T/CEEMA 0203-2024 风力发电机组状态检修导则

ICS27.100

F20

团体标准

T/CEEMA—0203－2024

风力发电机组状态检修导则

Codeonoperationofwindfarm

2024-08-26发布2024-08-26实施

中国电力设备管理协会发布

目次

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4总则..............................................................................5

5状态量信息分类....................................................................6

6设备状态监测及标准................................................................7

7状态量获取及量化标准.............................................................17

8部件（系统）及整体扣分方法.......................................................21

9状态检修策略.....................................................................22

10状态检修内容和类别..............................................................23

11状态检修效果评估................................................................23

附录A..............................................................................25

Ⅰ

前言

本导则按照GB/T1.1-2020《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。

本导则由中国华能集团有限公司提出，由中国电力设备管理协会归口。

本导则起草单位:中国华能集团有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、华能新

能源股份有限公司、华能新能源股份有限公司辽宁分公司、中国电力设备管理协会。

本导则主要起草人:郭新昱、解育才、郭小江、沙德生、刘庭、叶林、张庆、吴国民、李芊、邹

歆、丁春兴、杜宝刚、于洋、王瀚晨、马斌、刘东海、刘潇波、徐美娇、赵岩、安留明、张鑫赟、

林航冰、浦永卿、程施霖、杨家兴、梅小明、黄志豪、汪帅、田起良、朱敏荣、刘春文。

本导则为首次发布。

本导则在执行过程中的意见和建议反馈至中国电力设备管理协会标准化管理中心(北京市西城

区广安门外大街8号楼A-1103)。

Ⅱ

T/CEEMA—0202－2024

风力发电机组状态检修导则

1范围

本标准规定了风力发电机组状态检修的基本流程及方法。

本标准适用于并网型风力发电场。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T2900.53-2001电工术语-风力发电机组

GB/T18451.1-2022风力发电机组设计要求

NB/T31013-2011双馈风力发电机制造技术规范

NB/T31072-2015风电机组风轮系统技术监督规程

DL/T838-2018发电企业设备检修导则

Q/HN-1-0000.08.008-2018风力发电场风力机监督标准

GB/T19073-2018风力发电机组齿轮箱设计要求

NB/T31004-2011风力发电机组振动状态监测导则

NB/T31122-2017风力发电机组在线状态监测系统技术规范

DL/T694-2012高温紧固螺栓超声检测技术导则

GB/T29712-2013焊缝无损检测超声检测验收等级

GB/T4756-2015石油液体手工取样法

SH/T0229-1992固体和半固体石油产品取样法

GB/T7597-2007电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

风力发电机组windturbinegeneratorsystem;WTGS(abbreviation)

将风的动能转换为电能的系统。

3.2

风电场windpowerplant；windfarm

一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。

3.3

轮毂(风力机)hub(forwindturbines)

将叶片或叶片组固定到转轴上的装置

3.4

机舱nacelle

设在水平轴风力机顶部,包容电机、传动系统和其他装置的部件。

1

T/CEEMA—0202－2024

3.5

齿轮箱gearbox

齿轮箱是机械传动系统的核心组件，位于主轴上。其作用是将叶片低速旋转的轴的速度

增加到发电机所需的高速。

3.6

发电机generator

发电机是将机械能转化为电能的关键组件。在风力发电机组中，常见的发电机类型包括

永磁同步发电机和异步发电机。其性能和效率直接影响风电机组的发电能力。

3.7

变流器inverter

变流器是将风力发电机产生的频率和电压不稳定的电能转换为电网所需频率电压稳定

电能的关键设备。

3.8

控制系统controlsystem

控制系统是整个风力发电机组的大脑，它监测机组状态，调整叶片角度、风向控制等，

以保证最佳运行。

3.9

液压系统hydraulicsystem

液压系统在调整叶片角度、刹车系统和塔架方向控制中发挥重要作用。它确保机组各部

分的平稳运行。

3.10

电气系统electricalsystem

电气系统是指负责将发电机产生的电能传输至变流器和电网的网络。

3.11

制动系统brakingsystem

制动系统是用于停止叶片旋转的关键系统。常见的刹车类型包括机械制动和液压制动。

3.12

轴承bearings

轴承在机械传动系统中起关键作用，支撑叶片轴和发电机转子。其设计和性能直接影响

机组的稳定性和寿命。

3.13

监测系统monitoringsystem

监测系统实时监测机组状态，帮助预测维护需求，提高可用性和性能。先进的SCADA系

统通常用于实时监控和远程控制。

3.14

振动监测vibrationmonitoring

以系统在某种激励下的振动响应或实际工况下的振动情况作为诊断信息的来源，通过对

所测的振动参量(振动位移、速度、加速度)进行处理和分析，从而对机械设备运行状况的正

常与否做出判断,进而判明故障发生的部位、程度及原因。

3.15

油品检测oilqualityinspection

油品检测是指通过一系列检测方法，根据油品的质量指标和使用性能，分析油品的内在

质量和理化性能，评价油品质量优劣。

3.16

2

T/CEEMA—0202－2024

超声检测ultrasonictesting

超声检测(UT)是一系列基于超声波在被测物体或材料中传播的无损检测技术。

3.17

无损检测nondestructivetesting

无损检测是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量

进行检查的一种检测手段。

3.18

状态监测conditionmonitoring

检测与收集反映设备状态的信息和数据，分为在线监测与离线监测。

a）在线监测on-linemonitoring：实时自动监测主要发电设备各种运行状态信息的

技术手段。

b）离线监测off-linemonitoring：使用仪器和测试装置等对设备进行测试获取设备

数据信息的过程，包括设备巡检、检测试验、性能试验、技术监督测试、带电检测等。

3.19

设备状态equipmentcondition

设备运行中所呈现的一种形态或者态势。设备状态分为正常、注意、异常和严重四种状

态。

3.20

状态评价conditionevaluation

参照设备技术标准，根据运行数据、状态检测数据等对设备进行诊断分析，确定设备各

状态的过程，分为部件状态评价和整体状态评价。

3.21

故障检修correctivemaintenance

故障检修是指设备在发生故障或其他失效时进行的检查、隔离和修理等的非计划检修方

式。

3.22

维护scheduledmaintenance

根据设计要求、机组状态、数据分析结果，为确保机组正常运行而开展的检修和保养活

动,包括首次维护、半年维护、全年维护。

3.23

状态检修condition-basedmaintenance（CBM）

通过状态监测所获得的各种设备信息，运用综合诊断技术，对设备的真实状态进行完整

评估;然后再根据状态评估的结论，采取相应的检修策略，在设备出现劣化或故障发生前实

施检修。

3.24

风力发电机组SCADA系统supervisorycontrolanddataacquisition

SCADA系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制

与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、

测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

3.25

可利用率(风力发电机组)availability(forWTGS)

在某一期间内,除去风力发电机组因检修或故障未工作的时数后余下的时数与这一期间

内总时数的比值，用百分比表示。

3.26

3

T/CEEMA—0202－2024

运行系数servicefactor（SF）

运行系数是反映发电设备运行可靠性的基本指标，计算公式为：

%

式中，SH-运行小时数，PH-统计期间小时数。

3.27

故障停运率failureoutagerate（FOR）

故障停运率反映发电设备因故障导致的停运时间占计划使用总时间的比值，计算公式

为：

%

式中，FOH-故障停运小时数，SH-运行小时数。

3.28

计划停运小时plannedoutagehours

设备处于计划停运状态的小时数。

3.29

非计划停运小时unplannedoutagehours

设备处于非计划停运状态的小时数。

3.30

计划停运系数（plannedoutagefactor）

%

计划停运系数指机组处于计划检修或维护状态的时间与总时间的比值。

3.31

非计划停运系数（unplannedoutagefactor）

UOF100%

这是一个衡量设备因非计划停机而无法运行的时间与总时间的比值。UOF越低，说明设

备的运行稳定性越好。

3.32

劣化degradaion

设备在使用过程中，由于零部件磨损、疲劳或环境造成的变形、腐蚀、老化等原因，使

原有性能逐渐降低的现象。通常这是正常磨损到急剧磨损的临界过程。

3.33

灰尘粒子浓度dustparticleconcentration

灰尘粒子（也称为粉尘）是指在空气中悬浮的固体微粒。国际标准化组织（ISO）将粒

径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。灰尘粒子浓度又称为粉尘浓度，即单位体积所含粉

尘的量。

3.34

事后检修breakdownmaintenance

4

T/CEEMA—0202－2024

也称为故障检修，是在设备出现故障或故障停机后进行的维修和修复工作。该模式是一

种非计划性的检修策略，主要目标是尽快恢复设备的正常运行，以最小化生产中断和损失。

3.35

预防性检修preventivemaintenance

预防性检修是按照一定的时间间隔或计划周期性进行的维护和检修，旨在预防设备故障

的发生。该模式通过定期维护和更换零部件，以延长设备的寿命并降低故障率。

3.36

预知性检修predictivemaintenance

预知性检修是通过监测和分析设备状态和性能数据，提前预测设备故障的发生，并在故

障发生前采取检修措施。该模式基于设备状态监测，旨在减少计划外停机时间和检修成本，

提高设备的可靠性。

3.37

改进性检修proactivemaintenance

改进型检修是指对设备先天性缺陷或频发故障，按照当前设备技术水平和发展趋势进行

开展，从根本上消除设备缺陷，以提高设备的技术性和可用率。

4总则

4.1总体要求

状态检修应遵循“安全经济，综合评估，优化检修，持续改进”的原则，持续开展设备状态

跟踪监视和趋势分析，准确评价和掌握设备运行状态，并依据设备状态综合评价的结果，同

时考虑设备风险因素和经济因素，动态制定设备的检修计划，合理安排检修时机和内容，力

求以最小的经济代价及时发现并消除风力发电机组存在的风险与安全隐患，确保其服役期内

的性能、健康状态保持最佳。

4.2基本原则

4.2.1开展风电设备状态检修必须在保证安全的前提下，综合考虑设备状态、运行可靠性、

经济性以及环境影响等因素。

4.2.2实施状态检修必须依据相应的管理体系、技术体系，明确状态检修工作对设备状态评

估、检修决策制定、检修工艺控制、检修绩效评价等环节的基本要求，确保设备运行安全和

检修质量。

4.2.3状态检修应体现设备全寿命周期管理思想，对风电设备的全生命周期进行优化管理，

并指导设备状态检修策略的制定。

4.2.4持续加强风力发电机组运行过程中的状态监测和评价工作，不断探索及应用状态检修

新技术、新工艺、新方法。

4.3组织机构

应成立专门的组织机构，如状态检修工作小组，负责对风电机组进行状态监测、评价，并依

据评价结果制定有针对的检修策略进而实施。成员应当至少包含相关专业的检修、运行、技

术监督专业人员，并且应当明确成员工作职责。

4.4基本流程

状态检修的基本工作流程包括设备信息收集、设备状态评价、检修策略制订、检修质量管理

及检修效果评价等环节。

4.5工作内容

本导则提出状态检修工作中对风力发电机组状态评价和检修策划的基本方法。包含以下内

容：

5

T/CEEMA—0202－2024

a）风力发电机组状态监测的主要参数、内容和评价方法，通过状态监测和故障诊断对风力

发电机组运行的安全和性能劣化风险进行评价。

b）制定合理的检修策略，确定和优化风力发电机组检修内容及周期。

4.6状态评价基本要求

状态评价基本要求如下：

a）开展设备状态评价，应保证设备资料信息完整、准确。

b）应综合考虑风力发电机组设备在设计、制造、运输、安装、交接试验等投运前环节存在

的问题，合理确定风力发电机组设备状态量的初值。

c）运行中发现风力发电机组在线监测数据异常时，宜采用或加强离线监测、在线试验或停

机检测等手段进行诊断确认，再进行状态评价。

4.7状态评价分类

4.7.1定期评价

为制定风电机组设备状态检修计划，应综合运行巡检、在线及离线监测、各项试验、技术监

督和其他信息及手段，定期开展风力发电机组状态评价，规定每年不应少于一次。具体要求

如下：

a）每季度对所辖的风力发电机组设备状态进行评价总结；

b）每年对所辖风力发电机组设备状态进行综合评价；

c）当达到下列条件之一时，宜对风力发电机组运行状态进行综合评价。

1)风电机组多个系统存在缺陷或整机故障率上升；

2)新投运风电机组在12个月以内；

3)风电机组运行中可利用率低于90%；

4)风力发电机组可利用率呈现逐年下降的趋势；

5）风力发电机组运行年限接近制造厂建议值。

4.7.2动态评价

按照《中国华能集团有限公司发电设备状态检修管理实施办法（试行）》要求，开展设备动

态评价，包括新设备首次评价、缺陷评价、不良（异常）工况评价、检修评价、隐患评价及

特殊时期专项评价等。

4.8评价范围

风力发电机组设备状态监测和评价仅针对风力发电机组的安全状态和性能状态，并综合考虑

安全、经济环保等因素。风力发电机组安全状态监测和评价对象主要是叶轮、主轴、齿轮箱、

发电机、塔筒、基础等重要部件或设施。风力发电机组性能状态监测和评价主要是运行系数、

可利用率、故障停运率等经济性能指标。

5状态量信息分类

5.1投运前信息

主要包括设备铭牌参数、设计说明书、订货技术协议、设备技术说明书、设备监造报告、型

式试验报告、出厂试验报告、运输记录、到货验收记录、交接试验报告、安装验收记录、安

装调试报告、新（改、扩）建工程有关图纸等纸质和电子版资料信息。

5.2运行信息

主要包括设备运行属性（如设备归属、运行编号等）、实时运行数据、设备巡视记录、维护

记录、运行分析记录、故障跳闸记录、缺陷和消缺记录、设备异动记录、启停记录、在线监

测和带电检测数据以及不良工况等信息。

5.3检修试验信息

6

T/CEEMA—0202－2024

主要包括考核性试验报告、例行性试验报告（修前、修后试验报告）、诊断性试验报告、缺

陷及故障记录、检修报告、部件更换情况、设备停机检查记录、设备检测报告及设备技术改

造等信息。

5.4其它信息

主要包括同厂家、同型号、同批次设备（含主要元器件）由于制造厂设计、材质、工艺等同

一共性因素导致的设备缺陷或隐患信息等家族性缺陷，设备状态数据库、设备台账，相关反

事故措施未执行情况、电网运行环境信息、技术监督情况及整改措施等信息。

6设备状态监测及标准

6.1设备状态监测

风电机组状态监测应以在线监测系统为主，离线及其它监测手段为辅的原则。各发电企业应

根据实际需要，逐步完善或配置必要的风力发电机组设备离线、在线状态监测装置（仪器）

与分析预警或状态检修决策支持系统。

6.2状态监测标准

风电机组状态监测包括振动、温度、油品、声纹、超声监测等。对于电气系统、液压系统、

制动系统和控制系统等也宜补充状态监测。

6.2.1振动监测

6.2.1.1在线振动监测

风力发电机组及其组件的机械振动测量和评估采用规定的测量参数、测量位置和测量方向。

振动测量参数通常包括振动加速度和振动速度两类。

在线振动监测测点个数及位置选择应根据风电机组的传动链结构而定，推荐测点个数见表1。

表1风电机组在线状态监测系统所需的测点个数（括号中内容为可选）

风电机组部件传感器数量测量方向频率范围

主轴承1（+1）径向（+轴向）0.1Hz～≥10000Hz

输入轴：0.1Hz～≥

齿轮箱4（+1）径向（+轴向）10000Hz其他：

0.5Hz～≥10000Hz

a)转子轴的方向

发电机20.5Hz～≥10000Hz

b)转子轴的横截方向

塔筒（机舱机架）（2）径向（+轴向）0.1Hz～≥100Hz

6.2.1.2离线振动监测

当在线振动监测无法满足风电机组运行时的振动监测要求，宜补充离线振动监测。离线振动

监测推荐测点个数及位置选择见表2和表3。

表2带齿轮箱风力发电机组各部件机械振动测量

序号设备测量参数测量位置测量方向频率范围数量

1振动加速度主轴轴承频响范围0.1~10Hz3

主轴

2振动加速度主轴轴承座频响范围0.1~10Hz2

轴向

3振动加速度齿轮箱低速轴承频响范围0.1~2000Hz3

水平方向

振动加速度齿轮箱行星级频响范围

40.1~2000Hz3

齿轮箱垂直方向

5振动加速度齿轮箱中间级前端频响范围0.1~2000Hz3

6振动加速度齿轮箱中间级后端频响范围0.1~2000Hz3

7

T/CEEMA—0202－2024

7振动加速度齿轮箱高速级前端频响范围0.1~2000Hz3

8振动加速度齿轮箱高速级后端频响范围0.1~2000Hz3

9振动加速度风机齿轮箱支撑底座频响范围0.1~2000Hz4

10振动加速度发电机驱动端频响范围10~5000Hz3

11发电机振动加速度发电机非驱动端频响范围10~15000Hz3

12振动加速度发电机支撑底座频响范围0.1~5000Hz4

13振动加速度前底座频响范围10~5000Hz3

14振动加速度后底座频响范围0.1~10Hz3

机舱支撑结构

15振动加速度左侧梁频响范围0.1~10Hz3

16振动加速度右侧梁频响范围0.1~10Hz3

水平方向

17叶片振动加速度叶片根部频响范围0.1~5000Hz3

垂直方向

表3不带齿轮箱风力发电机组各部件机械振动测量

序号设备测量参数测量位置测量方向频率范围数量

1振动加速度主轴轴承频响范围0.1~500Hz3

主轴

2振动加速度主轴轴承座频响范围0.1~500Hz2

3振动加速度发电机驱动端频响范围10~5000Hz3

4发电机振动加速度发电机非驱动端轴向频响范围10~5000Hz3

5振动加速度发电机支撑底座水平方向频响范围10~5000Hz4

6振动加速度前底座垂直方向频响范围0.1~10Hz3

7振动加速度后底座频响范围0.1~10Hz3

机舱支撑结构

8振动加速度左侧梁频响范围0.1~10Hz3

9振动加速度右侧梁频响范围0.1~10Hz3

水平方向

10叶片振动加速度叶片根部频响范围0.1~5000Hz3

垂直方向

6.2.1.3振动评估限制

风电机组机械故障信号振动分析方法包括频谱分析法、趋势分析法、时域分析法和包络解调

法等，通过对比区域边界值，判断风力发电机组传动系统振动是否到达限值。

表4中区域边界值是对超过1000台陆上风力发电机组振动测量值统计、分析得到的,所用数

据来自规定的正常运行条件下长年运行的风力发电机组。海上带齿轮箱风力发电机组缺少足

够的数据,可参考表4。

表4陆上带齿轮箱风力发电机组区域边界值统计表

加速度有效值速度有效值位移有效值

区域区域区域

组件频率区域边频率范区域边区域边频率范

边界边界边界

范围界B/C围界B/C界C/D围

C/DB/CC/D

机舱0.1HZ0.5m/0.1HZ-60.0mm/100.0m0.1Hz-1500m2500m

0.3m/s2

和塔-10HZs210HZsm/s10Hzmm

8

T/CEEMA—0202－2024

架

0.1HZ

0.5m/10HZ-13.2mm/

主轴-10000.3m/s22.0mm/s

s2000HZs

HZ

齿轮

箱

10HZ-2.4m/

（低1.5m/s2

250HZs2

转速

轴）

齿轮

箱10HZ-

13.6m

（高4000H8.5m/s2

/s2

转速Z

轴）

10HZ-

发电19.2m10HZ-1

5000H12m/s27.5mm/s12mm/s

机/s2000HZ

Z

注：区域边界A、B、C、D定义见6.2.1.3，其中区域边界A，由于没