采用了信号调理、单极低通滤波器和温度补偿技术,并且提供4个量程可选,同时带有低通滤波并已做零g补偿。芯片提供休眠模式,最低供电电流3μA 。 MMA7260QT的关键组成部分加速度感应单元,利用半导体材料经过刻蚀加工成基于可变电容原理的机械结构。当芯片受到外力产生加速度时,相当于两个极板之间的发生了相对变化,从而将加速度变化以电容值变化的形式体现出来。再通过内部电路将电容转化为电压变化,经过滤波、放大处理后输出。通过引脚1 、2 的输入搭配,可实现对加速度范围和灵敏度的选择。 1.2 单片机系统 C8051F350是一款完全集成的混合信号片上系统型MCU,具有高速、低功耗、集成度高、功能强大、体积小巧等优点,其内部有一个全差分24位A/D转换器,该转换器具有在片内校准功能。两个独立的抽取滤波器可被编程到lkHz的采样率。可使用内部的电压基准,也可用差分外部基准进行比率测量。由2.7V~3.6 V低压供电,其功能已达到板卡级水平,使得片外功能器件减少。硬件实现的SMBus/ I2C、增强型UART和SPI串行接口,4个通用的16位定时器,具有3个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列(PCA),片内上电复位、电源电压监视和温度传感器;片内电压比较器,17个端口I/O(允许5V输入)。可编程增益放大器(PGA)对ADC输入进行放大,可设置的放大倍数为1、2、4、8、16、32、64和128[2]。 1.3 通讯模块 C8051F350与PC机或者其它设备交换数据是借助于RS-485串行通信来实现的。发送和接收要约定具体的数据格式和波特率(通信协议)。通信参数为9600,n,8,1。在配置每个控制器的时候,在一个网络上的所有设备都必须选择相同的串口参数。波特率9 600,1个起始位,8个数据位,1个停止位,无奇偶校验位[4,6]。 2 软件设计 2.1 下位机软件设计下位机软件的主要功能是检测和标定振动数据,按要求将数据上传至主机,并接受PC机配置,包括有效频带宽度、报警阈值、数据标定初值等。数据标定是下位机编程的一个重要部分,它把采集的振动数据与实际加速度对应起来。设传感器在加速度为正最大值时输出为,加速度为为负最大值时输出为,认为传感器是线性的,当传感器输出任意量时,加速度值可用下式计算: 2.2 上位机软件设计

风力发电机组塔筒英文-汉语对照翻译

风力发电机组塔筒高塔是水平轴风力机的必不可少的组成部分，事实上这既是一个优势也是一个劣势。成本将高达整体风力机成本的20%，这当然是不利的。同时塔高度的增加，对运输、装配和塔的安装及其原件的维修也变得日益困难和昂贵。另一方面，转子的能源产量也随着塔高的增加而提高。理论上，最佳的塔高是在建设成本和能源产量的交叉点。不幸的是，这个交叉点不能指定在任何形式上普遍适用。在大型的风力机中，随着塔高度的增加，建设成本比小型风力机增加要快。发挥更大作用的是选择地点。在内地的位置，即在表面粗糙度大的地区，与在岸基的位置相比，风速随高度增加风速增加缓慢。因此，更高的塔，会显示更好的回报比，例如，在海洋应用，会发现相反的效果。在内陆地区，大型风力发电塔的高度为80米，是一个经济使用风能潜力的决定性因素。塔的第二个重要的设计参数是其刚度。建立第一自然弯曲频率的正确方法是一个重要的设计任务。这决定了所需要的材料和最终建设费用。塔的设计目标是在尽可能最低的建筑成本下实现理想的塔的高度和刚度要求。运输和安装程序的发展成为最新一代的兆瓦级风机一个日益严重的问题。塔的高度超过100米和塔头重量几百吨需要一个在塔基五米以上的直径，其后果是公路运输将不再方便。这成为一个强大的激励寻求创新的解决塔设计的方案。材料可用结构钢或混凝土。设计范围从拉索晶格结构或独立的钢管塔到大体积混凝土结构。整个系统可以通过转换满足技术要求，但几乎最佳经济只有通过适当的匹配选定塔设计的要求。这清楚表明，当只考虑塔本身时，虽然风机塔筒可以看作是一个传统结构，但它的设计还需要大量了解整个系统及其应用。除了这些功能方面不应该忽视外，还要注重风机的外观。因此，预期的注意事项，应与美学一致，即使这意味着一些额外的费用。 1、塔式结构古老的“风力”风车没有塔，但有磨房屋。这些低高度与转子直径有关，并且大量建设根据其功能作为一个工作空间，从而也提供了必要的机构刚度指标。但是，不久，高度增加的优势被认可，磨房变得更苗条，更像塔。但它是唯一的现代建筑，首先在美国小型风力机和随后在风力发电场的第一次发电，“桅杆”或“塔”的使用，唯一的功能是奠定了支承转子和机械部件的塔头。由于这种开发设计塔的材料

DLT 556-94 水轮发电机组振动监测装置设置导则

1 主题内容及适用范围 2 定义 3 测量方式 4 测点设置 5 传感器选择 6 监测装置设置附加说明打印刷新水轮发电机组振动监测装置设置导则 DL/T556—94 1994-07-01发布1995-01-01实施中华人民共和国电力工业部发布中华人民共和国电力工业部关于发布《水轮发电机组振动监测装置设置导则》DL/T556－94电力行业标准的通知电技[1994]549号各网、省局，水电规划设计总院，各水电建设单位，各水电勘测设计院，各水电厂，各水电工程局，各有关科研院所，各有关大专院校：《水轮发电机组振动监测装置设置导则》电力行业标准经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布，该标准编号为DL/T556－94，自1995年1月1日起实施。请将执行中的问题和意见告电力工业部水电站水轮发电机标委会(挂靠在中国水利水电工程总公司)。该标准由电力出版社出版和发行。 1994年9月26日 1主题内容及适用范围 1.1本导则适用于单机容量10MW及以上的立式混流式、轴流式水轮发电机组和可逆式抽水蓄能机组的振动监测装置的设置。 1.2其他类型机组可参考本导则按现场条件设置。 1.3引用标准。本导则主要引用了下列标准： (1)GB8564－88《水轮发电机组安装技术规范》 (2)GB2298《振动，冲击有关术语》 (3)VDI2059《水力机组轴振动测量及评价规范》 (4)IEC4(45)1986《水力机械振动和脉动现场测量国际规程》 2定义

2.1电涡流位移传感器由激励线圈与导体表面之间间隙的变化而引起电涡流的变化来进行测量的传感器，其输出量与输入的振动位移成正比。 2.2磁电惯性式速度传感器利用电磁感应原理由惯性系统中有关元件的相对运动将振动的速度转换成电信号输出的传感器，其输出量与输入的振动速度成正比。 2.3加速度传感器将振动的加速度转换成电信号输出的传感器，其输出量与输入的振动加速度成正比。 2.4单元式振动监测仪单元式振动监测仪功能上以获得振动位移幅值为主要监测目的，结构上一般为1～2个通道的简单振动监测装置。 2.5智能式振动监测仪利用单板机或单片机实现智能化，一般设有多个通道，具有一定的处理与分析功能：可打印测量数据，绘制各种曲线，一般可显示振动位移幅值、相位和转速。 2.6振动监测系统将单元式或智能式振动监测仪通过标准模拟量输出接口与电站计算机相连，或者测振传感器直接与计算机相连，加上控制与分析软件构成振动监测系统，在各工况下可对机组的振动参数进行数据采集、贮存、处理、分析等。 3测量方式 3.1相对值测量。以机组固定部件为参照系(如轴承盖、机架等)来测量旋转部件的振动。 3.2绝对值测量。以大地为参照系(如机坑、墙壁等)来测量机组各部件的振动。 3.3凡对同一测项设置两个传感器的，按同一水平面互成90o布置。 3.4不同水平面布置的传感器应在同一垂面上。 3.5固定部件振动测点设置尽量靠近转轴。 3.6除设置单元式振动监测仪以外都应设置测量机组转速和相位的电涡流位移传感器，该传感器应布置在测量传感器所在的某一垂面上。 4测点设置 4.1容量小于30MW的机组一般只设轴径向振动测点，在各导轴承处设置两个传感器，进行相对值测量。 4.2容量为30～100MW的机组轴径向振动在各导轴承处设置两个传感器，进行相对值测量。固定部件测点设置：对装有导轴承的支架设置一个水平振动传感器，装有带推力轴承的支架设置一个垂直振动传感器。固定部件的测点全部进行绝对值测量。 4.3容量为100～300MW的机组轴径向振动在各导轴承处设置两个传感器，进行相对值测量。固定部件测点设置：对装有导轴承的支架设置一个水平振动传感器；装有带推力轴承的支架设置一个垂直振动传感器；水轮机顶盖设置一个垂直振动传感器；定子铁心或机座设置垂直、水平振动各一个传感器。固定部件的测点全部进行绝对值测量。 4.4容量大于300MW的机组轴径向振动在各导轴承处设置两个传感器，进行相对值测量。固定部件测点设置：对装有导轴承的支架设置两个水平振动传感器；装有带推力轴承的支架设置两个垂直振动传感器；水轮机顶盖设置两个垂直振动传感器；定子铁

振动习题86610

机械振动习题集

同济大学机械设计研究所 2004．9 1_简谐运动及其运算 1-1求下列简谐函数的单边复振幅和双边复振幅（1）)3sin(2π ω+ =t x （2）)4 10cos(4π π+ =t x （3）)452cos(3?+=t x π 1-2通过简谐函数的复数表示，求下列简谐函数之和。（1）)3 sin(21π ω+ =t x )3 2sin(32πω+ =t x （2）t x π10sin 51= )4 10cos(42π π+ =t x （3）)302sin(41?+=t x π )602sin(52?+=t x π )452cos(33?+=t x π )382cos(74?+=t x π )722cos(25?+=t x π 答案：（1）)6.6cos(359.412?+=t x ω （2）)52.4710cos(566.312?-=t x π （3）)22.92cos(776.1412345?+=t x π 1-3试计算题1中)(t x 的一阶对数和二阶导数对应的复振幅，并给出它们的时间历程。 1-4设)(t x 、)(t f 为同频简谐函数，并且满足)(t f cx x b x a =++&&&。试计算下列问题（1）已知)3712sin(10)(,25,6,5.1ο+====πt x c b a ，求)(t f （2）已知)647sin(25)(,30,7,3ο+====πt f c b a ，求)(t x 1-5简述同向异频简谐振动在不同频率和幅值下合成的不同特点。 1-6利用“振动计算实用工具”，通过变换频率和相位总结垂直方向振动合成的特点。

国外风电整机情况

: 世界风电整机设备制造业主要集中欧洲的丹麦、德国、西班牙和亚洲的印度，北美洲的美国。其中欧洲地区的风电整机设备制造业生产能力占世界的50%以上，是最重要的风电整机生产地，也是最大的风电设备出口地区。美国和印度是后来居上的国家，其发展速度不容小视。美国的GE WIND公司占世界风电设备市场的16%左右，成为世界上风电设备制造业发展最快的国家之一。进入二十一世纪以来，国际上风电整机设备制造企业之间频频发生并购重组事件，巨型企业加入风电机组制造业，行业集中度不断上升，中小企业生存和发展空间变得狭小艰难。 2003年，丹麦的Vestas公司吞并了NEGMicon，成为世界上最大的风机制造商；美国通用电气（GE）在2002年通过并购安然风力公司进入风能市场；德国西门子公司于2004年兼并了丹麦Bonus公司，成为风机制造业第五大公司； 2007年6月，Suzlon收购了REPOWER，在市场中的份额又有了进一步的提高。目前，经过近些年的兼并重组，行业集中度的不断上升，世界风电设备行业的竞争格局也较为稳定，形成了五大企业控制了较大部分风电设备市场的局面。在2007年全球新增装机中，丹麦的VESTAS市场份额位居第一，达到了22.5%；美国GE WIND位居第二，市场份额为16.6%；西班牙的GEMES A、德国的ENERCON、印度的SUZLON市场份额也都达到了15.4%、 14.0%、10.5%。前五大风电设备生产企业牢牢占据全球80%以上的市场份额。随着风电技术的发展，以及大单机容量机型的优势，目前，单机容量在兆瓦级以上的机型已经成为市场主流，约占新增装机容量的85%以上，而单机容量在兆瓦级以下的机型所占比例已经下降到15%左右。虽然大单机容量凭借其优势，其所占比例越来越高，但是为满足各类细分风电市场要球，单机容量在兆瓦级以下的风电机组未来仍将存在。

汽轮发电机组振动在线监测技术措施(标准版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改汽轮发电机组振动在线监测技术措施(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

汽轮发电机组振动在线监测技术措施(标准版) 1编制目的为保证徐矿综合利用发电有限公司一期2X330MW机组#1机组顺利投产，对汽轮发电机组振动进行监测，特制定本措施。 2编制依据 2.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》1996年版 2.2《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机组篇1992年版 2.3《火电工程调整试运质量检验及评定标准》1996年版 2.4《火电工程启动调试工作规定》1996年版 2.5汽轮机主机说明书及设计资料上海汽轮机厂有限责任公司 2.6机组运行规程徐矿综合利用发电有限公司 3调试质量目标

符合部颁《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）》中有关系统及设备的各项质量标准要求，全部检验项目合格率100%，优良率90%以上，满足机组整套启动要求。专业调试人员、专业组长应按附录1（调试质量控制点）对调试质量的关键环节进行重点检查、控制，发现问题应及时向上级领导汇报，以便协调解决，保证启动调试工作顺利进行。 4系统及主要设备技术规范该汽轮机系上海汽轮机厂设计、生产的亚临界、单轴、一次中间再热，双缸双排汽、凝汽式汽轮机，并配以上海电机厂生产的水、氢、氢冷发电机。本措施调试范围为汽轮机高中、低压转子，发电机构成的轴系轴振监测处理及轴瓦瓦振监测处理。与振动有关的主要部件特性简介如下： 4.1轴系构成该机组轴系共由高中、低、发电机四个转子构成。高中压转子是无中心孔合金钢整锻转子。带有主油泵叶轮及超速跳闸装置的轴通过法兰螺栓刚性地与高中压转子在调端连接在一起，主油泵叶轮