风电机组发电机故障分析诊断

【摘要】：针对大型并网风电机组发电机故障率较高问题,紧密结合风电发展现状和企业生产需求,开展风电机组发电机的振动特性和故障诊断的应用研究。在分析风力发电机工作原理、结构特征的基础上,总结发电机可能发生的典型故障类型,探讨故障产生的振动机理、信号特征及其基本分析方法,并将振动信号分析方法应用于工程实际中。针对双馈风电机组,根据从运行机组上获取的发电机振动监测数据,通过分析诊断案例,探讨了双馈风电机组发电机的振动信号特征以及典型故障的分析诊断基本方法。论文的主要研究内容包括： (1)分析了风电机组用发电机的基本形式和工作原理。对发电机的常见故障进行了总结,并根据国内风电场运行数据,对风电机组的故障模式进行统计分析,确定对风电机组设备影响最大的关键部件,在此基础上,对发电机进行故障模式、影响及重要度分析(FMECA)。 (2)分析风电机组发电机的振动机理,对发电机的振动标准进行总结,结合多台实际运行风电机组发电机振动的实测案例,对发电机振动特性进行分析和比较,为风电机组发电机的振动质量评估提供依据。 (3)通过实际运行的风电机组发电机轴承故障诊断案例,对发电机轴承故障进行基于振动信号的分析诊断,为风电机组发电机轴承故障诊断提供技术支持。 【关键词】：风电机组 发电机 轴承 振动监测 故障诊断
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 概述9-16
• 1.1 研究意义9-11
• 1.2 技术现状11-15
• 1.2.1 风电机组设备研发与制造技术11-12
• 1.2.2 风电机组用发电机12-13
• 1.2.3 发电机故障诊断技术13-15
• 1.3 本文研究内容15-16
• 第二章 风电发电机基本原理16-34
• 2.1 风电机组基本形式16-18
• 2.1.1 基本结构16-17
• 2.1.3 风电机组基本类型17-18
• 2.2 发电机基本原理18-26
• 2.2.1 直流发电机19-21
• 2.2.2 交流同步发电机21-23
• 2.2.3 异步发电机23-26
• 2.3 并网风电系统用发电机26-34
• 2.3.1 恒速风电系统用发电机26-28
• 2.3.2 变速风电系统用发电机28-32
• 2.3.3 变速恒频风电系统控制性能比较32-34
• 第三章 发电机故障分析34-45
• 3.1 发电机常见故障34-35
• 3.1.1 电气故障34-35
• 3.1.2 机械故障35
• 3.2 风电机组故障统计分析35-37
• 3.3 风电机组故障模式、影响及重要度分析37-42
• 3.4 电机状态检测与故障诊断方法42-45
• 3.4.1 概述42-43
• 3.4.2 发电机故障诊断方法43-45
• 第四章 风电机组发电机振动分析45-67
• 4.1 概述45-47
• 4.2 发电机振动分析47-50
• 4.2.1 发电机振动的产生机理47-48
• 4.2.2 电磁振动48-49
• 4.2.3 滚动轴承振动49-50
• 4.3 电机振动相关标准50-52
• 4.3.1 电机振动监测相关标准50-52
• 4.4 双馈风电机组发电机振动分析案例52-67
• 4.4.1 我国风电机组振动评估的问题52-53
• 4.4.2 风电机组结构53-55
• 4.4.3 风电机组振动监测系统描述55-56
• 4.4.4 华锐1500kW风电机组发电机振动状态56-61
• 4.4.5 华创1500kW风电机组发电机振动状态61-67
• 第五章 双馈机组发电机轴承故障分析案例67-71
• 5.1 振动信号特征67-68
• 5.2 振动信号频谱分析、倒频谱分析68-69
• 5.3 振动信号包络谱分析69-71
• 第六章 结论与展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望72-73
• 参考文献73-76
• 致谢76-77
• 在校期间发表论文77

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