ICS 27.180 NB F 11 备案号：33240-2011 中华人民共和国能源行业标准 NB/T31004—2011 风力发电机组振动状态监测导则 Guidelines for vibration condition monitoring and diagnose ofwindturbinegenerator 2011-08-06发布 2011-11-01实施 国家能源局 发布 NB/T31004---2011 目 次 前言 引言： 范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4振动状态监测系统 5传感器 6振动状态监测系统技术条件 7.测量与评估 附录A（资料性附录）振动监测流程图 附录B（资料性附录）振动值评估方法 附录C（资料性附录） 常见故障原因及其对应的特征频率， NB/T31004—2011 前 言 本标准由国家能源局提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中能电力科技开发有限公司。 本标准主要起草人：申烛、周继威、张宝全、盛迎新、夏晖、岳俊红、孟凯锋。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 一号，100761)。 I NB /T31004—2011 引言 风力发电机组（以下简称“风电机组”）振动状态监测是根据所监测风电机组类型，选择不同的监 测部位，监测风电机组振动状态的改变，评估风电机组的状态，早期发现并跟踪设备故障的一种方法。 编写本标准的目的是为风电机组振动状态监测设备生产单位、安装单位、使用单位、认证机构及相 关技术人员提供相应的规范和指导。 II NB/T31004—2011 风力发电机组振动状态监测导则 1范围 本标准规定了风电机组振动状态监测系统类型、传感器安装原则、测量类型和测量值、振动状态监 测系统技术条件、振动值评定以及信号处理和分析方法。 本标准适用于单机容量大于或等于1.5MW的水平轴风力发电机组。其他的风电机组可根据自身特 点参照使用。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T19873.12005机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分：总则 GB/T19873.2一2009机器状态监测与诊断振动状态监测第2部分：振动数据处理、分析与 描述 IEC618502002Communication networks and systems in substations 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 故障维护breakdownmaintenance 风电机组失效后再进行的维修。 3.2 状态维修 condition-basedmaintenance 根据风电机组状态确定的维修。 3.3 状态监测conditionmonitoring 检测和采集反映风电机组状态的信息和数据。 3.4 诊断diagnostics 为确定故障或失效的性质（种类，状况，程度），而检查症状和症候群。 3.5 失效failure 丧失完成某项规定功能的能力。 3.6 故障fault 当风电机组的一个部件或组件劣化，或出现反常状态，可能导致风电机组失效时，部件所处的状态。 3.7 报警alarm 当遇到选定参数或其逻辑组合异常，要求采取纠正动作时，用于通知人员而设计的运行信号或 NB/T31004—2011 信息。 3.8 预警alert 当遇到选定参数或其逻辑组合异常，要求更加关注时，用于通知人员而设计的运行信号或警告信息。 3.9 征兆sign 信号的特征参数，表明状态的相关信息。 3.10 振动信号vibrationsignal 对某一系统振动所包含全部频率分量的度量。 3.11 频域frequencydomain 以频率为度量物理量。 3.12 时域timedomain 以时间为度量物理量。 3.13 多通道分析cross-channelanalysis 使用两个或更多输入通道的分析仪，实现相位、相关性和传递函数计算等功能。 3.14 基准baseline 单个或一组描述符，提供风电机组在各种过程下正常状态的基准。 3.15 瀑布图 waterfall 相对时间或转速的三维多频谱显示。 4振动状态监测系统 4.1振动状态监测系统类型 振动状态监测系统分为固定安装系统、半固定安装系统和便携式系统。 4.1.1固定安装系统 系统传感器、数据采集装置采用固定安装方式。数据采集可连续或周期性采集。固定安装系统通常 用于具有复杂监测任务的风电机组。 4.1.2半固定安装系统 系统传感器采用固定安装方式，数据采集装置采用非固定安装方式，仅在采集数据时连接。数据采 集为周期性采集。 4.1.3便携式系统 系统传感器和数据采集装置均采用非固定安装方式，数据通过便携式数据采集仪采集。数据采集为 周期性采集。 4.1.4系统选择原则 a）海上风电机组应选择采用固定安装系统； b) 陆上2MW以上（含2MW）风电机组应选择采用固定安装系统； c) 陆上2MW以下风电机组可选择半固定安装系统或便携式系统； (P 风电机组质保期满进行验收时，应出具风电机组振动状态监测系统提供的振动状态报告。 2 NB/T31004—2011 4.2状态监测流程 风电机组振动状态监测流程包括振动预测试、振动监测技术选择、振动基准测试、振动常规测试等 过程。 风电机组振动状态监测数据采集应同时记录转速、风速、功率等参数。 振动监测流程图参见附录A。 5传感器 5.1传感器类型 振动状态监测可采用以下三种类型的传感器： a）加速度传感器； b）速度传感器； c）位移传感器。 5.2传感器选择 5.2.1加速度传感器 5.2.1.1高温或强磁场环境振动状态监测应优先选择加速度传感器。 5.2.1.2风电机组滚动轴承和齿轮箱的状态监测应选择加速度传感器。 5.2.2速度传感器 风电机组机舱和塔架的状态监测应选择加速度或速度传感器。 5.2.3位移传感器 风电机组主轴轴向位移的状态监测应选择位移传感器。 5.3传感器位置 5.3.1典型风电机组传感器位置 风电机组监测系统所需的最少测量点见表1。 表1风电机组监测系统所需的最少测量点 每个部件需要的传感器支数 频率范围 风电机组部件 安装方向 支 Hz 主轴承 1 径向 0.1~100 0.1～100（行星齿轮，中间轴轴承） 齿轮箱（若有） 3 径向 1010000（高速轴轴承） 发电机轴承 2 径向 10~10000 机舱 2 轴向及横向 0.1~100 塔架上部 2 轴向及横向 0.1~100 5.3.2传感器方向和标识 5.3.2.1应建立统一的设备和测量点命名规则。 5.3.2.2便携式系统传感器安装时应清楚标识传感器位置，以保证在持续测量期间位置的可重复性。 5.4传感器安装 安装固定传感器应采用刚性机械紧固方式。传感器安装表面应光滑、平整和清洁。当刚性机械紧固 方式不便采用时，可使用黏结剂或磁座安装方式。 6振动状态监测系统技术条件 6.1正常使用条件 a）传感器工作环境温度：-40℃～+125℃。 3