ISO 16079-2:2020
(Main)Condition monitoring and diagnostics of wind turbines — Part 2: Monitoring the drivetrain
Condition monitoring and diagnostics of wind turbines — Part 2: Monitoring the drivetrain
This document specifies the implementation of a condition monitoring system for wind turbines, with particular focus on monitoring of the drivetrain. Guidance for a practical implementation of the FMSA is provided, as well as guidance for specifying best practices and minimum recommendations regarding the condition monitoring system used for failure mode detection, diagnostics and prognostics of the direct drive and geared wind turbine drivetrain, including: a) main bearing(s); b) gearbox, if applicable; and c) generator (mechanical aspects). This also includes subcomponents such as coupling and the lubrication system. This document provides an overview of the important aspects of condition monitoring of wind turbines and makes references to other standards where in-depth information on the subjects is available.
Surveillance et diagnostic des éoliennes de production d'électricité — Partie 2: Surveillance de la transmission
Le présent document spécifie la mise en œuvre d'un système de surveillance d'état pour les éoliennes, en se centrant sur la surveillance de la transmission. Des recommandations pour une mise en œuvre pratique de l'AMDS sont présentées, de même que des recommandations pour la spécification des bonnes pratiques et des recommandations minimales concernant le système de surveillance d'état utilisé pour la détection des modes de défaillance, les diagnostics et les pronostics de la transmission directe et à engrenages des éoliennes, incluant: a) le(s) palier(s) principal(ux); b) le multiplicateur, le cas échéant; c) la génératrice (aspects mécaniques). Ceci inclut également les sous-composants tels que l'accouplement et le système de lubrification. Le présent document fournit une vue d'ensemble des aspects importants relatifs à la surveillance d'état des éoliennes et fait référence à d'autres normes dans lesquelles des informations plus détaillées sont disponibles à propos des différents aspects.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16079-2
First edition
2020-09
Condition monitoring and diagnostics
of wind turbines —
Part 2:
Monitoring the drivetrain
Surveillance et diagnostic des éoliennes de production d'électricité —
Partie 2: Surveillance de la transmission
Reference number
©
ISO 2020
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Abbreviated terms . 2
5 Failure mode and symptoms analysis (FMSA) . 2
5.1 General . 2
5.2 The process of the FMSA analysis . 2
6 Descriptors for fault detection. 3
6.1 General . 3
6.2 Descriptor types. 4
6.3 Descriptors based on process parameters — Operational values . 5
6.3.1 General. 5
6.3.2 Measurement of process parameter descriptors . 6
6.4 Measurement of rotational speed and descriptors based on rotational speed . 6
6.4.1 General. 6
6.4.2 Measurement of rotational speed . 7
6.5 Descriptors based on vibration . 7
6.5.1 References to other standards . 7
6.5.2 General. 7
6.5.3 Measurement of vibration . 8
6.5.4 Transducers for vibration measurements . 8
6.5.5 Vibration transducer mounting . 9
6.6 Descriptors based on stress wave measurements .10
6.6.1 General.10
6.6.2 Measurement of stress waves .10
6.6.3 Transducers for stress wave measurement .11
6.6.4 Mounting of stress wave sensors .11
6.7 Descriptors based on oil debris in lubricant oil .11
6.7.1 General.11
6.7.2 Oil debris descriptors .12
6.7.3 Oil debris sensors .12
7 Descriptor monitoring interval .13
7.1 Reference to other standards .13
7.2 Factors influencing the monitoring interval .13
8 Descriptor notification criteria .14
8.1 Reference to other standards .14
8.2 General .14
8.3 Establishing descriptor alarm and alert limits for a new turbine .15
8.4 Establishing alarm and alert limits for a turbine in normal operating condition .15
8.5 Establishing alert limits upon component change .15
9 Handling changes in operating conditions — The operational state bin concept .16
9.1 General .16
9.2 Example of how to use active power as an operational state .16
10 Transducer locations .17
10.1 Reference to other standards and guidelines .17
10.2 Location of vibration transducers .17
10.3 Location of stress wave transducers .19
10.4 Location of oil debris sensors .19
10.5 Example of naming conventions and transducer locations .19
11 Baseline — Initial recording of data for diagnosis at commissioning time .20
11.1 General .20
11.2 Duration of time waveforms for baseline recording .20
11.3 Repeatability and stability of time waveform recordings .21
11.4 Sampling rate of time waveform for baseline recording .21
11.5 Initial check of the baseline data — Recommendations .21
12 Diagnosis of faults and their causes .22
12.1 Reference to other standards .22
12.2 General .22
12.3 Component data .22
12.4 Raw-data time waveforms for detailed diagnosis .22
12.5 Regular recording .22
12.6 Recording on request .23
13 Prognosis .23
13.1 Reference to other standards .23
13.2 General .23
13.3 Type I — Failure data-based prognostics — Statistically based .24
13.4 Type II — Stress based prognostics — Model based .25
13.5 Type III — Data-driven method — Condition based .25
14 Review of the condition monitoring and diagnosis system design .25
14.1 Reference to other standards .25
14.2 General .26
14.3 Assessment of effectiveness of the condition monitoring system .26
14.4 Cost benefit analysis .27
14.4.1 General.27
14.4.2 Simple model.27
14.4.3 Advanced model .
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16079-2
Première édition
2020-09
Surveillance et diagnostic
des éoliennes de production
d'électricité —
Partie 2:
Surveillance de la transmission
Condition monitoring and diagnostics of wind turbines —
Part 2: Monitoring the drivetrain
Numéro de référence
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ISO 2020
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Abréviations . 2
5 Analyse des modes de défaillance et des symptômes (AMDS) . 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Le processus de l’analyse AMDS . 3
6 Descripteurs pour la détection de défauts . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Types de descripteurs . 5
6.3 Descripteurs basés sur des paramètres de procédé — Valeurs opérationnelles . 6
6.3.1 Généralités . 6
6.3.2 Mesurage des descripteurs de paramètres de procédé. 7
6.4 Mesurages de la vitesse de rotation et descripteurs basés sur la vitesse de rotation . 8
6.4.1 Généralités . 8
6.4.2 Mesurage de la vitesse de rotation . 8
6.5 Descripteurs basés sur les vibrations . 8
6.5.1 Références à d’autres normes . 8
6.5.2 Généralités . 9
6.5.3 Mesurage des vibrations . 9
6.5.4 Transducteurs pour les mesurages des vibrations .10
6.5.5 Montage des transducteurs de vibration .11
6.6 Descripteurs basés sur des mesurages d’onde de contrainte .12
6.6.1 Généralités .12
6.6.2 Mesurage des ondes de contrainte .12
6.6.3 Transducteurs pour le mesurage de l’onde de contrainte .13
6.6.4 Montage des capteurs d’ondes de contrainte .13
6.7 Descripteurs basés sur les particules d’usure présentes dans le lubrifiant .13
6.7.1 Généralités .13
6.7.2 Descripteurs basés sur les particules d’usure présentes dans l’huile .14
6.7.3 Capteurs de comptage des particules d’usure présentes dans l’huile .15
7 Descripteur d’intervalle de surveillance .15
7.1 Référence à d’autres normes .15
7.2 Facteurs influençant l’intervalle de surveillance .15
8 Critère de notification d’un descripteur .17
8.1 Référence à d’autres normes .17
8.2 Généralités .17
8.3 Établissement des seuils d’alerte et d’alarme de descripteur pour une nouvelle
éolienne .18
8.4 Établissement de seuils d’alarme et d’alerte pour une éolienne en conditions de
fonctionnement normales .18
8.5 Établissement de seuils d’alerte suite à un changement de composant .18
9 Gestion de changements des conditions de fonctionnement — Le concept de
catégories d’état opérationnel .19
9.1 Généralités .19
9.2 Exemple d’utilisation de la puissance active comme état opérationnel .19
10 Emplacements des transducteurs .20
10.1 Référence à d’autres normes et lignes directrices.20
10.2 Emplacement des transducteurs de vibration.21
10.3 Emplacement des transducteurs d’onde de contrainte .22
10.4 Emplacement des capteurs de comptage des particules d’usure présentes dans l’huile .22
10.5 Exemples de conventions de nommage et emplacements des transducteurs .22
11 Base de référence — Enregistrement initial de données pour le diagnostic au
moment de la mise en service .23
11.1 Généralités .23
11.2 Durée des signaux temporels pour l’enregistrement de référence .24
11.3 Répétabilité et stabilité des enregistrements de signaux temporels .24
11.4 Vitesse d’échantillonnage du signal temporel pour l’enregistrement de référence .24
11.5 Vérification initiale des données de référence — Recommandations .25
12 Diagnostic des défauts et de leurs causes .25
12.1 Référence à d’autres normes .25
12.2 Généralités .25
12.3 Données de composant .25
12.4 Données brutes de signaux temporels pour un diagnostic détaillé .25
12.5 Enregistrement régulier.26
12.6 Enregistrement à la demande .26
13 Pronostic .26
13.1 Référence à d’autres normes .26
13.2 Généralités .26
13.3 Type I — Pronostics basés sur les données de défaillance — à base de statistiques .28
13.4 Type II — Pronostics basés sur les contraintes — basés sur un modèle .29
13.5 Type III — Méthode basée sur les données — basée sur l’état .29
14 Examen de la conception du système de surveillance et de diagnostic d’état .30
14.1 Référence à d’autres normes .30
14.2 Généralités .30
14.3 Évaluation de l’efficacité du système de surveillance d’état .30
14.4 Analyse coût/bénéfice .32
14.4.1 Généralités .32
14.4.2 Modèle simple .32
14.4.3 Modèle avancé .32
Annexe A (informative) Détails relatifs aux types de descripteurs basés sur les vibrations .36
Annexe B (informative) Analyse AMDS de la transmission .46
Bibliographie .
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.