[发明专利]一种风机变桨轴承的失效分析方法

说明书

一种风机变桨轴承的失效分析方法，包括以下步骤：步骤S1获取风电场内所有风电机组的运行参数数据；步骤S2筛选启机阶段的运行参数数据；步骤S3将风电场内所有风机进行分类，统计；步骤S4对单台风机的变桨电机电流进行监控；步骤S5对单台风机的叶片扭矩进行监控；步骤S6对单台风机的轴承变桨速度进行监控；步骤S7监控单台风机的3个变桨电机电流变化；步骤S8监控单台风机的3个叶片扭矩变化；步骤S9监控单台风机的3个变桨速度变化。本发明克服了现有技术的不足，通过大数据的拟合，聚类，对比等方法对变桨轴承内部损伤度进行监控。能够在轴承失效的早期探测到轴承传动链的异常，有针对性的对现场风机进行排查，给现场的维护人员以足够的准备时间。

技术领域

本发明涉及变桨轴承的失效分析技术领域，具体涉及一种风机变桨轴承的失效分析方法。

背景技术

在风力发电机组运维过程中，变桨轴承失效现象普遍存在。随着风电机组朝着低风速、高功率的方向发展，轴承载荷也随之增加。对于轴承的设计和维护带来的挑战也愈来愈大。轴承健康度的影响，不仅决定了整个风机运行的稳定性，而且影响着整个风机的安全性。

目前风机的SCADA系统都配有与变桨轴承失效相关的报警。但是往往这种报警的触发意味着轴承失效特征明显，并且需要较长的停机时间开展轴承的维护维修工作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种风机变桨轴承的失效分析方法，克服了现有技术的不足，设计合理，利用已有的SCADA参数，通过大数据的拟合，聚类，对比等方法对变桨轴承内部损伤度进行监控。能够在轴承失效的早期探测到轴承的损伤，给现场的维护人员以足够的准备时间来合理安排风机轴承维护的优先级别，考虑下一步的采购或运维计划，避免轴承失效带来的巨大经济损失，延长轴承的使用寿命。同时数据分析结果与现场勘察以及油脂采样化验的结果相结合，保证了轴承失效监控的准确性和可靠性。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种风机变桨轴承的失效分析方法，包括以下步骤：

步骤S1：使用SCADA数据源获取风电场内所有风电机组的参数数据；

步骤S2：从SCADA数据源中筛选各风电机组启机阶段的运行数据；

步骤S3：按照IEC61400-12-2，将风电场内所有风机进行分类，统计同种类别的风力发电机组在不同的风速区间内变桨电机输入电流的变化，叶片扭矩变化，开桨速度变化；

步骤S4：在每个风速区间内，将单台风力发电机组的三个变桨电机的输入电流分别与同类别机组变桨电机输入电流的统计值相比较；当其中一个变桨电机的输入电流明显偏离同类别机组变桨电机输入电流的统计值的输入电流，则触发1级报警；

步骤S5：在每个风速区间内，将单台风力发电机组的三个叶片扭矩分别与同类别机组叶片扭矩的统计值相比较；当其中一个叶片的扭矩明显偏离同类别机组叶片扭矩的统计值，则触发1级报警；

步骤S6：在每个风速区间内，将单台风力发电机组的三个叶片的开桨速度与同类别机组叶片开桨速度的统计值相比较；当其中一个叶片的开桨速度明显偏离同类别机组叶片开桨速度的统计值，则触发1级报警；

步骤S7：在每个风速区间内，将单台风力发电机组的三个变桨电机的输入电流进行对比；当其中一个变桨电机的输入电流明显偏离另外两个变桨电机的输入电流，则触发2级报警；

步骤S8：在每个风速区间内，将单台风力发电机组的三个叶片扭矩进行对比；当其中一个叶片的扭矩明显偏离另外两个叶片扭矩，则触发2级报警；

步骤S9：在每个风速区间内，将单台风力发电机组的三个叶片的开桨速度与另外两个叶片开桨速度的进行比较；当其中一个叶片的开桨速度明显偏离另外两个叶片开桨速度，则触发2级报警。