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风力发电机组及其叶片的主要测试项目

风力发电机组及其叶片的主要测试项目
风力发电机组及其叶片的主要测试项目

1 叶片主要检验和分析项目

风力发电机组动力性能的测试要根据IEC 61400-23“风力机发电系统-第23部分:风轮叶片全尺寸结构试验”标准的最新版执行。

1.1 叶片静力试验

静力试验用来测定叶片的结构特性,包括硬度数据和应力分布。

叶片可用面载荷或集中载荷(单点/多点载荷)来进行加载。每种方法都有其优缺点,加载方法通常按下面讨论的经验方法来确定。包括分布式面载荷加载方法、单点加载方法、多点加载方法。静力试验加载通常涉及一个递增加载顺序的应用。对于一个给定的加载顺序,静力试验载荷通常按均匀的步幅施加,或以稳定的控制速率平稳地增加。必要时,可明确规定加载速率与最大载荷等级的数值。通常加载速率应足够慢,以避免载荷波动引起的动态影响,从而改变试验的结果。

1.2 叶片疲劳试验

叶片的疲劳试验用来测定叶片的疲劳特性。实际大小的叶片疲劳试验通常是认证程序的基本部分。疲劳试验时间要长达几个月,检验过程中,要定期的监督、检查以及检验设备的校准。在疲劳试验中有很多种叶片加载方法,载荷可以施加在单点上或多点上,弯曲载荷可施加在单轴、两轴或多轴上,载荷可以是等幅恒频的,也可以是变幅变频的。每种加载方法都有其优缺点。加载方法的选用通常取决于所用的试验设备。主要包括等幅加载、分块加载、变幅加载、单轴加载、多轴加载、多载荷点加载、共振法加载。

推荐的试验方法的优缺点如下表:

表1 推荐的试验方法的优缺点

试验方法优点缺点

分布式表面加载(使用沙袋等静重)- 精确的载荷分布

- 剪切载荷分布很精确

- 只能单轴

- 只能静态载荷

- 失效能量释放可导致更严重的失效

- 非常低的固有频率

单点加载- 硬件简单

- 一次只能精确试验一个或两个剖面

- 由试验载荷引起的剪切载荷较高多点加载

- 一次试验可试验叶片

的大部分长度

- 更复杂的硬件和载荷控制

- 剪切力更真实

单轴加载- 硬件简单

- 不易获得准确的应变,损伤分布在整个

剖面上

多轴加载

- 挥舞和摆振方向载荷

合成更真实

- 更复杂的硬件和载荷控制

共振加载

- 简单硬件

- 能耗低- 不易获得准确的应变,损伤分布在整个剖面上

等幅加载

- 简单,快速,较低的

峰值载荷

- 对疲劳公式的精确性敏感

等幅渐进分

块加载

- 失效循环次数有限-对疲劳公式精确性和加载顺序影响敏感

等幅可变分块加载- 简单方法模拟变幅加

-对疲劳公式精确性和加载顺序影响敏感

(尽管敏感程度低于等幅渐进分块加载)

变幅加载- 更真实的加载

- 对疲劳公式精确性不

敏感

- 较高的峰值载荷

- 复杂的硬件和软件

- 比较慢

1.3 叶片挠曲变形测量

由于风轮相对于塔架的间隙有限,因此,叶片挥舞方向的挠度是非常重要的。在试验过程中,应记录叶片和试验台的挠度。该试验通常与静力试验一起进行。

1.4 叶片刚度分布测量

叶片在给定载荷方向下的弯曲刚度可由载荷/应变测量值或由挠度测量值来导出。叶片的扭转刚度可以表示为旋转角随扭矩增大的函数。

1.5 叶片应变分布测量

如果需要,可用由置于叶片测试区域上的应变计测量叶片应变水平分布,应变计的位置和方向必须记录。测量的次数取决于试验的叶片(例如叶片的大小、复杂程度、需要测量的区域等)。如果要求从零应力水平获取非线性,则必须使用一片未加载的叶片对应位置上的应变计来补偿其自重力影响。

应在叶片表面临界区域测量叶片应变,叶片上的比较典型的位置为:几何形状突变、临界的细部设计或应变水平预计较高的位置。

1.6 叶片固有频率测量

通常重要的频率只限于挥舞方向的一、二阶和摆振方向的一阶频率(有些情况下,还包括扭转一阶频率)。对于大多数叶片来说,这些频率间隔很好,且很少会耦合。因此,可把叶片置于所要求的振动模态下,监测来自诸如应变计、位移传感器或加速度计等的振动模态响应信号,逐个地直接测量出这些频率。二阶挥舞方向的激振模态可能会导致一些问题,尤其是对刚性非常大的叶片测量的过程中。

1.7 叶片阻尼测量

可以通过测量叶片挥舞和摆振方向无扰动振荡的对数衰减量确定叶片的结构阻尼。振幅必须足够小,以排除气动阻尼(几厘米)的影响。应注意阻尼通常与温度关系密切。

1.8 叶片振型测量

与清晰间隔固有频率的低阻尼线性结构相应的标准振型值,可以由(在共振时)传递函数的虚部来逼近,此传递函数是确定振型值点处的输入力与加速度响应关系的函数。

进行挥舞和摆振方向的振型测量时,可将叶片安装在刚性试验台上,在叶片的某个适当点处(多数在叶尖)施加一个激振力(以相关的频率),沿叶片适当间隔位置监测所引起的加速度响应,激振力可由力传感器来测量,加速度由加速度计来测量,然后把测量值输入分析仪中,通过分析仪获得可能的模态数以及在共振频率下复杂传递函数的相位,在文献[7]中给出详细说明。

除采用移动单个加速度计的方法外,还可以沿叶片展向均匀地布置若干加速度计,用一系列强迫频率来激振叶片,也可以确定叶片的振型。

1.9 叶片质量分布测量

粗略的质量分布可以通过测量叶片总质量和重心的方法计算出来,必要时可把叶片截成小段并称出每段的重量来测量其质量分布。

1.10 叶片蠕变测量

对蠕变敏感的材料来说,有必要通过试验确定叶片的蠕变和恢复特性。这些试验是通过对叶片进行长时间静加载进行的(如几小时或几天)。在试验过程中,应频繁地测量叶片的挠度,并记录叶片的挠度与对应时间。经过一段时间后去掉载荷,当叶片松弛时,应再记录叶片的恢复与对应时间。

1.11 叶片的其它非破坏性试验

在有些情况下,非破坏性试验(NDT)技术可用来检查叶片是否按设计要求制造,并用来发现制造缺陷。非破坏性试验可与其它试验同时进行,常用的方法有:检查叶片几何形状(如尺寸、外形等)的测量、硬币轻敲、声音传导、超声波探伤、声发射、热成像等。

1.12 叶片解剖

叶片解剖可用来检查叶片是否按设计要求制造,并且可以用来发现制造缺陷。

通过叶片解剖可以检查下列特性:叶片的质量分布、几何形状(如翼型等)、铺层、梁、胶接等的制造(如确定玻璃纤维叶片的纤维含量、纤维方向和疏松度等)。

1.13 叶根螺栓套的静强度和疲劳强度试验

风力发电机组风轮叶片承受的各种载荷都必须经叶根连接结构传递至轮毂,其强度和可靠性直接影响整台机组的运行安全和出力。因此叶根连接结构的可靠性是考核叶片强度的重要指标之一。

2风力发电机组主要测试项目

2.1 风力发电机组功率特性测试

风力发电机组动力性能的测试要根据IEC 61400-12“风力机发电系统-第12部分:风力机动力性能”标准的最新版本执行。

由于风速的随机波动性和间歇性,需要测试发电机组随风速变化的功率特性曲线,确定发电机组的功率特性,比较实际功率曲线同设计功率曲线的关系,为整机的年发电量评估提供依据。

2.2 风力发电机组噪声测试

风力发电机组除噪性能的测试要根据IEC 61400-11“风力机发电系统-第11部分:噪音测试技术”标准的最新版本执行。

由于风电机组的运行会产生噪声,对周围的环境产生影响,需进行噪声监测,为除噪效果提供依据,同时根据噪声判别风机的运行状态。要注意特别是风轮叶片类型、塔高和塔的类型以及风力发电机组驱动系统变速箱的类型都会对噪声效果产生影响。

2.3 风力发电机组电能质量测试

风力发电机组电特征的测试要根据IEC 61400-21“风力机发电系统-第21部分:风力机电网连接电能质量测试和评估”标准的最新版本执行。

电能质量从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐

波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。通过测试电能质量可以对机组的并网发电以及对电网的稳定性作出评估。

2.4 风力发电机组涡轮运转性能测试

涡轮运转测试的目的是为了对作为风力发电机组设计基础的参数和性能进行验证。

涡轮运转测试有以下几个单独测试组成:安全系统测试、制动系统测试、自动操作测试、开关操作测试、自然频率测试、机械制动的液压。

2.5 风力发电机组机械载荷测试

载荷测试要根据最新版的IEC TS 61400-13“风力机发电系统-第13部分:机械载荷测试”标准的最新版执行。

为了验证机组设计载荷工况,为建设和修订机组理论设计模型提供依据,对风机进行载荷测试。测试的主要项目有叶片根部摆振和挥舞方向的弯矩,电机主轴弯矩和扭矩,塔架底部的偏航力矩和俯仰弯矩,塔架顶部的偏航力矩、俯仰弯矩和扭矩。实际测试中的获得的数据将和风机设计软件的仿真结果进行对比,从而验证机组的设计模型。

要在支撑结构上安装附加传感器,安装位置要参考风能大全后再做决定。

2.6 风力发电机组机变速箱原型的测试

测试的目的是检查变速箱设计的实现条件和获取重要参数用于风力发电机组变速箱生产阶段的级数检验。要通过实际操作对变速箱的基本性能进行验证。

在根据变速箱的动态特征或变速箱独立元件的载荷分布进行设计修改时,需要重新进行原型测试。

试验测试参考标准:

IEC 61400-12“风力机发电系统-第12部分:风力机动力性能

IEC 61400-13“风力机发电系统-第13部分:机械载荷测试

IEC 61400-21“风力机发电系统-第21部分:风力机电网连接电能质量测试和评估

IEC 61400-11“风力机发电系统-第11部分:噪音测试技术

IEC 61400-23“风力机发电系统-第23部分:风轮叶片全尺寸结构试验

风力发电机组认证指南(GL2005)

风电机组叶片防雷检查

关于叶片防雷及接地的避免措施和检查方法整理如下,希望有所帮助。 一、目前叶片雷击基本为:雷电释放巨大能量,使叶片结构温度急剧升高,分解叶片内部气体高温膨胀, 压力上升造成爆裂破坏(更有叶片内存在水分而产生高温气体,爆裂)。叶片防雷系统的主要目标是避免雷电直击叶片本体而导致叶片损害。经过统计:不管叶片是用木头或玻璃纤维制成,或是叶片包导电体,雷电导致损害的范围取决于叶片的形式。叶片全绝缘并不减少被雷击的危险,而且会增加损害的次数。多数情况下被雷击的区域在叶尖背面(或称吸力面)。根据以上叙述,叶片防雷设计一般在叶尖装有接闪器捕捉雷电,再通过敷设在叶片内腔连接到叶片根部的导引线使雷电导入大地,约束雷电,保护叶片。 二、按IEC61400-24标准的推荐值,叶片防雷击铜质电缆导线截面积最小为50平方毫米。如果为高发区, 可适当增加铜质电缆导线截面积。 三、我集团近期刚出的一个检查标准: 1、叶片吊装前,逐片检查叶片疏水孔通畅。 2、叶片吊装前,逐片检查叶片表面是否存在损伤。 3、叶片吊装前,应逐片检查叶片防雷引下线连接是否完好、防雷引下线截面是否损伤,检测叶片接闪器到叶片根部法兰之间的直流电阻,并做好检测记录。若叶片接闪器到叶片根部法兰之间的直流电阻值

高于20 mΩ,应仔细检查防雷引下线各连接点联接是否存在问题。 叶片接闪器到叶片根部法兰之间直流电阻测量采用直流微欧计、双臂电桥或直流电阻测试仪(仪器分辨率不低于 1 mΩ),采用四端子法测量,检查叶片叶尖及叶片上全部接闪点与叶片根部法兰之间直流电阻,每点应测三次取平均值。 4、机组吊装前后,应检查变桨轴承、主轴承、偏航轴承上的泄雷装置(碳刷、滑环、放电间隙 等)的完好性,并确认塔筒跨接线连接可靠。 表1 防雷检查及测试验收清单

风力发电机原理及结构

风力发电机原理及结构 风力发电机是一种将风能转换为电能的能量转换装置,它包括风力机和发电机两大部分。空气流动的动能作用在风力机风轮上,从而推动风轮旋转起来,将空气动力能转变成风轮旋转机械能,风轮的轮毂固定在风力发电机的机轴上,通过传动系统驱动发电机轴及转子旋转,发电机将机械能变成电能输送给负荷或电力系统,这就是风力发电的工作过程。 1、风机基本结构特征 风力机主要有风轮、传动系统、对风装置(偏航系统)、液压系统、制动系统、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。 (1)风轮 风力机区别于其他机械的主要特征就是风轮。风轮一班有2~3个叶片和轮毂所组成,其功能是将风能转换为机械能。 风力发电厂的风力机通常有2片或3片叶片,叶尖速度50~70m/s,3也片叶轮通常能够提供最佳效率,然而2叶片叶轮及降低2%~3%效率。更多的人认为3叶片从审美的角度更令人满意。3叶片叶轮上的手里更平衡,轮毂可以简单些。 1)叶片叶片是用加强玻璃塑料(GRP)、木头和木板、碳纤维强化塑料(CFRP)、钢和铝职称的。对于小型的风力发电机,如叶轮直径小于5m,选择材料通常关心的是效率而

不是重量、硬度和叶片的其他特性,通常用整块优质木材加工制成,表面涂上保护漆,其根部与轮毂相接处使用良好的金属接头并用螺栓拧紧。对于大型风机,叶片特性通常较难满足,所以对材料的选择更为重要。 目前,叶片多为玻璃纤维增强负荷材料,基体材料为聚酯树脂或环氧树脂。环氧树脂比聚酯树脂强度高,材料疲劳特性好,且收缩变形小,聚酯材料较便宜它在固化时收缩大,在叶片的连接处可能存在潜在的危险,即由于收缩变形,在金属材料与玻璃钢之间坑能产生裂纹。 2)轮毂轮毂是风轮的枢纽,也是叶片根部与主轴的连接件。所有从叶片传来的力,都通过轮毂传到传动系统,在传到风力机驱动的对象。同时轮毂也是控制叶片桨距(使叶片作俯仰转动)的所在。 轮毂承受了风力作用在叶片上的推理、扭矩、弯矩及陀螺力矩。通常安装3片叶片的水平式风力机轮毂的形式为三角形和三通形。 轮毂可以是铸造结构,也可以采用焊接结构,其材料可以是铸钢,也可以采用高强度球墨铸铁。由于高强度球墨铸铁具有不可替代性,如铸造性能好、容易铸成、减振性能好、应力集中敏感性低、成本低等,风力发电机组中大量采用高强度球墨铸铁作为轮毂的材料。 轮毂的常用形式主要有刚性轮毂和铰链式轮毂(柔性轮毂

我国大型风电机组技术发展情况

截至2013年底,国内约30家大型风电机组整机制造企业已向国内外风电市场提供了合格的大型风电机组整机产品。2013年在我国风电场建设中,国产风电机组的市场占有率达到94%,大幅超过外资企业。其中,在国内新增总装机占比中,金风科技的份额最大,占23.31%;联合动力第二,占9.25%;广东明阳第三,占7.99%。通过对我国大型风电机组发展情况的分析,归纳出我国大型风电机组技术主要呈现如下特点。 1 水平轴风电机组是主流 水平轴风电机组的应用已近100年。由于水平轴风电机组的风轮具有风能转换效率高、传动轴较短、控制和制动技术成熟、制造成本较低、并网技术可靠等优点,近年来大型并网水平轴风电机组得到快速发展,使大型双馈式和直驱永磁式等水平轴风电机组成为国内大型风电场建设所需的主流机型,并在国内风电场建设中占到100%的市场份额。 2 垂直轴风电机组有所发展 大型垂直轴风电机组因具有全风向对风、变速装置及发电机可置于风轮下方或地面等优点。近年来相关研究和开发也在不断进行并取得一定进展,单机试验示范正在进行,在美国已有大型垂直轴风电机组在风电场运行,但在我国还无垂直轴风电机组产品在风电场成功应用的先例。 3 风电机组单机容量持续增大 近年来,国内风电市场中风电机组的单机容 我国大型风电机组技术发展情况 中国农业机械化科学研究院 ■ 沈德昌 量持续增大,2012年新安装机组的平均单机容量达1.65 MW , 2013年为1.73 MW 。2013年我国风电场安装的最大风电机组为6 MW 。 随着单机容量不断增大和利用效率的提高,国内主流机型已从2005年的750~850 kW 增加到2014年的1.5~2.5 MW 。 近年来,海上风电场的开发进一步加快了大容量风电机组的发展。我国华锐风电的3 MW 海上风电机组已在海上风电场批量应用。3.6、4、5、5.5、6和6.5 MW 的海上风电机组已陆续下线或投入试运行。目前,华锐、金风、联合动力、湖南湘电、重庆海装、东方汽轮机、广东明阳和太原重工等公司都已研制出5~6.5 MW 的大容量海上风电机组产品。 4 变桨变速功率调节技术得到全面应用 由于变桨距功率调节方式具有载荷控制平稳、安全高效等优点,近年在大型风电机组上得到广泛应用。结合变桨距技术的应用及电力电子技术的发展,大多数风电机组制造厂商采用了变速恒频技术,并开发出变桨变速风电机组,在风能转换效率上有了进一步完善和提高。从2012年起,国内定桨距并网风电机组已停止生产,在全国安装的风电机组全部采用了变桨变速恒频技术。2 MW 以上的风电机组大多采用3个独立的电控调桨机构,通过3组变速电机和减速箱对桨叶分别进行闭环控制。 5 双馈异步发电技术仍占主导地位 外资企业如丹麦V estas 公司、西班牙Gamesa 收稿日期:2014-11-27 通信作者:沈德昌 ,男,研究员,中国农业机械化科学研究院。shendc06@https://www.doczj.com/doc/e113369511.html,

大型风力发电机组控制系统的安全保护功能(新编版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 大型风力发电机组控制系统的安全保护功能(新编版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

大型风力发电机组控制系统的安全保护功 能(新编版) 1制动功能 制动系统是风力发电机组安全保障的重要环节,在硬件上主要由叶尖气动刹车和盘式高速刹车构成,由液压系统来支持工作。制动功能的设计一般按照失效保护的原则进行,即失电时处于制动保护状态。在风力发电机组发生故障或由于其他原因需要停机时,控制器根据机组发生的故障种类判断,分别发出控制指令进行正常停机、安全停机以及紧急停机等处理,叶尖气动刹车和盘式高速刹车先后投入使用,达到保护机组安全运行的目的。 2独立安全链 系统的安全链是独立于计算机系统的硬件保护措施,即使控制系统发生异常,也不会影响安全链的正常动作。安全链采用反逻辑

设计,将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路,当安全链动作后,将引起紧急停机,执行机构失电,机组瞬间脱网,从而最大限度地保证机组的安全。发生下列故障时将触发安全链:叶轮过速、看门狗、扭缆、24V电源失电、振动和紧急停机按钮动作。 3防雷保护 多数风机都安装在山谷的风口处或海岛的山顶上,易受雷击,安装在多雷雨区的风力发电机组受雷击的可能性更大,其控制系统最容易因雷电感应造成过电压损害,因此在600kW风力发电机组控制系统的设计中专门做了防雷处理。使用避雷器吸收雷电波时,各相避雷器的吸收差异容易被忽视,雷电的侵入波一般是同时加在各相上的,如果各相的吸收特性差异较大,在相间形成的突波会经过电源变压器对控制系统产生危害。因此,为了保障各相间平衡,我们在一级防雷的设计中使用了3个吸收容量相同的避雷器,二、三级防雷的处理方法与此类同。控制系统的主要防雷击保护:①主电路三相690V输入端(即供给偏航电机、液压泵等执行机构的前段)

风力发电机介绍

风力发电机介绍 目录 1. 风力发电发展的推动力 2.风力发电的相关参数 2.1.风的参数 2.2.风力机的相关参数(以水平轴风力机为例) 3.风力机的种类 3.1.水平轴风力机 3.2.垂直轴风力机 4.水平轴风力机详细介绍 4.1.风轮机构 4.2.传动装置 4.3.迎风机构 4.4.发电机 4.5.塔架 4.6.避雷系统 4.7.控制部分 5.风力发电机的变电并网系统 5.1.(恒速)同步发电机变电并网技术

5.2.(恒速)异步发电机变电并网技术 5.3.交—直—交并网技术 5.4.风力发电机的变电站的布置 6.风力发电场 7.风力机发展方向 1. 风力发电发展的推动力: 1) 新技术、新材料的发展和运用; 2) 大型风力机制造技术及风力机运行经验的积累; 3) 火电发电成本(煤的价格)上涨及环保要求的提高(一套脱硫装置价格相当 一台锅炉价格)。 2. 风力发电的相关参数: 2.1. 风的参数: 2.1.1. 风速: 在近300m的高度内,风速随高度的增加而增加,公式为: V:欲求的离地高度H处的风速; V0:离地高度为H0处的风速(H0=10m为气象台预报风速的高度); n:与地面粗糙度等因素有关的指数,平坦地区平均值为0.19~0.20。 2.1.2. 风速频率曲线:

在一年或一个月的周期中,出现相同风速的小时数占这段时间总小时数的百分比称风速频率。 图1:风速频率曲线 2.1. 3. 风向玫瑰图(风向频率曲线): 在一年或一个月的周期中,出现相同风向的小时数占这段时间总小时数的百分比称风向频率。以极座标形式表示的风向频率图叫风向玫瑰图。 图2:风向玫瑰图

风力发电机机组基础预算

风力发电机机组基础预算

目录 引言 750KW风力发电机组基础土建工程 750KW风力发电机组基础电气工程 750KW风力发电机组基础预算书 750KW风力发电机组基础单位工程预表750KW风力发电机组基础单位工程费用表汇总表 总结

关键词: 施工图预算:施工图预算是指一般意义上的预算,指当工程项目的施工图设计完成后,在单位工程开工前,根据施工图纸和设计说明、预算定额、预算基价以及费用定额等,对工程项目所应发生费用的较详细的计算。它是确定单位工程、单项工程预算造价的依据;是确定招标工程标底和投标报价,签订工程承包合同价的依据;是建设单位与施工单位拨付工程款项和竣工决算的依据;也是施工企业编制施工组织设计、进行成本核算的不可缺少的文件。 单位工程:单位工程指具有独特的设计文件,独立的施工条件,但建成后不能够独立发挥生产能力和效益的工程。 直接工程费:直接工程费是指施工企业直接用与施工生产上的费用。它由直接费、其他直接费和现场经费组成。 间接费:间接费是指施工企业用与经营管理的费用,它由企业管理费、财务费用和其他费用组成。

风力发电机机组主要包括:机舱(主机)、叶轮、塔架、基础、控制系统等等。风力发电机机组基础是风力发电机重要组成成分之一,一般陆地风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价16%左右;海上风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价25%左右。 风力发电机机组基础的外型为正八边形,一般是依据地质报告和冻土层深度可分为三种基础:标准基础、深基础、加深基础。 风力发电机机组基础预算计算主要包括:挖基坑、回填土、自卸汽车运土、混凝土基础垫层、钢筋、现浇砼独立基础。 以新疆达坂城风电三场一期30MW项目工程750KW机组基础预算工程量计算为例:

风力发电机标准IEC中文版

IEC61400-1第三版本2005-08 风机-第一分项:设计要求 1.术语和定义 1.1声的基准风速acoustic reference wind speed 标准状态下(指在10m高处,粗糙长度等于0.05m时),8m/s的风速。它为计算风力发电机组视在声功率级提供统一的根据。注:测声参考风速以m/s表示。 1.2年平均annual average 数量和持续时间足够充分的一组测试数据的平均值,用来估计均值大小。用于估计年平均的测试时间跨度应是一整年,以便消除如季节性等非稳定因素对均值的影响。 V annual average wind speed 1.3年平均风速 ave 基于年平均定义的平均风速。 1.4年发电量annual energy production 利用功率曲线和在轮毂高度处不同风速频率分布估算得到的一台风力发电机组一年时间内生产的全部电能。假设利用率为100%。 1.5视在声功率级apparent sound power level 在测声参考风速下,被测风力机风轮中心向下风向传播的大小为1pW点辐射源的A—计权声级功率级。注:视在声功率级通常以分贝表示。 1.6自动重合闸周期auto-reclosing cycle 电路发生故障后,断路器跳闸,在自动控制的作用下,断路器自动合闸,线路重新连接到电路。这过程在约0.01秒到几秒钟内即可完成。 1.7可利用率(风机)availability 在某一期间内,除去风力发电机组因维修或故障未工作的时数后余下的小时数与这一期间内总小时数的比值,用百分比表示。 1.8锁定(风机)blocking 利用机械销或其它装置,而不是通常的机械制动盘,防止风轮轴或偏航机构运动,一旦锁定发生后,就不能被意外释放。 1.9制动器(风机)brake 指用于转轴的减速或者停止转轴运转的装置。注:刹车装置利用气动,机械或电动原理来控制。 1.10严重故障(风机)catastrophic failure 零件或部件严重损坏,导致主要功能丧失,安全受到威胁。 1.11特征值characteristic value 在给定概率下不能达到的值(如超越概率,超越概率指出现的值大于或等于给定值的概率)。

垂直轴风轮涡轮式风力发电机组技术说明书汇总

垂直轴风轮涡轮式风力发电机组 技术说明书 二〇一一年五月二十六日

一、项目概述 硕普智能科技有限公司是一家具有国际背景的高科技企业集团。其团队由国内外的高级技术专家所组成。集团主要研发、生产具有国际水平的风力发电设备和风力发电场建设。硕普公司法人连志敏先生是从新西兰回国的技术专家,是新西兰研制垂直轴涡轮风电机组和智能控制技术的发明人。连志敏先生长期致力于垂直轴涡轮风力发电设备的研究,拥有国际发明专利一项,国内发明专利五项:国际专利: 智能垂直轴增压集风式风力发电机组 (专利申请号:PCT/CN2008/071744) 国内专利: 1、分布复合式能源系统 (专利号:200610063278.9) 2、智能全天候风力发电机组 (专利号:200610157277.0) 3、智能复合式发电能源塔 (专利号:200610157273.0) 4、智能垂直轴助吹式风力发电机组 (专利号:200710075268.1) 5、智能垂直轴增压集风式风力发电机组 (专利号:200710075267.1)

二、垂直轴涡轮式发电机组介绍 垂直轴涡轮式风力发电机组涉及了一种利用风力、涡轮效应、烟囱效应、集风体产生的正负压差、旋转气流的瞬间爆发力来推动传动系统的垂直轴风轮涡轮式风力发电机组做功发电,该机组包括由控制系统、组合钢架、多台发电机组、双层机房、垂直轴、联轴器、可转集风体&整流板、组合式风腔、垂直风轮、水平桨叶、支撑组合架、轴承。该机组以风力的大小、电机转速来同步控制进风百叶及出风百叶的角度及控制多电机的联动,以使风力发电机组全风况、最大化的发电。 垂直轴涡轮式风力发电机组具有以下特点: 1、体积小 采用多层、统一的结构和桨叶,模块式组装,标准构件体积小,易运输和安装。 2、效率高 应用集风、整流、磁悬浮风电系统,由于采用智能程控多发电机联动工作,可根据风机的转数及风力大小增减电机并机数量,并有多重蓄能方式。可根据多风况调节发电,从1级风到12级风都可以运行。将风能利用率从传统风电的28%提高到80%以上,每年发电小时数可以提高到6500小时(传统风电每年只能发电2500小时左右)。 3、造价低

风力发电机组偏航系统详细介绍

风力发电机组偏航系统详细介绍2012-12-15 资讯频道 偏航系统的主要作用有两偏航系统是水平轴式风力发电机组必不可少的组成系统之一。 使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态,其一是与风力发电机组的控制系统相互配合,个。以保障风力发其二是提供必要的锁紧力矩,充分利用风能,提高风力发电机组的发电效率;被动风力发电机组的偏航系统一般分为主动偏航系统和被动偏航系统。电机组的安全运行。舵轮常见的有尾舵、偏航指的是依靠风力通过相关机构完成机组风轮对风动作的偏航方式,常见的有主动偏航指的是采用电力或液压拖动来完成对风动作的偏航方式,和下风向三种;通常都采用主动偏航的齿轮驱动对于并网型风力发电机组来说,齿轮驱动和滑动两种形式。形式。 1.偏航系统的技术要求 1.1. 环境条件 在进行偏航系统的设计时,必须考虑的环境条件如下: 1). 温度; 2). 湿度; 3). 阳光辐射; 雨、冰雹、雪和冰;4). 5). 化学活性物质; 机械活动微粒;6). 盐雾。风电材料设备7). 近海环境需要考虑附加特殊条件。8). 应根据典型值或可变条件的限制,确定设计用的气候条件。选择设计值时,应考虑几 气候条件的变化应在与年轮周期相对应的正常限制范围内,种气候条件同时出现的可能性。不影响所设计的风力发电机组偏航系统的正常运行。 1.2. 电缆 必须使电缆有足够为保证机组悬垂部分电缆不至于产生过度的纽绞而使电缆断裂失效, 电缆悬垂量的多少是根据电缆所允许的扭转角度确定的悬垂量,在设计上要采用冗余设计。的。阻尼1.3. 偏航系统在机组为避免风力发电机组在偏航过程中产生过大的振动而造成整机的共振, 阻尼力矩的大小要根据机舱和风轮质量总和的惯性力矩来偏航时必须具有合适的阻尼力矩。只有在其基本的确定原则为确保风力发电机组在偏航时应动作平稳顺畅不产生振动。确定。阻尼力矩的作用下,机组的风轮才能够定位准确,充分利用风能进行发电。 1.4. 解缆和纽缆保护 偏航系统的偏航动解缆和纽缆保护是风力发电机组的偏航系统所必须具有的主要功能。 所以在偏航系统中应设置与方向有关的计数作会导致机舱和塔架之间的连接电缆发生纽绞,检测装置或类一般对于主动偏航系统来说,装置或类似的程序对电缆的纽绞程度进行检测。对于被动偏航系统检测装置或类似似的程序应在电缆达到规定的纽绞角度之前发解缆信号;偏航系并进行人工解缆。的程序应在电缆达到危险的纽绞角度之前禁止机舱继续同向旋转,一般与偏航圈统的解缆一般分为初级解缆和终极解缆。初级解缆是在一定的条件下进行的,这个装置的控制逻纽缆保护装置是风力发电机组偏航系统必须具有的装置,数和风速相关。辑应具有最高级别的权限,一旦这个装置被触发,则风力发电机组必须进行紧急停机。偏航转速 1.5. 1 对于并网型风力发电机组的运行状态来说,风轮轴和叶片轴在机组的正常运行时不可避免的产生陀螺力矩,这个力矩过大将对风力发电机组的寿命和安全造成影响。为减少这个力矩对风力发

海上风力发电机组基础设计分析

海上风力发电机组基础设计
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一、前言
与陆上风电场相比,海上风电具有以下优 点:
风能资源储量大、环境污染小、不占用耕 地; 低风切变,低湍流强度——较低的疲劳载 荷; 高产出:海上风电场对噪音要求较低,可通 过增加转动速度及电压来提高电能产出; 海上风电场允许单机容量更大的风机,高者 可达5MW—10MW。
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一、前言
海上风力发电机组通常分为以下两个主 要部分: (1)塔头(风轮与机舱) (2)塔架 (3)基础(水下结构与地基)
与场址条件密切相关的特定设计; 约占整个工程成本的20%-30%; 对整机安全至关重要。
支撑 结构
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二、海上风电机组基础的形式
目前经常被讨论的基础形式主要涵盖参考 海洋平台的固定式基础,和处于概念阶段的漂 浮式基础,具体包括:
单桩基础; 重力式基础; 吸力式基础 ; 多桩基础 ; 漂浮式基础
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二、海上风电机组基础的形式
①单桩基础(如图2所 示)
采用直径3~5m 的大直径 钢管桩,在沉好桩后,桩顶固 定好过渡段,将塔架安装其 上。单桩基础一般安装至海床 下10-20m,深度取决于海床基 类型。此种方式受海底地质条 件和水深约束较大,需要防止 海流对海床的冲刷,不适合于 25m 以上的海域。
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图 2 单桩基础示意图

二、海上风电机组基础的形式
②重力式基础(如图3 所示)
重力式基础因混凝土沉箱 基础结构体积大,可靠重力 使风机保持垂直,其结构简 单,造价低且不受海床影 响,稳定性好。缺点是需要 进行海底准备,受冲刷影响 大,且仅适用于浅水区域。
图 3重力式基础示意图
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风力发电机叶片工艺流程

风力发电机叶片制作工艺流程 传统能源资源的大量使用带来了许多的环境问题和社会问题,并且其存储量大大降低,因而风能作为一种清洁的可循环再生的能源,越来越受到世界各国的广泛关注。风力发电机叶片是接受风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素,其成本约为整个机组成本的15%-20%。根据“风机功价比法则”,风力发电机的功率与叶片长度的平方成正比,增加长度可以提高单机容量,但同时会造成发电机的体积和质量的增加,使其造价大幅度增加。并且,随着叶片的增大,刚度也成为主要问题。为了实现风力的大功率发电,既要减轻叶片的重量,又要满足强度与刚度要求,这就对叶片材料提出了很高的要求。 1 碳纤维在风力发电机叶片中的应用 叶片材料的发展经历了木制、铝合金的应用,进入了纤维复合材料时代。纤维材料比重轻,疲劳强度和机械性能好,能够承载恶劣环境条件和随机负荷,目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯(环氧)树脂。但随着大功率发电机组的发展,叶片长度不断增加,为了防止叶尖在极端风载下碰到塔架,就要求叶片具有更高的刚度。国外专家认为,玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限,不能满足大型叶片的要求,因此有效的办法是采用性能更佳的碳纤维复合材料。 1)提高叶片刚度,减轻叶片质量 碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3~8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明,一个旋转直径为120m的风机的叶片,由于梁的质量超过叶片总质量的一半,梁结构采用碳纤维,和采用全玻璃纤维的相比,质量可减轻40%左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的2倍。据分析,采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强方案,叶片可减轻20%~30%。Vesta Wind System 公司的V90型3.0 MW发电机的叶片长44m,采用碳纤维代替玻璃纤维的构件,叶片质量与该公司V80 型2.0MW发电机且为39m长的叶片质量相同。同样是34 m长的叶片,采用玻璃纤维增强聚脂树脂时质量为5800kg,采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量为5200kg,而采用碳纤维增强环氧树脂时质量只有3800kg。其他的研究也表明,添加碳纤维所制得的风机叶片质量比采用玻璃纤维的轻约32%,而且成本下降约16%。 2)提高叶片抗疲劳性能 风机总是处在条件恶劣的环境中,并且24h处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明,碳纤维合成材料具有良好的抗疲劳特性,当与树脂材料混合时,则成为了风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一。 3)使风机的输出功率更平滑更均衡,提高风能利用效率 使用碳纤维后,叶片质量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率。同时,碳纤维叶片更薄,外形设计更有效,叶片更细长,也提高了能量的输出效率。 4)可制造低风速叶片 碳纤维的应用可以减少负载和增加叶片长度,从而制造适合于低风速地区的大直径风叶,使风能成本下降。 5)可制造自适应叶片 叶片装在发电机的轮轴上,叶片的角度可调。目前主动型调节风机的设计风速为13~15m/s(29~33英里/h),当风速超过时,则调节风叶斜度来分散超过的风力,防止对风机的损害。斜度控制系统对逐步改变的风速是有效的。但对狂风的反应太慢了,自适应的各向异性叶片可帮助斜度控制系统,在突然的、瞬间的和局部的风速改变时保持电流的稳定。自适应叶片充分利用了纤维增强材料的特性,能产生非对称性和各向异性的材料,采用弯曲/扭曲叶片设计,使叶片在强风中旋转时可减少瞬时负载。美国Sandia National Laboratories致力于自适应叶片研究,使1.5MW风机的发电成本降到4.9美分/(kW?h),价格可和燃料发电相比。 6)利用导电性能避免雷击

风电标准大全

风电标准大全 电工术语 发电、输电及配电 通用术语 电工术语风力发电机组 风力发电机组型式与基本参数 离网型风力发电机组用发电机 第1部分:技术条件 离网型风力发电机组用发电机 第2部分:试验方法 风力机设计通用要求 小型风力发电机组安全要求 风力发电机组安全要求 风力发电机组功率特性试验 风电场风能资源测量方法 风电场风能资源评估方法 离网型风力发电机组第 1部分:技术条件 离网型风力发电机组第 2部分:试验方法 离网型风力发电机组第 3部分:风洞试验方法 风力发电机组控制器技术条件 风力发电机组控制器试验方法 风力发电机组 异步发电机第1部分:技术条件 风力发电机组 异步发电机第2部分:试验方法 风力发电机组塔架 风力发电机组齿轮箱 离网型户用风光互补发电系统 第1部分:技术条件 离网型户用风光互补发电系统 第2部分:试验方法 风力发电机组装配和安装规范 风力发电机组第1部分:通用技术条件 风力发电机组第2部分:通用试验方法 风电场接入电力系统技术规定 风力发电机组验收规范 GB/T 2900.50-1998 GB/T 2900.53-2001 GB/T 8116-87 GB/T 10760.1-2003 GB/T 10760.2-2003 GB/T 13981-1992 GB 17646-1998 GB 18451.1-2001 GB/T 18451.2-2003 GB/T 18709-2002 GB/T 18710-2002 GB/T 19068.1-2003 GB/T 19068.2-2003 GB/T 19068.3-2003 GB/T 19069-2003 GB/T 19070-2003 GB/T 19071.1-2003 GB/T 19071.2-2003 GB/T 19072-2003 GB/T 19073-2003 GB/T 19115.1-2003 GB/T 19115.2-2003 GB/T 19568-2004 GB/T 19960.1-2005 GB/T 19960.2-2005 GB/Z 19963-2005 GB/T 20319-2006 GB/T 20320-2006

风力发电机组风轮叶片型式试验方案要求

风力发电机组风轮叶片产品认证实施规则北京鉴衡认证中心 编号:CGC-R46002:2012 风力发电机组风轮叶片 产品认证实施规则 北京鉴衡认证中心 2012年06月

目录 1. 适用范围 (1) 2. 认证模式 (1) 3. 认证实施的基本要求 (1) 3.1 认证申请 (1) 3.3 型式试验 (1) 3.4 工厂审查 (2) 3.5认证结果评价与批准 (3) 3.6获证后监督 (4) 4. 认证证书 (5) 4.1 认证证书的保持 (5) 4.2 认证证书覆盖产品的扩展 (5) 4.3认证证书的暂停、注销和撤销 (6) 5. 产品认证标志的使用规定 (6) 5.1 准许使用的标志样式 (6) 5.2 变形认证标志的使用 (6) 5.3 加施方式 (6) 5.4 加施位置 (6) 6. 认证收费 (6) 附件1 风力发电机组风轮叶片产品认证申请所需提交文件资料清单 (7) 附件2 风力发电机组风轮叶片设计文档要求 (9) 附件3 风力发电机组风轮叶片型式试验方案要求 (10) 附件4 产品认证工厂质量保证能力要求 (12) 附件5 评估资料企业代管申请表 (16) 附件6 代管资料证明书 (17)

1. 适用范围 本规则适用于风轮扫掠面积等于或大于200m2的水平轴风力发电机组风轮叶片产品认证。 2. 认证模式 设计评估+ 型式试验+ 工厂审查+ 获证后监督 3. 认证实施的基本要求 3.1 认证申请 3.1.1认证申请单元划分 认证单元的划分按照产品型号进行划分。同一制造商、同一产品型号,不同生产场地生产的产品应作为不同的申请单元。但不同生产场地生产的相同产品可只做一次型式试验。 3.1.2 申请时需要提交的技术文件资料 产品认证申请所需提交的图纸和文件资料见“风力发电机组风轮叶片产品认证申请所需提交文件资料清单”(附件1)。 3.1.3 评估资料企业代管申请(适用时) 对于附件1“风力发电机组风轮叶片产品认证申请所需提交文件资料清单”的部分文件资料,如果申请认证的单位出于“技术保密”的理由,不方便移交我方带走封存的,可以由申请认证的单位提出认证评估资料代管申请(见附件5)“评估资料企业代管申请表”,并列出代管资料清单,经过我方审批申请、审查资料、加盖审批章/备查章以及加封(贴封条)后,由申请认证的单位保管、出具代管资料证明书(见附件6)“代管资料证明书”。申请认证的单位在认证有效期内务必妥善保管资料,不得拆封、挪用、修改、损坏,以备我方随时查阅。 3.2设计评估 鉴衡认证中心将依据GB/T 25383-2010 《风力发电机组风轮叶片》,或鉴衡认证中心认可的其他标准和适用技术要求,并结合产品的设计条件和预定用途,对所收到的图纸和文件进行符合性审查。 设计文档内容应满足“设计文档要求”(附件2)。 3.3 型式试验 3.3.1型式试验方案(以下简称试验方案)的确定 申请方应根据认证依据的标准和适用技术要求,拟定试验方案,提交认证机构审查。试验方案应明确检测项目、方法、条件及合格判定依据的标准、技术要

风力发电机组叶片的故障分析及维护毕业设计

酒泉职业技术学院 毕业设计(论文) 10 ___ 级风能与动力技术专业 s:风力发电机组叶片的故障分析及维护 毕业时间:二0 — 0年六月 学生姓名: 指导教师: 班级:风能与动力技术(1)班 2012 年H 月20 R

摘要 一、风机叶片简介 二、维护叶片的目的 三、叶片产生问题的原因及故障分析 (一)叶片产生问题的原因类型 (二)风机叶片的常见损坏类型及诊断方法 四、叶片的维护13 总结 (一)叶片裂纹维护(二)叶片砂眼形成与维护 (三)叶尖的维 护 参考文献致谢13 13 13 14 14 15

风力发电机组叶片的故障分析及维护 扌商要:风机叶片是发电机组的动力源泉,是风电机组的关键部件之一,叶片状态的好坏直接影响到整机的性能和发电效率,应该引起风电企业的高度重视。风机多是安装在 环境恶劣、海拔高、气候复杂的地区,而叶片乂恰恰是工作在高空、全天候条件下, 经常受到空气介质.大气射线、沙尘、雳电、暴雨、冰雪的侵袭,其故障率在整机中约占三分之一以上。定期检査,早期发现,尽快采取措施,把问题解决在萌芽状态是避免事故、减少风险、稳定电场收益的最有效方武。如果对问题的萌芽和苗头不重视,时间越长,问题积累 越多,后果就越严Mo ih于叶片的事故多发在盛风期,停机修复必将带 来很大的经济损失,如果是叶片彻底失效,不得不更换,造价昂贵的叶片,加上定货、运输、安装、调试……,企业将面临发电损失、高额的叶片费用和维修费用。叶片的设计寿命应该与主机一样至少工作20年,但是只有对叶片进行定期维护、维修,精心呵护,才能保证叶片与风机的其他部件一样长期稳定的丄作,才能为电场安全运行提供有力的保障。 关键词:叶片:故障分析:维护 一、风机叶片简介 风力发电机叶片是一个复合材料制成的薄壳结构,结构上分根部、外壳、龙骨三个部分。类型多种,有尖头、平头、钩头、带襟翼的尖部等。制造工艺主要包括阳模一翻阴模 f铺层f加热固化一脱模一打磨表面一喷漆等。设讣难点包括叶型的空气动力学设 IN强度、披劳、噪声设计、复合材料铺层设计。工艺难点主要包括阳模加工、模翻制、 树脂系统选用。叶片是一个大型的复合材料结构,其重量的90%以上山复合材料组成,每 台发电机一般有三支叶片,每台发电机需要用复合材料达四吨之多。 二.维护叶片的目的 风机叶片是风电机组关键部件之一,其性能直接影响到整个系统的性能。叶片工作在高空,环境十分恶劣,空气中各种介质儿乎每时每刻都在侵蚀着叶片,春夏秋冬、酷?昌严寒、雳电、冰雹、雨雪、沙尘随时都有可能对风机产生危害,隐患每天都有可能演变成事故。据统讣,风电场的事故多发期多是在盛风发电期,而山叶片产生的事故要占到事故的三分之一,叶片发生事故电场必须停止发电,开始抢修,严重的还必须更换叶片,这必将导致高额的维修费用,也给风电场带来很大的经济损失。在我国风电开发还 处于一个发展阶段,风场管理和配套服务机制尚不完善,尤其是风电企业对叶片的维护还 没有引起充分认识,投入严重不足,风电场运转存在许多隐患,随时都会出现许多意想不 到的事故,直接影响到风电场的送电和经济效益。根据对风电场的调査和有关数据分析, 并参阅了许多国外风电场维护的成功经验,我们对风电场的日常维护的必要性有了更深刻 的了解。我认为,建立良好的叶片正常维护制度是保证风电场效益的基础,以少量的投入 避免巨大的损失、换取最佳经济效益的最好方式。

(完整版)风力发电场安全规程DLT796-2012

风机发电场安全规程 1 范围 本标准规定了风力发电场人员、环境、安全作业的基本要求,风力发电机组安装、调试、检修和维护的安全要求,以及风力发电机组应急处理的相关安全要求。 本标准适用于陆上并网型风力发电场。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用时必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡不是注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB/T 2900.53 电工术语风力发电机组 GB/T6096安全带测试方法 GB 7000.1 灯具第一部分:一般要求与试验 GB 18451.1 风力发电机组设计要求 GB19155 高处作业吊篮 GB/T20319 风力发电机组验收规范 GB 26164.1电业安全工作规程第一部分:热力和机械 GB 26859电力安全工作规程电力线路部分 GB 26860 电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分

GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50140建筑灭火器配置设计规范 GB 50303建筑电气工程施工质量验收规范 DL/T 572 电力变压器运行规程 DL/T 574 变压器分接开关运行维修导则 DL/T 587 微机继电保护装置运行管理规程 DL/T 741 架空输电线路运行规程 DL/T 969 变电站运行导则 DL/T 5284 履带起重机安全操作规程 DL/T 5250 汽车起重机安全操作规程 JGJ 46 施工现场临时用电安全技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 风电场输变电设备 风电场升压站电气设备、集电线路、风力发电机组升压变等。3.2 坠落悬挂安全带 高出作业或登高人员发生坠落时,将坠落人员安全悬挂的安全带。 3.3

风力发电机组的分类及各自特点

风力发电机组的分类及各自特点 风力发电机组的分类及各自特点 风力发电机组主要由两大部分组成: 风力机部分――它将风能转换为机械能; 发电机部分――它将机械能转换为电能。 根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征,再加上它们的不同组 合,风力发电机组可以有多种多样的分类。 (1) 如依风机旋转主轴的方向(即主轴与地面相对位置)分类,可分为: “水平轴式风机”――转动轴与地面平行,叶轮需随风向变化而调整位置; “垂直轴式风机”――转动轴与地面垂直,设计较简单,叶轮不必随风向改变而调整方向。 (2) 按照桨叶受力方式可分成“升力型风机”或“阻力型风机”。 (3) 按照桨叶数量分类可分为“单叶片”﹑“双叶片”﹑“三叶片”和“多叶片”型风机;叶片的数目由很 多因素决定,其中包括空气动力效率、复杂度、成本、噪音、美学要求等等。 大型风力发电机可由1、2 或者3 片叶片构成。 叶片较少的风力发电机通常需要更高的转速以提取风中的能量,因此噪音比较大。而如果叶片太多,它们之 间会相互作用而降低系统效率。目前3 叶片风电机是主流。从美学角度上看,3 叶片的风电机看上去较为平衡和美观。 (4) 按照风机接受风的方向分类,则有“上风向型”――叶轮正面迎着风向(即在塔架的前面迎风旋转)和 “下风向型”――叶轮背顺着风向,两种类型。 上风向风机一般需要有某种调向装置来保持叶轮迎风。 而下风向风机则能够自动对准风向, 从而免除了调向装置。但对于下风向风机, 由于一部分空气通过塔架后再吹向叶轮, 这样, 塔架就干扰了流过叶片的气流而形成所谓塔影效应,使性能有所降低。 (5) 按照功率传递的机械连接方式的不同,可分为“有齿轮箱型风机”和无齿轮箱的“直驱型风机”。 有齿轮箱型风机的桨叶通过齿轮箱及其高速轴及万能弹性联轴节将转矩传递到发电机的传动轴,联轴节具有很 好的吸收阻尼和震动的特性,可吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。 而直驱型风机则另辟蹊径,配合采用了多项先进技术,桨叶的转矩可以不通过齿轮箱增速而直接传递到发电 机的传动轴,使风机发出的电能同样能并网输出。这样的设计简化了装置的结构,减少了故障几率,优点很多,现多用于大型机组上。 (6) 根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为: “定桨距(失速型)机组”――桨叶与轮毂的连接是固定的。当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化 。由于定桨距(失速型)机组结构简单、性能可靠,在20 年来的风能开发利用中一直占据主导地位。 “变桨距机组”――叶片可以绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角可在一定范围内(一般0-90度)调节变化,其

风力发电机叶片材料选用介绍

风力发电机叶片材料选用介绍 叶片是风力发电机组的重要构件。它将风能传递给发电机的转子,使之旋转切割磁力线而发电。为确保在野外极其恶劣环境中长期不停、安全地运行,对叶片材料的要求是:①密度小且具有最佳的疲劳强度和力学性能,能经受住极端恶劣条件和随机的负荷(如暴风等)的考验,确保安全运转20年以上;②成本(精确说为分摊到每度电的成本)低;③叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲红都正常,传递给整个发电系统的负荷稳定性好;④耐腐蚀、耐紫外线(UV)照射和抗雷击性好;⑤维护费用低。 FRP完全可以满足以上要求,是最佳的风力发电机叶片材料。 1.1 GFRP 目前商品化的大型风机叶片大多采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)制造。GFRP叶片的特点为: ①可根据风机叶片的受力特点来设计强度与刚度 风机叶片主要是纵向受力,即气动弯曲和离心力,气动弯曲载荷比离心力大得多,由剪切与扭转产生的剪应力不大。利用玻璃纤维(GF)受力为主的受力理论,可将主要GF布置在叶片的纵向,这样就可使叶片轻量化。 ②翼型容易成型,可达到最大气动效率 为了达到最佳气动效果,利用叶片复杂的气动外形,在风轮的不同半径处设计不同的叶片弦长、厚度、扭角和翼型,如用金属制造则十分困难。同时GFRP叶片可实现批量生产。 ③使用时间长达20年,能经受108以上疲劳交变载荷GFRP疲劳强度较高,缺口敏感性低,内阻尼大,抗震性能较好。 ④耐腐蚀性好 由于GFRP具有耐酸、碱、水汽的性能,可将风机安装在户外,特别对于近年来大力发展的离岸风电场来说,能将风机安装在海上,使风力机组及其叶片经受各种气候环境的考验。 为了提高GFRP的性能,还可通过表面处理,上浆和涂覆等对GF进行改性。美国的研究表明,采用射电频率等离子体沉积去涂覆E-GF,其拉伸及耐疲劳性可达到碳纤维(CF)的水平。 1.2 CFRP

风力发电机组验收标准

国电电力山西新能源开发有限公司 风力发电机组验收规范为确保风力发电机组在现场安装调试完成后,综合检验风电机组的安全性、功率特性、电能质量、可利用率和噪声水平,并形成稳定生产能力,制定本验收标准。 一、编制依据: 1、风力发电机组验收规范 GB/T20319-2006 2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 3、风力发电场项目建设工程验收规程 DL/T5191-2004 4、电气设备交接试验标准GB50150 5、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169 6、电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171 7、电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254 8、电器安装工程高压电器施工及验收规范GBJ147 9、建筑电气工程施工质量验收规范GB50303 10、风力发电厂运行规程DL/T666 11、电力建设施工及验收技术规程DL/T5007 12、联合动力风电机组技术说明书、使用手册和安装手册

13、风电机组订货合同中的有关技术性能指标要求 14、风力发电机组塔架及其基础设计图纸与有关标准 二、验收组织机构 风电机组工程调试完成后,建设单位组建验收领导小组,设组长1名、副组长4名、组员若干名,由建设、设计、监理、施工、安装、调试、生产厂家等有关单位负责人及有关专业技术人员组成。 三、验收程序 1 现场调试 (1)风力发电机组安装工程完成后,设备通电前应符合下列要求: (a)现场清扫整理完毕; (b)机组安装检查结束并经确认(内容见附表1); (c)机组电气系统的接地装置连接可靠,接地电阻经检测符合机组的设计要求(小于4欧姆); (d) 测定发电机定子绕组、转子绕组的对地绝缘电阻,符合机组的设计要求; (e) 发电机引出线相序正确,固定牢固,连接紧密; (f) 照明、通讯、安全防护装置齐全。 (2) 机组启动前应进行控制功能和安全保护功能的检查和试验,确认各项控制功能好安全保护动作准确、可靠。

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