ICS 27.180 F11 NB 备案号：64282-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 311292018 风力发电机组振动状态评价导则 Guide for evaluation of vibration condition for wind turbines 2018-04-03发布 2018-07-01实施 国家能源局 发布 NB/T31129—2018 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件 振动数据采集 3 振动数据处理·· 4 振动评价方法·· 参考文献 NB/T31129—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会风电场运行维护分技术委员会（NEA/TC1/SC3）归口。 本标准起草单位：龙源（北京）风电工程技术有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、西安交通大 学、华北电力大学、北京威锐达测控系统有限公司、北京英华达电力电子工程科技有限公司、中能电力 科技开发有限公司、远景能源（江苏）有限公司、国华能源投资有限公司、北京天源科创风电技术有限 责任公司。 本标准主要起草人：陈铁、岳俊红、杜广平、侯成刚、柳亦兵、金鑫、丁显、杜可兵、张峰武、 吴仕明、申烛、胡兵、周卫华、顾富斌、张乐、王超、骨佳、张进、周继威、杨洪源、程人杰、滕伟、 白钢、吕永全、郑海波、曹博、王栋。 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)。 II NB/T31129—2018 风力发电机组振动状态评价导则 1范围 本标准规定了风力发电机组振动状态评价的数据采集、数据处理和评价方法， 本标准适用于2MW及以下水平轴增速传动风力发电机组，其他类型风力发电机组参照执行。 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/T19071.1风力发电机组异步发电机第1部分：技术条件 GB/T19073风力发电机组齿轮箱设计要求 NB/T31004风力发电机组振动状态监测导则 3振动数据采集 3.1振动传感器 传感器选择、传感器位置和安装应符合NB/T31004的要求。 3.2测量数据要求 振动状态监测系统和状态监测流程应按NB/T31004执行，测量数据要求见表1。 表1水平轴增速传动风力发电机组测量数据要求 测量数量 传感器频率范围 测量时间 风力发电机组部件 测量方向 条 Hz min 1 径向 主轴承 0.1~10000 ≥10 (+1) （+轴向） 0.1~10000 齿轮箱 4+1 径向+轴向 ≥1 10~10000 发电机 2 径向 10~10000 ≥1 机舱 (2) 轴向及横向 0.1~100 ≥10 塔架 (2) 横向 注1：括号中的数量为可选；若有两个主轴承，应测量两个主轴承的数据。 注2：0.1Hz～10000Hz适用于齿轮箱低速转轴，10Hz～10000Hz适用于齿轮箱高速转轴。 4振动数据处理 4.1加速度均方根值 加速度均方根值amswo按下式计算： NB/T31129—2018 (1) amswo aw(t)dt (2) amsWe e=1 式中： 整个评价周期，S； T。 分段评价周期（T。不宜小于60s），S； Te aw(t) 消除温漂和冲击失稳等趋势项后经表2频率范围滤波的加速度数据： amswo 整个评价周期T。的加速度均方根值，m/s?； amsWe 分段评价周期T。的加速度均方根值，m/s²。 4.2 速度均方根值 速度均方根值vmswo按下式计算： (3) msW0 (t)dt (4) rmsWe 式中： T。—整个评价周期，S; 分段评价周期（T。不宜小于60s），S； 消除温漂和冲击失稳等趋势项后经表2频率范围滤波的速度数据，或加速度数据aw(t)经过 Vw(t) 积分得到的速度数据； 整个评价周期T。的速度均方根值，mm/s； VmsWo 分段评价周期T的速度均方根值，mm/s。 VmsWe 表2风力发电机组振动评价区域边界值 加速度均方根值 速度均方根值 部件 m/s? mm/s 频率范围0.1Hz～10Hz 频率范围10Hz～1000Hz 主轴承 BC边界值 CD边界值 BC边界值 CD边界值 0.3 0.5 2.0 3.2 频率范围0.1Hz~10Hz 频率范围10Hz～1000Hz BC边界值 CD边界值 BC边界值 CD边界值 0.3 0.5 3.5 5.6 齿轮箱 低转速轴频率范围10Hz~250Hz 1.5 2.4 高转速轴频率范围10Hz~4000Hz 8.5 13.6 2 NB/T31129—2018 表2（续） 加速度均方根值 速度均方根值 部件 m/s2 mm/s 频率范围10Hz～5000Hz 频率范围10Hz1000Hz 发电机 BC边界值 CD边界值 BC边界值 CD边界值 12 19.2 7.5 12 频率范围0.1Hz～10Hz 频率范围0.1Hz~10Hz 机舱和 BC边界值 CD边界值 BC边界值 CD边界值 塔架 0.3 0.5 60 100 注1：风力发电机组主轴承和发电机轴承为滚动轴承。 注2：风力发电机组输出功率不低于20%额定功率，且稳定运行。 注3：BC边界值、CD边界值分别对应图1中区域B和区域C的边界、区域C和区域D的边界。 5振动评价方法 5.1振动评价准则 风力发电机组振动状态应根据振动幅值和振动幅值的变化进行评价，振动幅值以振动数据的加速度 均方根值、速度均方根值表征，并在表2频率范围内测量，按照式（1）～式（4）计算。 a）当新投运的风力发电机组调试时，振动幅值应根据预先确定的允许值进行评价，齿轮箱和发电 机的允许值可执行GB/T19073、GB/T19071.1的要求，其他部件的允许值由风力发电机组制造 商提供； b）当风力发电机组投入使用后，应根据振动幅值以及振动幅值变化进行评价。 5.2 2振动幅值的评价 5.2.1评价区域 定义以下典型区域，振动频率在f和之间采用图1所示的恒定加速度均方根值和恒定速度均方根 值；对风力发电机组进行定性振动状态评价；和f根据表2频率范围确定。 区域D 区域C 均方根值 区域B 区域A 表2相应的频率范围 Jx 额率(Hz) 图1振动区域 3 NB/T31129—2018 a 区域A：新交付使用风力发电机组的振动应在区域A内。 b） 区域B：振动处于此区域内的风力发电机组可长时间连续运行。 c） 区域C：振动处于此区域内的风力发电机组不宜长时间连续运行。 d) 区域D：振动处于此区域内，可导致风力发电机组损坏。 5.2.2评价区域边界值 评价区域边界值见表2。 5.3 3振动幅值变化的评价 当振动幅值变化（增加或减小）超过BC边界值的25%时，应分析变化原因，确定下一步措施。 5.3.1振动幅值变化监测 振动幅值变化的监测可采用报警值和停机值： a） 报警值应相对于基准值确定，等于基准值加上BC边界值的25%，但不应超过BC边界值的1.25倍， b） 没有建立基准值时，初始报警值应根据经验确认。当基准值建立或发生变化后，应调整报警值 设置。 c） 停机值应在区域C或区域D内，不应超过CD边界值的1.25倍。 5.3.2基准值测量 基准值应在风力发电机组稳定运行状态下测量： a） 新投运和大修后的风力发电机组在磨合期后测量，磨合期宜选择3个月。 基准值数据应满足表1测量数据要求，可采取连续或周期监测，当振动数据达到稳定后确定此 运行状态为基准状态。 c） 基准值以振动数据的加速度均方根值、速度均方根值表征，并在表2频率范围内测量，按照 式（1）式（4）计算。