风力发电机组典型火灾原因分析与消防系统

风力发电机组典型火灾原因分析与消防系统

文章通过研究几例风力发电机组典型火灾事故，按照火灾发生部位进行分类对风机火灾事故的发生原因进行分析，阐述了风电机组专用消防系统的构成和工作原理。

标签：风力发电机组；火灾；消防系统

1 引言

中国风能资源丰富，大力发展风力发电对调整能源结构、保障能源安全、应对气候变化、促进经济社会可持续发展具有重要意义。近年在国家一系列政策的推动下，风电装机容量迅速增长，风电装备制造业也快速发展。2011年我国并网风电超过50GW，当年并网14.5GW，均稳居世界第一。随着大批量各种型号的风电机组投运和运行时间的增加，各类事故频发，其中火灾事故占有相当大的比例，多造成风电机组全部烧毁，给企业带来巨大的经济损失。

2 风电发展现状介绍

根据全球风能理事会最新数据显示，1996年至2011年间全球风电年新增装机容量从1996年的1280MW增至2011年41236MW，全球风电累计装机容量年复合增长率为25.86%，累计装机容量1996年6100MW增至2011年238，351MW。可以看出全球风电累计总装机容量逐年稳步增长。

2012年3月，中国可再生能源学会风能专业委员会正式公布《2011年中国风电装机容量统计》。2011年中国（不包括台湾地区）新增安装风电机组11409台，装机容量17630.9MW，累计安装风电机组45894台，装机容量62364.2MW，年增长39.4%。2012年6月，中国并网风电5258万千瓦，取代美国成为世界第一风电大国。

风力发电是利用风能来发电，而风力发电机组（简称风电机组）是将风能转化为电能的机械。风电机组主要由叶轮、传动系统、发电机、控制系统、偏航系统、塔架与基础等部分组成。风电机组基本结构见图1所示。

图1 风力发电机组结构图

3 风电机组典型火灾事故

随着风电产业迅猛发展，投运风电机组数量高速增加，风电机组火灾事故的发生数量也越来越多。火灾不仅给风机带来毁灭性的破坏，如果附近的草原或者林场连带点燃，将会带来更大的经济损失和社会风险。风机往往安装在距离地面几十米甚至百米以上的高空，一旦发生火灾，在地面进行灭火显然不切实际。美国风机协会有一项统计，在风力发电行业中，火灾在保险索赔中占有7%的份额，

风力发电机组典型火灾原因分析与消防系统

风力发电机组典型火灾原因分析与消防系统 文章通过研究几例风力发电机组典型火灾事故，按照火灾发生部位进行分类对风机火灾事故的发生原因进行分析，阐述了风电机组专用消防系统的构成和工作原理。 标签：风力发电机组；火灾；消防系统 1 引言 中国风能资源丰富，大力发展风力发电对调整能源结构、保障能源安全、应对气候变化、促进经济社会可持续发展具有重要意义。近年在国家一系列政策的推动下，风电装机容量迅速增长，风电装备制造业也快速发展。2011年我国并网风电超过50GW，当年并网14.5GW，均稳居世界第一。随着大批量各种型号的风电机组投运和运行时间的增加，各类事故频发，其中火灾事故占有相当大的比例，多造成风电机组全部烧毁，给企业带来巨大的经济损失。 2 风电发展现状介绍 根据全球风能理事会最新数据显示，1996年至2011年间全球风电年新增装机容量从1996年的1280MW增至2011年41236MW，全球风电累计装机容量年复合增长率为25.86%，累计装机容量1996年6100MW增至2011年238，351MW。可以看出全球风电累计总装机容量逐年稳步增长。 2012年3月，中国可再生能源学会风能专业委员会正式公布《2011年中国风电装机容量统计》。2011年中国（不包括台湾地区）新增安装风电机组11409台，装机容量17630.9MW，累计安装风电机组45894台，装机容量62364.2MW，年增长39.4%。2012年6月，中国并网风电5258万千瓦，取代美国成为世界第一风电大国。 风力发电是利用风能来发电，而风力发电机组（简称风电机组）是将风能转化为电能的机械。风电机组主要由叶轮、传动系统、发电机、控制系统、偏航系统、塔架与基础等部分组成。风电机组基本结构见图1所示。 图1 风力发电机组结构图 3 风电机组典型火灾事故 随着风电产业迅猛发展，投运风电机组数量高速增加，风电机组火灾事故的发生数量也越来越多。火灾不仅给风机带来毁灭性的破坏，如果附近的草原或者林场连带点燃，将会带来更大的经济损失和社会风险。风机往往安装在距离地面几十米甚至百米以上的高空，一旦发生火灾，在地面进行灭火显然不切实际。美国风机协会有一项统计，在风力发电行业中，火灾在保险索赔中占有7%的份额，

(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。

风力发电机组安全保护系统

风力发电机组保护系统 在方案设计阶段，应在风力发电机组的系统方案框架内建立其运行管理，以使系统运行最佳化，并且保证万一发生故障时，仍能使风力发电机组保持在安全状态。 通常，风力发电机组的运行管理由控制系统执行。气程序逻辑应保证风力发电机组在规定的条件下能有效、安全和可靠地运行。 风力发电机组的安全方案由保护系统执行。安全方案应考虑像许用超转速度、减速力矩、短路力矩、允许的振动等有关使用值范围以及随即故障、操作失误等不安全因素。下图表示了控制系统和保护系统的相互关系。 1、过速保护系统： 此风机过速保护系统包括硬件过速和软件过速 硬件过速是在风机控制柜中设有过速继电器WP2035，它的整定值跟低速轴前端得脉冲信号紧密联系，如果前端脉冲信号为8那么它的整定值为0404（4.0HZ/4S 平均）如果前端脉冲信号为4那么它的整定值为0208（2HZ/8S ）。在调试的过程中为了测试过速继电器，继电器的设置必须降到0.5HZ 。随后，风机通过手动变桨调节转速。当转速达到了0.5HZ ，安

全链开启并且释放状态吗“过速继电器”。测试后，过速继电器一定要再次设置到4HZ，平均=4。 软件过速是在控制系统中设有故障逻辑控制。如果风大于1290rpm时风机就会通过软件报312、315故障导致风机停机、安全链断开桨叶变为顺桨位置。在调试的过程中测试WP3100的过速1，在“参数运行控制器”下：状态315设置为300RPM，手动变桨调节风机的速度，当风机的转速达到300RPM/Min时风机会风机过速1故障而停机。 风机过速保护系统是风机安全设计中考虑要最全面的安全系统，所以如果风机真过速硬件过速和软件过速都必须要动作导致安全链断开来保护风机。 2、主电网保护 从箱变到风机是由三相五线制240平方和185平方的电缆连接而成。下面是对主电网的要求，如果有一项没有达到要求值风机就会因报电网故障而停机。 a、L1-L2-L3三相的相位为120°±6° b、L1-L2-L3三相电流对称，<或>50A 延时时间为0.8S c、L1-L2-L3三相电压对称，最大值为690V*1.08，最小值为690V*0.94，延时的时间为5*20S d、电网的频率为50HZ±1HZ，延时的时间为5*20S e、电网的最大电流为2000A 3、发电机短路保护 发电机是风力发电机组的重要组成部分，然而发电机的短路保护也是风机设计的重要组成部分。它由一个总的短路保护器控制。主要的保护功能有以下几点： a．过电压保护 系统运行中，不管并网以否当发电机电压连续高于设定过压保护值690*（1+2%）V一定时间（0.05S）时，保护器判为“过压”故障。保护器都发出常规“跳闸”命令，“故障” 继电器动作，同时发出常规告警信号（断续蜂鸣告警声、故障指示灯亮），数码显示自动切到电压值显示状态，实时显示此时的电压值，同时电压指示灯闪烁。延时（参数12）设定的一段时间后，如发电机电压恢复正常，则解除告警信号，继电器断开，退出故障状态。 注意：任何故障状态都可以人工提前退出，按一下《参数》键（即使没有进入参数状态也一样）几秒后即退出故障状态，用《增》、《减》键可以解除蜂鸣告警声，但不能提前退出故障状态。 b．过电流保护 并网运行中，发电机三相电流中最大一相电流连续大于设定过流设定值2500A （110%～150%Ie）一定时间（0.06S）时，保护器判为“过流”故障，发常规“跳闸”命令和常规告警信号，“故障” 继电器动作。数码显示自动切到电流值显示状态，显示跳闸时刻的电流值，同时电流指示灯闪烁。延时设定的一段时间后，自动解除告警信号，退出故障状态。同样可以人工提前退出故障状态。过流保护也是反时限控制，在设定的过流延时跳闸时间的基础上，保护器根据“温升相等”原则自动修改过流动作时间，过流越大，则保护动作也越快。 c．过速保护（飞车保护） 过速（飞车）保护同样分“并网”前和“并网”后，“并网”前过速我们通常叫“飞车”，在系统甩负荷以及保护跳闸后,原动机能量来不及关小，发电机可能出现飞车现象。“并网”前当本保护器确认发电机频率（转速）超过设定值（51.0HZ～75.0HZ）时判为“飞车”故障，发常规告警信号，同时“故障” 继电器动作（不是用来“跳闸”，而是用来向

水轮发电机组振动危害性分析及预防

水轮发电机组振动危害性分析及预防 水轮发电机组在运行中产生振动现象是不可避免的，这是由多种因素引发机组振荡的综合效应。在设备运行生产管理工作中，应注意加强对机组振动现象及其危害性的分析与预防。 1 水轮发电机组振动类型 1.1 机械类振动。由于机械部分的平衡力引起的振动称为机械类振动。例如，转动部分重量不平衡、轴线偏差、摆动过大等。其主要特点是振动频率与机组转速一致，有时振幅与转速成正比。 1.2 电气类振动。由于电气方面的原因造成发电机磁场不平衡而引起的振动称为电气振动。例如，发电机在三相电流不对称情况下运行磁场不均匀，发电机短路故障等。其主要特点是振幅与励磁电流大小成正比。 1.3 水施类振动。由于某些原因引起水轮机蜗壳内受力不平衡而造成的振动称为水施类振动。例如，尾水涡带、叶片水卡门涡列、转轮圆圈边间隙不均匀、转轮气蚀等。其特点是振幅与导叶开度有关，往往开度愈大，振幅愈大。 2 水轮机组振动所带来的危害 2.1 引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之产生裂纹，甚至断裂损坏而报废。 2.2 使机组部分紧固部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且加剧被其连接部分的振动，促使它们加速损坏。 2.3 加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动可使轴与轴瓦

的温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使电刷火花不断增大。 2.4 尾水管中形成的涡流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝，严重时可使整体尾水设施遭到破坏。 2.5 水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏。 3 引起振动的原因及预防措施 3.1 机械方面的因素有：①由于主轴的弯曲或挠曲、推力轴承调整不良、轴承间隙过大、主轴法兰连接不紧和机组几何线中心点不准引起空载低速时的振动；②因转轮等旋转件与静止件相碰而引起的振动； ③转动部分重量不平衡引起的振动，且随转速上升振动增大而与负荷无关，这是常见的，特别是焊补转轮或更换浆叶后更容易发生。 对机械原因引起的振动应采取的措施：通过动平衡、调整轴线或调整轴瓦间隙等来提高相对同心度和精密度。 3.2 水施方面的因素有：①尾水管中水流涡带所引起的压力脉动诱发的水轮机振动，严重的还引起厂房共振；②卡门涡列引起的振动，当水流流经非流线型障碍物时，在其后面尾流中分裂一系列变态旋涡，即所谓卡门涡列，这种涡列交替地作顺时针或反时针方向旋转，在其不断旋转与消失过程中，会在垂直于主流方向发生交变力导致的叶片振动，严重时会发出响声，甚至使叶片根部振裂；③转轮止漏间隙不均匀引起的振动，间隙大处其流速较小而压力较大，其振频与止漏环

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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风力发电机组火灾处置方案

风电发电机组着火处置方案 1 总则 1.1 风机火灾事故造成直接经济损失大、对风电场及公司社会形象影响恶劣。为预防风电机组火灾事故发生,保障安全生产,保障员工生命和电场财产安全, 正确、快速、有效的处理风机火灾事故，最大程度预防和减少风机火灾事故造成的影响和损失，确保安全生产和生命财产安全，结合XXX风电场实际情况，特制定本处置方案。 1.2 本方案遵循“安全第一，预防为主”的方针，遵循“常备不懈，快速响应”的原则，增强风险意识，坚持预防、预警、应急救援与处置相结合，完善工作机制，做好应对突发事件的各项准备工作。建立健全统一领导、分级负责的管理机制，

确保各专业应急力量相互配合、有机联动。现场自救与社会救援相结合，提高应对和处置风机火灾事故能力。 1.3 本方案主要依据《XXX》以及本场的实际情况而编制。 1.4 本方案原则上适用于XXX风电场风机火灾事故的应急处置工作。 1.5 本方案着重于应急处置原则和应急响应。 2 危险性（因素）风险分析 XXX风电场位于XXX境内，现运行XXX型风力发电机组XXX台，总装机容量XXXMW。风电场地处草原，秋冬季节，气候干燥，特别容易引发火灾。发生火灾后，将造成风电机组停机、设备烧毁损坏。 风电机内部电缆由于长期过负荷、电缆绝缘老化和损伤、电缆接头缺陷、外界热源影响存在物理着火酿成火灾的可能； 风机发生火灾事故，通常由于风机高度超出消防设施的施救范围，灭火工作难以展开。 风机火灾事故同时可能伴有人身伤亡、设备损坏和草原火灾的发生。 3 应急处置基本原则 3.1 升级准则： 3.1.1 发生轻度级别的火灾事故，启动风电场相关应急组织并汇报单位领导；3.1.2 发生一般及以上级别的火灾爆炸事故，启动蒙东协合风电场应急组织，并向外报告； 3.1.3 对于按照事故分类分级原则无法准确界定级别的火灾爆炸事故，应按照保守决策的原则进入相应的应急状态。 3.2 运行当班和各级应急救援人员在未危及到人身安全的情况下，应坚守岗位，正确履行应急预案所赋的职责和执行事故应急现场指挥部下达的指令。 4 组织机构 4.1 事故应急现场指挥部 总指挥：XXX

风力发电有限公司消防系统运行规程

消防系统运行规程 1 概况 华能大理五子坡风电场消防水取自升压站消防蓄水池，经过两台消防栓给水泵及两台消防栓系统稳压泵和一台消防用隔膜式气压罐加压后引至站区消防水管道（两台消防栓给水泵及两台消防栓系统稳压泵各有一台主用，另一台备用），然后再由站区消防水管道引至升压站各防火点。 华能大理五子坡风电场风力发电机组采用灭火器进行灭火，灭火器位于机舱和塔基内，风机内配置两台灭火器，分别为CO2和ABC灭火器，塔基配置一台CO2灭火器。 华能大理五子坡风电场综合楼、仓库及车库消防水取自两条站区消防水管道，经消防管道引至综合楼、仓库及车库各防火点。 2 总则 4.1 为了贯彻执行电力生产“安全第一”及消防工作“预防为主，防消结合”的方针，加强电力生产设备的消防工作，保障设备和人身安全，确保安全生产，特制定本规程。 4.2 在生产工作中应做好和预防可能发生的火灾、爆炸等事故，并将可能受到的损害限制在最小范围内。相关人员应会使用适当的灭火工具，将火灾控制和扑灭，使损害减至最小。 4.3 凡从事本场生产岗位工作的人员，必须遵守本规程。 4.4 有关人员除遵守本规程外，尚应遵守本场有关消防工作的指示

和要求。 5 防火责任制 5.1 生产消防工作按照“谁主管、谁负责”的原则，建立各级人员的防火责任制。 5.2 经理是本场的第一防火责任人，全面负责本场的防火安全工作。 5.3 对构成生产火灾的事故，应按有关规定进行事故的调查、分析、统计、上报。对火灾事故应做到“四不放过”。 5.4 按照设备专责制、专区的划分，检修维护专责和运行专责均为该设备的消防专责。专责人须负责监督及执行消防组织所制定的一切防火措施，尤其必须遵守下列各项。 5.4.1 了解本工作岗位消防用具的设置地点，防止将取用该用具的通道堵塞，防止将消防用具移作别用，当发现消防用具有损坏时，应及时处理或通知有关人员更换。 5.4.2 监视一切生产设备和其附属设备的工作状态，在设备可能引起火灾时，应立即向场消防组织报告。 5.4.3 保证通讯设备的完整，在任何时候都能正常使用。 5.4.4 严格遵守和执行消防工作的各项措施和规定。 5.4.5 未经消防组织的许可，禁止在生产区域内进行明火作业，每当完工后，离开现场前，应在周围进行详细检查，以免火灾的发生，并向运行专责人员交待。 5.5 场消防专责人应对各种灭火器、防火砂箱等防火用具定期进行检查，每月至少一次，运行人员在对设备巡视时，亦应对消防设备进

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（☉）

水轮发电机组振动分析

水轮发电机组振动分析 水轮发动机组振动有诸多原因以及危害。由于破坏了转轮结构和固定导叶，这种振动现象会威胁水电站运行的安全性和稳定性，降低水电站的经济效益。文章阐述了水轮发电机组原理、原因以及危害等问题，为了提高机组安全稳定运行延长机组使用寿命，我们要减少水轮发电机组振动这种现象。 标签：水轮发电机组振动；原理；振动；危害 1 概述 随着社会的发展，水利工程对人们的生活至关重要，我们应该采取有效措施保障水利工程项目内部机电设备的正常运行。为了提高水轮发电机组的稳定性，对水轮发电机组振动进行分析与研究。 2 水轮发电机组振动原理 在机组运转的状态下，在水轮机作为其原动力的前提下，水能的作用能够直接有效激发水轮发电机组振动，还能够间接维持机组振动。流体、机械、电磁三者是相互影响相互作用的，由于气隙在不对称的状态下，由于发电机定子与转子之间的磁拉力不平衡的情况，当流体激起机组转动部分振动时会造成机组转动部分的振動，而发电机的磁场和水轮机的水流流场也会受到转动部分的运动状态的影响。 3 关于水轮发电机组振动的原因 3.1 机械原因 （1）机组轴线不同心。因为轴心线受到水轮机轴与发电机轴不同心的现象导致不正，因此出现振动，造成机械故障。它的主要振动特征1倍频和2倍频为径向振动的主要频率；2倍频分量与轴系不对中成正比，2倍频分量比例越大，轴系不对中越的现象越显著，一般会超过1倍频分量。 （2）不平衡的转子质量。水轮发电机组转子质量不平衡是是旋转机械最常见的故障，也是导致机组振动的常见原因之一。其转子质量不平衡振动现象表现有三点：随着转速增加振动频率也随之增加；以圆或椭圆为轴心轨迹；以转频为主要振动频率。 （3）轴承缺陷。引起发生干摩擦的原因：导轴间隙过大、松动、润滑不好，或轴承与固定止漏环轴线不正等，这些因素都会使机组横向振动。为了解决机械原因引起的振动等问题不影响精密度和相对同心度的降低，需要利用动平衡来调节轴瓦间隙和轴线等。

永磁直驱式风力发电机的工作原理

你好,你的这个问题问的比较广。我大概给你阐述下,对于现在国内国外大型水平轴风力发电机组,有双 馈机和永磁直驱发电机。 永磁直驱发电机顾名思义是在传动链中不含有增速齿轮箱。 总所周知,一般发电机要并网必须满足相位、幅频、周期同步。而我国电网频率为50hz这就表示发电机要发出50hz的交流电。学过电机的都知道。转速、磁极对数、与频率是有关系的n=60f/p。 所以当极对数恒定时,发电机的转速是一定的。所以一般双馈风机的发电机额定转速为1800r/min。而叶轮转速一般在十几转每分。这就需要在叶轮与发电机之间加入增速箱。 而永磁直驱发电机是增加磁极对数从而使得电机的额定转速下降,这样就不需要增速齿轮箱,故名直驱。而齿轮箱是风力发电机组最容易出故障的部件。所以,永磁直驱的可靠性要高于双馈。 对于永磁直驱发电机的磁极部分是用钕铁硼的永磁磁极,原料为稀土。 风轮吸收风能转化为机械能通过主轴传递给发电机发电,发出的电通过全功率变流器之后过升压变压器上网。 不知道有木有解释清楚。 还有什么不清楚可以继续追问,知无不言。 风力发电机也在逐步的永磁化。采用永磁风力发电机,不仅可以提高发电机的效率,而且能在增大电机容量的同时,减少体积,并且因为发电机采用了永磁结构,省去了电刷和集电环等易耗机械部件,提高了系统的可靠性,这也是风电发电机的发展趋势之一。

风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。目前大多风电系统发电机与风轮 并不是直接相连,而是通过变速齿轮相连,这种机械装置不仅降低了系统的效率,增加了系统的成本,而且容易出现故障,是风力发电急需解决的瓶颈问题。直驱式风力发电机可以直接与风轮相连,增加了系统的稳定性,同时增大了电机的体积和设计制造以及控制的难度。直驱型风力发电系统是采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电,通过功率变换电路将电能转换后并入电网,相对于双馈型发电系统,直驱式发电机采用较多的极对数,使得在转速较低时,发电机定子电压输出频率仍然比较高,完全可以在电机的额定等级下工作,并且其定子输出电压通过变流器后再和电网相接,定子频率变化并不会影响电网频率。在直驱风力发电系统中风机与发电机直接耦合,省去了传统风力发电系统中的国内难以自主生产且故障率较高的齿轮箱这一部件,减少了发电机的维护工作,并且降低了噪音。另外其不需要电励磁装置,具有重量轻、效率高、可靠性好的优点。 直驱永磁发电机与双馈异步发电机技术相比,由于不需要转子励磁,没有增速 齿轮箱,效率要比双馈发电机高出20%以上,年发电量要比同容量的双馈机型高;增 速齿轮箱故障较高,维护保养成本高,直驱永磁发电机不需要齿轮箱,易于维修保养;直驱永磁发电机采用全功率的交-直-交变频技术,与电网隔离,具有低电压穿越能力,对电网友好; 直驱永磁发电机的缺点是稀土永磁材料成本高,导致整机成本相对较高,永磁 材料在高温、震动和过电流情况下,有可能永久退磁,致使发电机整体报废,这是直驱永磁发电机的重大缺陷。

风力发电机组及其组件机械振动测量与评估(标准状态：现行)

I C S27.180 F11 中华人民共和国国家标准 G B/T35854 2018 风力发电机组及其组件机械振动 测量与评估 M e c h a n i c a l v i b r a t i o nm e a s u r e m e n t a n d e v a l u a t i o n f o r t h ew i n d t u r b i n e s a n d t h e i r c o m p o n e n t s [I S O10816-21:2015,M e c h a n i c a l v i b r a t i o n E v a l u a t i o no fm a c h i n e v i b r a t i o n b y m e a s u r e m e n t s o nn o n-r o t a t i n gp a r t s P a r t21:H o r i z o n t a l a x i sw i n d t u r b i n e sw i t h g e a r b o x,MO D] 2018-02-06发布2018-09-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

目 次 前言Ⅲ 引言Ⅳ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 测量2 5 设备3 6 振动评估3 7 评估标准5 8 运行中的振动限值6 9 振动监测的建议7 附录A (资料性附录) 本标准与I S O10816-21:2015相比的结构变化情况8 附录B (资料性附录) 本标准与I S O10816-21:2015的技术性差异及其原因10 附录C (资料性附录) 测量位置11 参考文献13

试论述引起水轮发电机组振动的原因

试论述引起水轮发电机组振动的原因、振动机理及相应振动故障的处理措施 水轮发电机组的振动与一般动力机械振动有一定差异，机组振动的现象是比较明显的，但振源往往是隐蔽的，除了机器本身转动或固定部分引起的振动外，还需考虑发电机电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。引起水轮发电机组振动的原因多种多样，往往是几种振源同时存在，通常认为使机组产生振动的干扰力源主要来自水力、机械和电气三个方面，三者相互影响、相互作用，常常交织在一起，形成耦合振动。 水轮发电机组的一般振动不会危害机组，但当机组振动超过允许值，尤其是长期振动及发生共振时，对供电质量、机组使用寿命、附属设备及仪器是性能、机组基础和周围的建筑物，甚至对整个水电站的安全经济运行等，都会带来严重的危害。 其危害性大致有以下几类： 1)引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之产生裂纹，甚至 断裂损坏而报废。 2)使机组部分紧固部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且加剧被其连接 部分的振动，促使它们加速损坏。 3)加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动，可使轴与轴瓦的温度升高，使 轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环与电刷的磨损程度，并使温度升高，使轴瓦烧毁，并使电刷火花不断增大 4)尾水管中形成的涡流脉动压力，可使过水系统发生振荡，机组出力摆动，使尾水管 壁产生裂缝，严重时可使整体尾水设施遭到破坏。 5)水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂 房遭到不同程度的损坏 1、水力方面 水力振动由水轮机水力部分的动水压力的干扰造成的振动叫水力振动。产生振动的水力因素主要有:尾水管内低频涡带、卡门涡列、叶道涡引起的水力不稳定、过度过程中

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

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。

水轮发电机组振动原因分析

水轮发电机组振动原因 分析 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

水轮发电机组振动原因分析水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有一定差异,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,尚需考虑发电机的电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。在机组运转的状态下,流体—机械—电磁三部分是相互影响的。例如,当水流流动激起机组转动部分振动时,在发电机转子与定子之间会导致气隙不对称变化,由此产生的磁拉力不平衡也会造成机组转动部分的振动,而转动部分的运动状态出现某些变化后,又会对水轮机的水流流场及发电机的磁场产生影响。因此,水轮机的振动是电气、机械、流体等多种原因引起的。可见,完全按照这三者的相互关系来研究系统的振动是不够的。鉴于问题的复杂性,将引起水轮机组振动原因大致分为机械、水力、电气三方面的因素来研究,为水电厂生产管理、运行、检修人员提供参考意见,以便制定出相应的预防和消振措施。 1水轮发电机组振动的危害振动是旋转机械不可避免的现象,若能将其振幅限制在允许范围内,就能确保机组安全正常运行。但较大振动对机组安全是不利的,会造成如下危害:

ａ)使机组各连接部件松动,使各转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏; ｂ)引起零部件或焊缝的疲劳、形成并扩大裂缝甚至断裂; ｃ)尾水管低频压力脉动可使尾水管壁产生裂缝;当其频率与发电机或电力系统的自振频率接近时,将发生共振,引起机组出力大幅度波动,可能会造成机组从电力系统中解列,甚至危及厂房及水工建筑物。下面简单介绍几起天桥水电厂机组振动引起的事故,以便从中了解机组振动的起因。 ａ)20世纪80年代初,天桥水电站多次发生因振动摆度过大而引起的设备损坏事故。1980年8月3号机由于上导轴承摆度大导致4个上导瓦背垫块断裂;1982年10月3号机发生发电机扫膛严重事故,上导瓦架与上机架固定螺栓8只中的5只被剪断,1只定位销剪断、瓦架变形。上机架振幅达022ｍｍ,水导轴承处振幅达020ｍｍ。水轮机轴与发电机大轴法兰联接处摆度为074ｍｍ,后经测量分析为机组轴承中心不正,发电机转子外圆度超标,空气间隙不匀等原因所致。

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）。

风力发电机专用消防系统的研究与设计

风力发电机专用消防系统的研究与设计 李继森，张海平，王成 （大唐集团青岛华创风能有限公司， 青岛 266109） Research and Design of Fire System for wind turbines Jisen Li, Haiping Zhang, Wang cheng (China Datang Group Qingdao Creative Wind Energy Co.,Ltd Qingdao 266109) 易造成巨大的损失。从风电机组消防的安全标准和 国内的现状看，现在国内还没有一套完全的统一的 消防标准，现在国际上的标准只是德国消防协会的 标准。我国现有的风力发电机专用消防系统还比较 有少，大多数的风场并没有安装风力发电机专用的 消防系统，这就留下了火灾隐患。因此，设计一套 适用于风力发电机的消防系统就显得尤其重要。 本文针对 1.5M 双馈风力发电机的火灾易发部 位，设计了一套专用消防系统。介绍了系统的组成 结构，选型依据及以及在风机上的测试效果。证明 了本套系统能够及时有效地探测火灾，并将火灾消 灭于萌芽当中，可以广泛的应用于风电之中。 1 风力发电机火灾易发处分析 风力发电机组设备主要包括叶轮、机舱、塔筒 和基础等部分，重点预防火灾的部位如：摩擦盘、 液压站、齿轮箱、发电机、控制柜、变流器、电缆 等。主要的原因是电气设备运行故障，机械摩擦、 雷击等。 1.1 叶轮处火灾诱因 （1）变桨电机与控制系统在长期的运行过程中容易 发生机械摩擦过热。 （2）控制柜通风不良导致电气元件过热击穿。 （3）调节电机故障卡死导致过流过热。 （4）液压油泄漏。 （5）叶片还容易遭受雷击引发火灾。 1.2 机舱处火灾诱因 （1）在风机高速运行和持续震动的情况下，各个设 备的接插件和电缆接头容易松动，接触电阻增大导 致局部过热。 （2）通风不良导致电气元件过热老化击穿。 （3）润滑油和液压油导致对机舱设备的污染。 （4）高速制动产生的过热碎片。 （5）发电机内部过热短路。 ABSTRACT : The special fire protection system for wind turbine can discover the fire and put out it in time to ensure safe operation of wind farms. The paper, depending on the characteristics of the wind turbine, designs the special fire control system. Which contain analysis of prone areas that get fire easily, as well as measures to deal with, select the types of special fire - fighting systems detectors and fire extinguishers. Fire experiments on the prototype showed that special fire systems can find the fire in time and targeted implementation of fire, so as to effectively ensure the safety of wind turbines. KEY WORD : wind turbine fire system fire detection designing scheme 摘要：风力发电机专用消防系统能够及时的发现火灾并灭 火，可以确保风力发电场的安全运行。本文针对风力发电机 的特点，设计了风力发电机专用消防系统方案，分析了风机 易着火部位，以及应对的措施，选定专用消防系统的探测器 及灭火器的类型。在样机上进行的消防灭火实验表明，专用 消防系统可以及时的发现火情，并有针对性的实施灭火，可 以有效的确保风力发电机的安全。 关键词：风力发电机组 专用消防系统 火灾探测 设计方案 0 引言 当今时代，新能源的发展突飞猛进，风能在新 能源领域占有重要的地位。随着风力发电机装机容 量及数量的增长，与其相关的问题逐渐凸显，火灾 就是其急需解决的问题之一。风电场一般远离消防 救援中心，地处偏远地带，甚至在海上，一旦风力 发电机着火，灭火难度系数大，普通的消防器材无 济于事，就算大型消防设备赶到现场，由于其机舱 距地面一般都在 70 米以上，还是难以将火扑灭。另 外，我们发现了火警如不及时处理，火灾容易蔓延， 容 收稿日期：2014.04.28 基金项目：国家科技支撑计划资助项目（2012BAA01B00） 第一作者简介：李继森（1990-），男，山东潍坊人，自动化学士，主要从事风电消防系统的测试研究。E-mail :lijis e n@ccwew ind.c o m .

水轮发电机振动原因分析及处理

水轮发电机振动原因分析及处理 响洪甸水电站装有4台HL-211-LJ-200水轮发电机，每台机的容量为10 MW，于1958—1961年分批投入生产。 3号水轮发电机组于1960年7月投产，1987年底进行定、转子绝缘的更新改造，更换了定子铁芯，并对定位筋位置进行了修正。 1 振动概况 1991-05-16，运行人员发现3号机下导机架靠4号机方向的一条腿松动。检查后，用现场加焊补强的方法作了暂时处理。在经历了前所未有的高水头运行后，运行及检修人员发现该机振动加剧，再次检查发现，下机架的4条腿与基础之间均存在相互蠕动现象。 1991-10-25，用不同手段在不同工况下对3号机振动情况进行了测量。测量结果表明，3号机的水平振动和垂直振动在大部分工况下都已达到甚至超过规程规定的允许范围(水平0.07 mm，垂直0.03 mm)，特别是转轮压水调相工况时，水平振动达到0.085 mm，垂直振动达0.065 mm。 1991-11-05，对电机气隙进行了测量。通过对28个磁极气隙测量，发现靠下游侧至2号机侧的半圆气隙普遍偏大，一般在12 mm左右，而另半圆的气隙则在8 mm左右，这个趋势和励磁机的气隙变化基本一致，说明3号发电机的某一部分由于某种原因发生了位移，位移幅度可能在2 mm左右。 2 振动原因分析 1992年9月下旬，对3号机组进行了较全面的振动和摆度测试，并做了频谱分析，得到了幅值和频率等实测数据。通过研究分析，得出机组振动的原因如下。 (1) 从上机架的垂直振动测量分析出机组在各种测试工况下都存在着明显的8倍转频的振动。这表明镜板与推力头之间的环氧玻璃垫板有气蚀磨损、镜板与推力头结合面有不平缺陷。由于镜板与推力头的连接螺栓是8个，故使镜板在运转中呈现8个波浪式变形。由于推力瓦块数是8块，因此镜板旋转时会受到8倍转频的轴向振动力，并且镜板联接螺栓与推力瓦块数相等，使得每块瓦对镜板产生的轴向振动力是同步的，从而加剧了振动力。久而久之，造成垫板严重气蚀磨损，并使联接螺栓产生疲劳，严重时发生断裂。 镜板与推力头结合面的不平缺陷，加剧了垫板的气蚀磨损，垫板的磨损使机组的振动变大，这是3号机振动增大的主要原因(在机组大修时检查证明了垫板确实严重气蚀)。 (2) 水导摆度在各种工况下都较大，达到0.45～0.51 mm，超出了允许值，表明橡胶水导瓦间隙变大，需更换或调整。 (3) 上导摆度在2.5 MW负荷工况下达到0.48 mm，超出了允许值；在7.5 MW 大负荷工况下仅为0.14 mm。 (4) 变速试验中，上机架径向振动的转频幅值几乎相同，小于0.04 mm，表明转子机械平衡性能良好，无需再做平衡试验。