CS2000風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CS2000系統(tǒng))是中自慶安自主研發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)鏈部件安全運(yùn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)、沖擊、晃度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等參數(shù)，并實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，持續(xù)跟蹤故障事件的發(fā)展，及時(shí)預(yù)警，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與工藝狀況結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理，從而精準(zhǔn)高效的指導(dǎo)生產(chǎn)、工藝過(guò)程，實(shí)現(xiàn)工廠智能化管理。

　　1.案例背景

　　某大型集團(tuán)旗下風(fēng)電場(chǎng)某臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱在2021年2月3日在CS2000系統(tǒng)多次預(yù)警后，現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)打開(kāi)齒輪箱觀察孔檢查，確認(rèn)中速軸齒輪斷齒，隨后更換齒輪箱，更換后運(yùn)行良好。

　　此設(shè)備于2019年8月25日接入中自慶安CS2000系統(tǒng)，至2021年1月6日，運(yùn)行良好，2021年1月6日，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始持續(xù)一周大風(fēng)后，設(shè)備出現(xiàn)故障，CS2000系統(tǒng)預(yù)警中速軸齒輪斷齒，現(xiàn)場(chǎng)檢查未見(jiàn)明顯異常，持續(xù)運(yùn)行至2月3日，在此期間CS2000系統(tǒng)多次預(yù)警，且故障有惡化趨勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)隨即停機(jī)檢查，確認(rèn)中速軸斷齒，及時(shí)處理，避免了重大損失。

　　2.設(shè)備情況

　　齒輪箱結(jié)構(gòu)為三級(jí)增速箱，低速級(jí)為行星齒輪傳動(dòng)，中速級(jí)和高速級(jí)為平行斜齒輪傳動(dòng)，額定功率1500kw，額定轉(zhuǎn)速1800rpm。

　　3.振動(dòng)詳情

　　以下數(shù)據(jù)為CS2000在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：

　　2021年1月6日前，正常運(yùn)行，波形頻譜正常(圖1，圖2);

　　2021年1月13日，持續(xù)大風(fēng)，設(shè)備出現(xiàn)故障，振動(dòng)圖譜中故障特征明顯(圖3，圖4)

　　2021年2月3日，停機(jī)檢查，確認(rèn)斷齒(圖5);

　　2021年2月27日，更換后運(yùn)行良好，波形頻譜正常(圖6，圖7);

圖1 齒輪箱中速軸時(shí)域波形圖(正常) 　　

圖2 齒輪箱中速軸頻譜圖(正常) 　　

圖3 齒輪箱中速軸時(shí)域波形圖(故障) 　

圖4 齒輪箱中速軸頻譜圖(故障)

圖5 齒輪箱中速軸斷齒 　　

圖6 齒輪箱中速軸時(shí)域波形圖(更換后) 　　

圖7 齒輪箱中速軸頻譜圖(更換后)

　　4.小結(jié)

　　齒輪斷齒若不及時(shí)處理，折斷的輪齒會(huì)污染潤(rùn)滑油液，且易進(jìn)入正常齒輪的嚙合區(qū)，導(dǎo)致齒輪箱卡死。風(fēng)電齒輪箱位于高塔上，且運(yùn)行力矩較大，一旦卡死而不能及時(shí)收槳，容易發(fā)生倒塔事故，造成重大損失。針對(duì)該風(fēng)電齒輪箱，CS2000風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)及時(shí)、準(zhǔn)確預(yù)警故障設(shè)備，提醒現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員及時(shí)處理，避免齒輪箱卡死、“炸箱”等安全隱患，既保證了風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，又提高了運(yùn)行效率。