2013年10月16日下午,北京国际风能暨展览会——风电机组技术。上海电气风能有限公司塔架项目经理唐亮演讲:风电机组轴系扭矩振荡案例分析与研究。以下是全文:
唐亮:大家好,我们这个报告主要是针对非常具体的案例,我们怎么来分析处理的。在我们风电发展过程中,碰到过一个谣言就是风机振荡问题。我的介绍主要分三个方面,第一个是我们振动情况的大概介绍,以及我们分析其他振动的主要特征。第二作为振动来说,和结构特性和振动源两方面相关的,所以我们两个主要方向就是从这两方面进行着手处理的。最后就是我们的原因分析和最终的处理方案。当时我们在现场是这样的,当时他们观察到风机有一个非常明显的振动了,我们当时总结了一下,我作为初步的分析,这个振动具有四个方面的特征。
第一,这个振动在我们风场所有风机都发生了,而且发生的是非常普遍的。第二我们振动有方向性,而且非常明显。第三工况都是相似的工况,第四跟频率是不同步的。
这是我们当时做的风机振动的统计,当时已经安装的是9台机组,我们只列出了10天之内,我们统计出来振动情况,大概是最多的一天发生了20几次。这个是我们按照机组的情况,做的分别的统计,可以看出来,所有的机组在不同的时间都发生过这个问题。关于振动的方向性,我们当时目测观察的时候在机舱横向,振动强度大于前后方向,我们做了实际测试,这个是测试结果。很明显的看到,红色就是横向,蓝线就是前后发生的加速度的情况,这个就说明横向振动强度大于前后振动强度。
我们把发生振动情况的几个主要参数做了一个记录,我们可以看到,发生振动的时候,基本上功率还有风速和转速都在一个比较固定的范围。这个也是我们后续分析的重点,我们当时着重分析,为什么出现这种情况。第四个的话就是我们住里还注意到一个比较有趣的现象就是说,实际上在振动的时候,跟风轮的转速频率是有很大差别的。
因为我们一开始怀疑是因为我们机组的结构频率和风轮EP没有充分的间隔嘛,但是实际上后面我们发现的,刚才视频上是13秒振动4个周期,这样的话,我们振动频率是0.31赫兹。风轮在发生振动的时候是0.23,塔架基频是0.31。可以得出结论,风轮EP不是发生塔架振动的基地源,我们可以得到一个基本结论就是发生了共振情况。
这个振动发展是非常的迅速,当时我们目测的时候,10分钟之内,振动加速度的有效值从0直接到0.28,就是2.8米2次方秒。作为我们当时第一步分析的基础来说的话,振动的话,我们认为就是说,只是跟两个方面有关系,这两个方面也是我们分析的两个主要方向,第一个是我们振动的一个激励源,因为没有激励源肯定不能会发生振动的。第二个我们机组的整体结构特性。因为机组结构特性跟振动源,没有刚好匹配的话,可能会发生共振的问题。这里的话,就是说我们风机设计的时候,为什么塔架基批要避开EP。这两个共同决定振动的特性。我们当时确定这两个方向作为我们分析的重点。