2023風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)測量與評估技術(shù)規(guī)程

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)測量與評估技術(shù)規(guī)程目次TOC\o"1-1"\h\z\u前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14一般要求 25試驗(yàn)臺測量與評估 36現(xiàn)場測量與評估 5風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)測量與評估技術(shù)規(guī)程范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測量和評估風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)的技術(shù)要求和方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定功率大于200kW的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其他類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組參照執(zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)既適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)的在線式和離線式現(xiàn)場測量，也適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)、齒輪箱在試驗(yàn)臺上的測量。本標(biāo)準(zhǔn)適用于指導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)檢驗(yàn)檢測資質(zhì)的認(rèn)定。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的測量與評估。規(guī)范性引用文件下列文件對本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T6075.1機(jī)械振動(dòng)在非旋轉(zhuǎn)部件上測量評估機(jī)器的振動(dòng)第1部分：總則GB10068軸中心高為56mm及以上電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)振動(dòng)的測量、評定及限值GB/T14412機(jī)械振動(dòng)與沖擊加速度計(jì)的機(jī)械安裝GB/T27418測量不確定度評定和表示GB/T35854風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其組件機(jī)械振動(dòng)測量與評估NB/T31004風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測導(dǎo)則NB/T31129風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)評估導(dǎo)則JJG676工作測振儀術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。仲裁性測量arbitrativemeasurement具有仲裁效力或同等效力的測量工作，測量結(jié)果作為責(zé)任認(rèn)定依據(jù)。在事故責(zé)任認(rèn)定、最終驗(yàn)收、索賠等工作中開展的測量屬于此類測量。參考性測量referencemeasurement仲裁性測量以外的測量工作，測量結(jié)果不作為責(zé)任認(rèn)定依據(jù)。在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、日常巡檢等工作中開展的測量屬于此類測量。支承共振supportingresonance因支承系統(tǒng)的固有頻率與待測設(shè)備轉(zhuǎn)頻或諧振重合而引起的共振。A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度typeAevaluationofmeasurementuncertainty標(biāo)準(zhǔn)不確定度中通過使用統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行評定得到的不確定度分量，簡稱為A類不確定度。B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度typeBevaluationofmeasurementuncertainty標(biāo)準(zhǔn)不確定度中通過使用統(tǒng)計(jì)分析以外的方法進(jìn)行評定得到的不確定度分量，簡稱為B類不確定度。長期監(jiān)測longtermmonitoring通過在機(jī)組上安裝固定式或半固定式振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，連續(xù)或周期性地采集機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，對機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行的長時(shí)間監(jiān)測。短時(shí)測量shorttimemeasurement通過使用便攜式振動(dòng)測試系統(tǒng)，在較短的時(shí)段內(nèi)單次采集機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，對機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行的短時(shí)測量。一般要求概述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)測量工作按照目的和效力可分為仲裁性測量和參考性測量，按照測量環(huán)境可分為試驗(yàn)臺測量和現(xiàn)場測量。仲裁性測量是為了獲得具有仲裁效力的測試結(jié)果而開展的測量。進(jìn)行仲裁性測量時(shí)，測量儀器應(yīng)符合4.2要求，測量結(jié)果應(yīng)按照4.3要求進(jìn)行不確定度評定，測量機(jī)構(gòu)應(yīng)具備風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)測量領(lǐng)域的CMA或CNAS資質(zhì)，測量人員應(yīng)是上述測量機(jī)構(gòu)的在冊檢測人員。參考性測量是為了獲得具有參考價(jià)值的測試結(jié)果而開展的測量。參考性測量的結(jié)果不具有仲裁效力，對測量儀器、測量結(jié)果、機(jī)構(gòu)和人員的要求無需滿足4.1.2相關(guān)規(guī)定。試驗(yàn)臺測量是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)和部件的制造廠試驗(yàn)臺上開展的測量。結(jié)合風(fēng)電設(shè)備廠內(nèi)試驗(yàn)現(xiàn)狀，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)臺測量只針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)和齒輪箱。對于發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)臺測量，應(yīng)按照GB10068相關(guān)規(guī)定開展。試驗(yàn)臺測量工作在滿足本節(jié)技術(shù)要求基礎(chǔ)上，還應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第5節(jié)技術(shù)要求。現(xiàn)場測量是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場開展的測量。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的現(xiàn)場測量只針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸承、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙和塔架?，F(xiàn)場測量工作在滿足本節(jié)技術(shù)要求基礎(chǔ)上，還應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第6節(jié)技術(shù)要求。按照測量方式和時(shí)長的不同，現(xiàn)場測量工作分為長期監(jiān)測和短時(shí)測量。測量儀器傳感器的參考靈敏度對于加速度傳感器，在0.1Hz~5000Hz頻率范圍內(nèi)其參考靈敏度的校準(zhǔn)擴(kuò)展不確定度應(yīng)在2%（k=3）以內(nèi)。對于速度傳感器，在0.1Hz~1000Hz頻率范圍內(nèi)其參考靈敏度的校準(zhǔn)擴(kuò)展不確定度應(yīng)在2%（k=3）以內(nèi)。測振儀的頻率響應(yīng)對于配加速度傳感器的測振儀，在10Hz~5000Hz頻率范圍內(nèi)其頻率響應(yīng)的相對誤差應(yīng)在±5%以內(nèi)。對于配速度傳感器的測振儀，在10Hz~1000Hz頻率范圍其頻率響應(yīng)的相對誤差應(yīng)在±10%以內(nèi)。測振儀的幅值非線性度對于配加速度傳感器的測振儀，在10Hz~5000Hz頻率范圍內(nèi)其幅值非線性度的相對誤差應(yīng)在±5%以內(nèi)。對于配加速度傳感器的測振儀，在10Hz~1000Hz頻率范圍內(nèi)其幅值非線性度的相對誤差應(yīng)在±10%以內(nèi)。測量儀器的檢定應(yīng)按照J(rèn)JG676中規(guī)定的方法執(zhí)行，檢定周期不超過1年。除計(jì)量性能要求外，測量儀器應(yīng)符合GB/T35854中第5節(jié)要求。測量結(jié)果的不確定度評定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)測量結(jié)果的不確定度采用擴(kuò)展不確定度表示，包含A類不確定度和B類不確定度兩類分量。在進(jìn)行試驗(yàn)臺測量時(shí)，應(yīng)同時(shí)開展A類不確定度和B類不確定度的評定。在進(jìn)行現(xiàn)場測量時(shí)，因無法保證重復(fù)測量時(shí)工況的一致性，僅開展B類不確定度的評定。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械振動(dòng)測量結(jié)果的不確定度評定依照GB/T27418執(zhí)行。其中，對于B類不確定度評定，無論試驗(yàn)臺測量還是現(xiàn)場測量，都只評定測量儀器引起的不確定度，不再考慮環(huán)境、人員、方法等因素引起的不確定度。試驗(yàn)臺測量與評估測量條件開展試驗(yàn)臺測量應(yīng)保證試驗(yàn)臺不發(fā)生支承共振且試驗(yàn)臺不引起待測設(shè)備任何共振頻率實(shí)質(zhì)變化。如果在機(jī)座或在靠近軸承支承或定子座的基架上，在水平方向和垂直方向測量的振動(dòng)量值不超過在該軸承相同方向測得振動(dòng)量值的50%，則可認(rèn)定該試驗(yàn)臺未發(fā)生支承共振。測量方法測量位置齒輪箱試驗(yàn)臺測量位置參見GB/T35854附錄C中圖C.1和圖C.2中標(biāo)記的B1、B2、B3位置，并優(yōu)先采用制造商預(yù)留的測量位置。整機(jī)試驗(yàn)臺測量位置參見GB/T35854附錄C中的除機(jī)艙和塔架外的其他測量位置，并優(yōu)先采用制造商預(yù)留的測量位置。測量參數(shù)對于齒輪箱和整機(jī)的試驗(yàn)臺測量，每組測量參數(shù)均應(yīng)同時(shí)包括振動(dòng)加速度值和振動(dòng)速度值。傳感器安裝進(jìn)行試驗(yàn)臺測量時(shí)，宜采用磁鐵座的方式安裝傳感器，并應(yīng)保證安裝表面光滑、平整和清潔。其他安裝方式的選擇準(zhǔn)則見GB/T14412中5.4。對于齒輪箱和整機(jī)的試驗(yàn)臺測量，宜在徑向水平、徑向垂直和軸向三個(gè)相互垂直的方向均安裝傳感器?？筛鶕?jù)測試經(jīng)驗(yàn)和待測設(shè)備情況，適當(dāng)?shù)販p少測量范圍，但應(yīng)保證每個(gè)測量位置均被測量。測量工況齒輪箱試驗(yàn)臺測量應(yīng)在保證額定轉(zhuǎn)速不變的情況下，分別在額定功率的20%~50%、50%~80%、80%~100%三個(gè)階段至少各測量一組數(shù)據(jù)，并保證在100%功率下至少獲得一組數(shù)據(jù)。整機(jī)試驗(yàn)臺測量應(yīng)在加載試驗(yàn)過程中開展，加載試驗(yàn)中各測試點(diǎn)的轉(zhuǎn)速和功率值應(yīng)與整機(jī)實(shí)際功率控制策略保持一致。進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)，分別在額定功率的20%~50%、50%~80%、80%~100%三個(gè)階段至少各測量一組數(shù)據(jù)，并保證在100%功率下至少獲得一組數(shù)據(jù)。采樣要求由于試驗(yàn)臺測量能夠保證穩(wěn)定工況，可不按照GB/T35854中6.1.2和6.1.3要求的取均值規(guī)程和評估周期開展測試。采樣頻率與采樣周期參考NB/T31129中4.2節(jié)和GB/T35854中4.2節(jié)的部件評估需求，測試采樣頻率和采樣周期見表1。表1試驗(yàn)臺測量采樣設(shè)置部件信號帶寬采樣頻率采樣周期主軸承0.1-1000Hz≥2560Hz≥50秒齒輪箱（低轉(zhuǎn)速）0.1-1000Hz≥2560Hz≥50秒齒輪箱（中轉(zhuǎn)速）0.1-5000Hz≥12800Hz≥10秒齒輪箱（高轉(zhuǎn)速）10-10000Hz≥25600Hz≥4秒發(fā)電機(jī)10-10000Hz≥25600Hz≥4秒評估方法評估參數(shù)由于試驗(yàn)臺能夠提供穩(wěn)定的運(yùn)行工況，評估時(shí)無需按照GB/T35854中6.1.2和6.1.3的要求取均值和設(shè)置過長的評估周期。評估周期應(yīng)與5.2.5.3中采樣周期一致，評估參數(shù)應(yīng)取評估周期內(nèi)測量數(shù)據(jù)的有效值。評估限值振動(dòng)評估限值應(yīng)與GB/T35854中6.2規(guī)定的限值保持一致。評估標(biāo)準(zhǔn)評估標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照GB/T35854中第7節(jié)執(zhí)行。運(yùn)行限值預(yù)警限值和報(bào)警限值應(yīng)分別不大于GB/T35854中6.2規(guī)定的區(qū)域邊界值B/C和C/D，具體數(shù)值通過議定方式確定?，F(xiàn)場測量與評估測量條件現(xiàn)場測量的條件應(yīng)與GB/T35854中6.1.1規(guī)定的運(yùn)行條件保持一致，其中短時(shí)測量還應(yīng)保證機(jī)組在測量時(shí)段內(nèi)轉(zhuǎn)速和功率穩(wěn)定。測量方法長期監(jiān)測長期測量應(yīng)按照GB/T35854中第4節(jié)執(zhí)行。短時(shí)測量開展短時(shí)測量時(shí)，可不按照GB/T35854中6.1.2和6.1.3要求的取均值規(guī)程和評估周期開展測試，但關(guān)于測量對象、參數(shù)、頻率范圍、位置和方向的要求應(yīng)與GB/T35854第4節(jié)保持一致。采樣頻率與采樣周期參考NB/T31129中4.2節(jié)和GB/T35854中4.2節(jié)的部件評估需求，測試采樣頻率和采樣周期見表2。表2短時(shí)測量采樣設(shè)置部件信號帶寬采樣頻率采樣周期主軸承0.1-1000Hz≥2560Hz≥50秒齒輪箱（低轉(zhuǎn)速）0.1-1000Hz≥2560Hz≥50秒齒輪箱（中轉(zhuǎn)速）0.1-5000Hz≥12800Hz≥10秒齒輪箱（高轉(zhuǎn)速）10-10000Hz≥25600Hz≥4秒發(fā)電機(jī)10-10000Hz≥25600Hz≥4秒機(jī)艙和塔架0.1-10Hz≥25.6Hz≥200秒評估方法針對長期監(jiān)測的評估對于長期監(jiān)測，評估應(yīng)按照GB/T