CN208026237U - 一种风力发电机组发电机位移监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风力发电机组发电机位移监测装置。技术方案包括：发电机驱动端传感器位移测量支架，安装在发电机驱动端底部；发电机驱动端水平方向位移传感器，安装于发电机驱动端底部下方的水平方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架上的发电机驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机驱动端水平方向的位移；发电机驱动端垂直方向位移传感器，安装于发电机驱动端底部下方的垂直方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架上的发电机驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机驱动端垂直方向的位移；发电机非驱动端传感器位移测量支架，安装在发电机非驱动端底部。

Description

一种风力发电机组发电机位移监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组发电机位移监测装置。

背景技术

随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被越来越多的国家所重视。伴随风力发电技术的愈发成熟，风力发电机组已经得到了广泛的应用，机组状态监测也越发受到各界人士的重视。由数据统计，机组停机次数中，发电机和齿轮箱的停机次数占总停机次数的18%；停机时间上，发电机，齿轮箱的时数占到60%。发电机轴系不对中是造成机组故障的重要原因之一，当出现不对中情况后，发电机振动加大，在齿轮箱高速输出端和发电机轴承上产生很大的载荷，这将造成齿轮箱高速端轴承，齿轮以及发电机轴承的损坏。齿轮箱和发电机作为风力发电机组的重大部件，必然要多加重视。然而，对于发电机是否需要对中却没有专门的监测装置。

以往，风电机组并没有专门规定机组什么情况下需要对中，项目现场运维人员按机组维护要求每半年对风电场每台机组逐一进行发电机对中操作，或是机组出现严重振动或是异常，可能会对发电机进行对中，从而排除是由于不对中而造成的影响。一台机组对中需要花费运维人员0.5天的工作时间，严格按照对中步骤进行对中操作，根据数据判断是否需要进行进一步的发电机位移调整。传统的定期检查和事后调整，大大增加了运维人员的工作时间，降低了机组检修的工作效率，不能及时的发现处理轴不同心情况，并且事后调整无法弥补不对中所造成的问题。

对于一些装有振动监测系统的机组来说，齿轮箱高速输出端径向和发电机驱动端径向都装有振动加速度传感器，设备厂家每月会出具机组振动报告，专业的分析人员会通过齿轮箱高速输出端和发电机驱动端的振动加速度传感器的频谱图，根据转频的1次谐波和2次谐波来判断，该台机组是否处于已对中的状态。然而，该系统只在对发电机轴承运行情况做出预警，并没有对发电机位移单独做出判断并告知对中需求，还需要有专业的分析人员判断不对中的程度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全稳定有效的风力发电机组发电机位移监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

发电机驱动端传感器位移测量支架，安装在发电机驱动端底部；

发电机驱动端水平方向位移传感器，安装于发电机驱动端底部下方的水平方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架上的发电机驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机驱动端水平方向的位移；

发电机驱动端垂直方向位移传感器，安装于发电机驱动端底部下方的垂直方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架上的发电机驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机驱动端垂直方向的位移；

发电机非驱动端传感器位移测量支架，安装在发电机非驱动端底部；

发电机非驱动端水平方向位移传感器，安装于发电机非驱动端底部下方的水平方向，通过安装在发电机非驱动端底部下方机架上的发电机非驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机非驱动端水平方向的位移；

发电机非驱动端垂直方向位移传感器，安装于发电机非驱动端底部下方的垂直方向，通过安装在发电机非驱动端底部下方机架上的发电机非驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机非驱动端垂直方向的位移；

温度补偿传感器，通过安装在发电机驱动端底部下方机架上的温度补偿传感器支架固定，作为发电机驱动端水平方向位移传感器、发电机驱动端垂直方向位移传感器、发电机非驱动端水平方向位移传感器和发电机非驱动端垂直方向位移传感器的温度补偿。

所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述发电机驱动端传感器位移测量支架呈“┑”形，并黏贴于发电机驱动端底部；所述发电机非驱动端传感器位移测量支架也呈“┑”形，并黏贴于发电机非驱动端底部。

所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器支架黏贴于发电机驱动端下方机架左侧；所述发电机驱动端传感器固定支架黏贴于发电机驱动端下方机架右侧；所述发电机非驱动端传感器固定支架黏贴于发电机非驱动端下方机架右侧。

所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器与温度补偿传感器支架的相对侧的距离应小于8mm；所述发电机驱动端水平方向位移传感器与发电机驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm；所述发电机非驱动端垂直方向位移传感器与发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm；所述发电机非驱动端水平方向位移传感器与发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm；所述发电机非驱动端垂直方向位移传感器与发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm。

所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器、发电机驱动端水平方向位移传感器、发电机驱动端垂直方向位移传感器、发电机非驱动端水平方向位移传感器和发电机非驱动端垂直方向位移传感器、分别连接到位移监测采集器。

所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器、发电机驱动端水平方向位移传感器、发电机驱动端垂直方向位移传感器、发电机非驱动端水平方向位移传感器和电机非驱动端垂直方向位移传感器均采用电涡流位移传感器。

本实用新型的风力发电机组发电机位移监测装置优点如下：根据发电机驱动端和非驱动端的位移变化判断发电机是否需要进行对中以及发电机运行振动是否超过运行振动标准，并发送对中需求和运行位移超限警告信息，大大提高了现场运维工作人员的对中工作效率及可靠监测发电机位移状况。采用本实用新型提供的装置可以在经济实用的基础上方便快捷的起到监测发电机是否需要对中以及是否进行后续电机检查。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1 是本实用新型风力发电机组发电机位移监测装置总装图1（正视图）；

图2 是本实用新型风力发电机组发电机位移监测装置总装图2（立体图）；

图3 是本实用新型发电机驱动端位移传感器安装示意图；

图4是本实用新型发电机非驱动端位移传感器安装示意图；

图5是图3的局部放大图；

图6是图4的局部放大图；

图7是图1的局部放大图；

图8 是本实用新型力发电机组发电机位移监测装置的结构框图。

具体实施方式

如图1-8所示，本实用新型的风力发电机组发电机位移监测装置，包括发电机驱动端传感器位移测量支架1、发电机驱动端水平方向位移传感器2、发电机驱动端垂直方向位移传感器3、发电机非驱动端传感器位移测量支架4、发电机非驱动端水平方向位移传感器5、发电机非驱动端垂直方向位移传感器6、温度补偿传感器7。发电机驱动端传感器位移测量支架1优选呈“┑”形，并利用胶水黏贴在发电机8驱动端底部。所述发电机驱动端水平方向位移传感器2，安装于发电机驱动端底部下方的水平方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架9上的发电机驱动端传感器固定支架10固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架1的距离，测量发电机驱动端水平方向的位移。所述发电机驱动端垂直方向位移传感器3，安装于发电机驱动端底部下方的垂直方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架9上的发电机驱动端传感器固定支架10固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架1的距离，测量发电机驱动端垂直方向的位移。所述发电机非驱动端传感器位移测量支架4优选也呈“┑”形，并利用胶水黏贴在发电机8非驱动端底部。发电机非驱动端水平方向位移传感器5，安装于发电机非驱动端底部下方的水平方向，通过安装在发电机非驱动端底部下方机架9上的发电机非驱动端传感器固定支架11固定，根据与所述发电机非驱动端传感器位移测量支架4的距离，测量发电机非驱动端水平方向的位移。所述发电机非驱动端垂直方向位移传感器6，安装于发电机非驱动端底部下方的垂直方向，通过安装在发电机非驱动端底部下方机架9上的发电机非驱动端传感器固定支架11固定，根据与所述发电机非驱动端传感器位移测量支架4的距离，测量发电机非驱动端垂直方向的位移。所述温度补偿传感器7，通过安装在发电机底部下方机架上的温度补偿传感器支架12固定，作为发电机驱动端水平方向位移传感器2、发电机驱动端垂直方向位移传感器3、发电机非驱动端水平方向位移传感器5和发电机非驱动端垂直方向位移传感器6的温度补偿。

进一步的，所述温度补偿传感器支架黏贴于发电机驱动端下方机架左侧；所述发电机驱动端传感器固定支架黏贴于发电机驱动端下方机架右侧；所述发电机非驱动端传感器固定支架黏贴于发电机非驱动端下方机架右侧。

进一步的，所述温度补偿传感器与温度补偿传感器支架的相对侧13的距离应小于8mm；因此在固定传感器时要考虑到检测距离，不能离前端支架太远，并且通电后调整传感器的数值，数值调整至0，精确到小数点后2位。因为温度变化会影响传感器的数值，因此该温度补偿传感器为与其他位移传感器同款传感器，不测量位移值，仅将数值调整至0，其数值变化代表受温度影响的偏差。所述发电机驱动端水平方向位移传感器2与发电机驱动端传感器位移测量支架1的距离应小于8mm；所述发电机驱动端垂直方向位移传感器3与发电机驱动端传感器位移测量支架1的距离应小于8mm；所述发电机非驱动端水平方向位移传感器5与发电机非驱动端传感器位移测量支架4的距离应小于8mm；所述发电机非驱动端垂直方向位移传感器6与发电机驱动端传感器位移测量支架4的距离应小于8mm。因此在固定传感器时要考虑到检测距离，不能离前端支架面或发电机底部支架面太远，并且通电后调整传感器的数值，数值调整至0，精确到小数点后2位。

进一步的，所述温度补偿传感器7、发电机驱动端水平方向位移传感器2、发电机驱动端垂直方向位移传感器3、发电机非驱动端水平方向位移传感器5和发电机非驱动端垂直方向位移传感器6分别连接到位移监测采集器14。

进一步的，所述发电机驱动端水平方向位移传感器2、发电机驱动端垂直方向位移传感器3、发电机非驱动端水平方向位移传感器5和发电机非驱动端垂直方向位移传感器6均采用电涡流位移传感器。

上述传感器信号线缆从发电机底部走线，与线槽中同向走线，至机舱控制柜的位移监测采集器，通过机组已有网线实现塔顶数据至塔下风机环网交换机的数据接入，将数据传送至升压站服务器上。

本实用新型的工作原理：经上述实施方式后，驱动端和非驱动端的水平垂直位移量，即为实际传感器的位移值减去温度补偿传感器的数值，即为不受温度影响的实际位移值，当该位移值大于采集器设置的阈值，界面出现提示机组需要对中的信息，这样，现场人员才需要进行对中，如果没有超过预警值，现场人员可以根据这个数值的趋势变化，是长时间保持平稳还是有变大，来安排对该机组的计划对中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于包括：

发电机驱动端传感器位移测量支架，安装在发电机驱动端底部；

发电机驱动端水平方向位移传感器，安装于发电机驱动端底部下方的水平方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架上的发电机驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机驱动端水平方向的位移；

发电机驱动端垂直方向位移传感器，安装于发电机驱动端底部下方的垂直方向，通过安装在发电机驱动端底部下方机架上的发电机驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机驱动端垂直方向的位移；

发电机非驱动端传感器位移测量支架，安装在发电机非驱动端底部；

发电机非驱动端水平方向位移传感器，安装于发电机非驱动端底部下方的水平方向，通过安装在发电机非驱动端底部下方机架上的发电机非驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机非驱动端水平方向的位移；

发电机非驱动端垂直方向位移传感器，安装于发电机非驱动端底部下方的垂直方向，通过安装在发电机非驱动端底部下方机架上的发电机非驱动端传感器固定支架固定，根据与所述发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离，测量发电机非驱动端垂直方向的位移；

温度补偿传感器，通过安装在发电机底部下方机架上的温度补偿传感器支架固定，作为发电机驱动端水平方向位移传感器、发电机驱动端垂直方向位移传感器、发电机非驱动端水平方向位移传感器和电机非驱动端垂直方向位移传感器的温度补偿。

2.根据权利要求1所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述发电机驱动端传感器位移测量支架呈“┑”形，并黏贴于发电机驱动端底部；所述发电机非驱动端传感器位移测量支架也呈“┑”形，并黏贴于发电机非驱动端底部。

3.根据权利要求1所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器支架黏贴于发电机驱动端下方机架左侧；所述发电机驱动端传感器固定支架黏贴于发电机驱动端下方机架右侧；所述发电机非驱动端传感器固定支架黏贴于发电机非驱动端下方机架右侧。

4.根据权利要求1所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器与温度补偿传感器支架的相对侧的距离应小于8mm；所述发电机驱动端水平方向位移传感器与发电机驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm；所述发电机驱动端垂直方向位移传感器与发电机驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm；所述发电机非驱动端水平方向位移传感器与发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm；所述发电机非驱动端垂直方向位移传感器与发电机非驱动端传感器位移测量支架的距离应小于8mm。

5.根据权利要求1所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器、发电机驱动端水平方向位移传感器、发电机驱动端垂直方向位移传感器、发电机非驱动端水平方向位移传感器和发电机非驱动端垂直方向位移传感器、分别连接到位移监测采集器。

6.根据权利要求1所述风力发电机组发电机位移监测装置，其特征在于：所述温度补偿传感器、发电机驱动端水平方向位移传感器、发电机驱动端垂直方向位移传感器、发电机非驱动端水平方向位移传感器和发电机非驱动端垂直方向位移传感器均采用电涡流位移传感器。