风电齿轮箱油液状态监测数字化解决方案！_

对于风电行业来说，保障机组的可靠性和安全性是非常重要的。风电机组通常在较为恶劣的自然环境中，如高海拔、寒冷、多风等条件下，机组的运行环境十分恶劣，因此对于机组油液的维护和保养要求十分严格。

润滑油的监测和维护是机组维护的重要方面之一，可以帮助维护人员实现对机组的预防性维护，及时发现机组故障和问题，并采取相应的维护措施，保障机组的可靠性和安全性，避免机组故障和事故的发生。

因此，对于风电行业来说，润滑油的状态监测和维护不仅是维护机组的重要手段，也是确保风电行业可持续发展的必要条件。在日益激烈的市场竞争中，风电企业需要不断提高机组的可靠性和安全性，降低维护时间和成本，提高运行效率和降低能耗，这都需要对润滑油的状态进行监测和维护，实现对机组的全面管理和优化。

风电行业中，由于风机设备通常位于高空，因此发生故障时需要上塔登顶排查，维修难度大，时间长，成本高。同时，齿轮箱油液的状态异常也会导致设备故障，从而影响设备的可靠性和安全性，甚至会引起严重的事故。

设备润滑油可能出现的异常包括：油液变质、污染、氧化、乳化等。这些异常可能会导致齿轮箱摩擦磨损、齿轮损坏、轴承磨损等设备故障，从而影响设备的可靠性和安全性。

齿轮系统润滑系统常见问题?

■ 齿面负荷变化大，齿面啮合部位易出现磨损，磨损直接影响设备;

■ 油品外来污染风险较高;

■ 日常巡检检查不便，故障隐患不易发现;

■ 齿轮、轴承等修复及更换成本高;

■ 油品补加、更换不便，费时费力;

■ 齿轮异常转动，齿面磨损，振动异常。

此外，设备故障对风电行业的影响也是非常严重的。设备故障会导致风电场停机，影响电力供应，给电网带来压力，影响社会的稳定运行。同时，设备维修需要大量的人力、物力和时间成本，会影响风电场的经济效益。

因此，提供数字化解决方案来监测风机齿轮箱润滑油的状态，可以大大提高设备的可靠性和安全性，降低设备故障率，减少设备维修成本，保障风电行业的稳定发展。同时，数字化解决方案可以通过远程监测和分析，提高设备运行的效率和可持续性，有利于推动风电行业的绿色发展。

二、风电机组在线监测解决方案

风机齿轮箱的润滑油在使用过程中会产生污染、氧化、腐蚀等问题，导致润滑效果降低，进而导致齿轮箱的故障。为此，需要对齿轮箱润滑油的状态进行监测，及时发现问题并采取措施。而传统的齿轮箱油液监测方法通常是通过定期抽取油液样品进行化验分析，然而这种方法需要专业的分析设备和操作技术，并且不能实现对油液状态的实时监测和预警。

因此，越来越多的风力发电厂开始采用在线油液监测技术。在线油液监测系统可以通过安装在齿轮箱中的传感器，实时监测油液的温度、粘度、密度、介电常数、水分、金属磨损等参数，并将数据传输到监测系统中进行分析和处理。监测系统可以通过数据分析算法，检测出油液中的异常状态，并及时发送预警信息给维护人员，以避免齿轮箱发生故障或损坏。

例如，当油温过高时，说明润滑油的冷却效果不佳，需要及时采取措施;当油压过低时，说明润滑油的泵送能力不足，需要及时更换润滑油或修理泵等;当油质发生变化时，说明润滑油的清洁度出现问题。

方案优势

2.1 应用效应

提高风机可靠性和运行效率，延长齿轮箱的使用寿命：监测系统能够监测齿轮箱内部的金属颗粒、水分和酸值等参数，预测齿轮箱的磨损和腐蚀情况，及时更换和维护齿轮箱，延长齿轮箱的使用寿命。

降低运维成本：监测系统能够帮助运维人员实现远程监控和管理，减少上下塔作业，降低人工维护成本，提高维护效率。

提高安全性：监测系统能够及时监测齿轮箱内部的油液温度和压力等参数，防止油液燃烧和爆炸等事故的发生，提高风机的安全性。

优化风机运行模式：监测系统能够分析风机运行数据，优化风机的运行模式，提高风机的发电效率和功率输出。

2.2 直接效应

■ 及时发现油品异常，避免出现进一步劣化引发停机故障

■ 排除油品异常因素，延长油品使用寿命 1 倍以上;

■ 防止油品老化造成寿命缩短，油品寿命可延长 50%以上;

■ 排除运行隐患，减少设备停机故障 70%以上;

■ 智能监测设备的异常振动、异常压力，科学化分析故障;

2.3 风机齿轮安全润滑设计方案

我们根据风机齿轮箱的应用经验以及多年的产品设计能力，针对性的设计了两款适用于风电齿轮箱的解决方案，目前大规模应用于风电主机厂和齿轮箱厂家，以及第三方风机监测系统厂家的集成设计应用。

Ø 主路安装方案：应用于风机电动泵的主管路，采用法兰式安装;

Ø 旁路设计方案：旁路设计，可应用于机械泵与过滤器之前，采用旁路引油循环的方式;

▌产品介绍

主路多参量油液传感器运用最新专利技术，指标多、精度高、尺寸小;传感器支持不同设备的主路接入，可全方位监测油品寿命，特殊的设计适配不同流量，振动、高低温等恶劣的监测环境，实现监测数据的稳定可靠。

技术亮点

同时配合内部模型数据可选配：实时运动粘度、40°C运动粘度、100°C运动粘度、粘度指数、电导率等其他检测指标，真正实现多功能小体积大集成的综合应用型多功能在线监测油液传感器。

■ 输出数据可调：根据需求，可输出不同的监测指标;

■ 响应时间：秒级显示，快速输出监测指标;

■ 测量范围可调：最多可监测27个指标;

■ 轻量化设计：集成设计使用不同标准接口;

旁路多参量油液传感器采用专利多功能集成检测技术，真正实现多功能小体积多参量综合应用型多功能在线油液监测传感器;传感器采用通用的G1/4接口，配套自带的转换接头可直接与高压橡胶油管或钢管连接与系统组成旁路循环，不挑主油路尺寸与流量，无需二次集成开发，大大提升传感器整体稳定性和可靠性，极大方便了现场安装和使用。

监测指标：粘度、温度、密度、油品品质、含水率、微水含量、磨损颗粒;

技术亮点

■ 高精度、大量程、小体积、一体化多功能综合应用传感器;

■ 超大量程：动力粘度高达1200CP，含水率达50%，行业领先;

■ 多功能高集成：一个传感器集成7个监测指标，最多可同时输出27个监测指标;

■ 消灵活度高：可选择高粘度、低粘度及不同的检测指标与范围;

■ 定制化设计：内部监测指标根据需求可快速定制;

■ 无损耗设计，安装后免维护，使用寿命长。

产品设计

独有的结构设计，巧妙的将多种监测探头融合到一起，小小的体积可容纳多种高精度传感元器件。数据采用RS485输出，适配工业现场的集成式设计。

PTFE镀层，耐腐蚀、耐热，有效保证传感元器件的稳定性。外壳采用航空铝材，耐腐蚀，易散热，重量轻。

2.4 齿轮润滑系统监测指标

■ 磨损指标：铁磁磨损、非铁磁磨损、磨损浓度、磨损总量;

■ 水分入侵：含水率、饱和度;

■ 粘度老化：动力粘度、运动粘度、温度、密度;

■ 油品品质：添加剂、酸值、裂解质、杂质;

■ 老化模型：综合参数，搭建模型曲线，实现寿命预测;

该产品集先进的油液传感器、云平台物联网及大数据技术，极大提升数据的准确性、及时性，数据分析的有效性，帮助客户实现设备的远程智能监控，预测性维护保养，提升设备运行效率和生产产能，降低设备维修及润滑总成本，对油液提供全方位的实时在线监测，为您贵重设备的可靠运行提供有力保障。推进绿色及智能生产制造，为企业带来先进的设备运维手段，生产更高的商业价值。

三、风电行业油液监测系统安装案例

■ 采用定制化设计，可检测齿轮油中铁磁性及非铁磁性磨损颗粒，磨损浓度;

■ 增加水分、粘度等油品参数传感器，综合评价油品;

■ 实时监测齿轮润滑系统运行参数，发现异常及时采取应对措施;

■ 可记录油品状态趋势，分析油品运行状态;

▲法兰式

2.1 主路安装

主路多能方案采用法兰对接的形式，传感器内部集成了集成多种监测指标，一台传感器可代替传统3个传感器监测指标，内部巧妙的设计解决的大流量下磨损颗粒的的检出率问题，保证了在不同转速和流速下，传感器都能一最佳的工作状态进行状态监测，保障风机的运行安全，法兰转接的设计适应市面上90%以上的风机安装，做到了高适应，经济性目前在市面风机市场占有率达50%以上。

监测指标：粘度、油品品质、温度、密度、水分含量、饱和度、含水率、铁磁磨损颗粒、非铁磁磨损颗粒、磨损浓度;

适应法兰：SAE2.0\3.0\2.5

适应油品：风机齿轮油