【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 統(tǒng)第一安全系統(tǒng)：?jiǎn)为?dú)葉片順槳；第二安全系統(tǒng)：?jiǎn)为?dú)葉片順槳并且機(jī)械制動(dòng)；2）轉(zhuǎn)速限制正常停機(jī)n4（）的轉(zhuǎn)速限制：；緊急停機(jī)nA（）的轉(zhuǎn)速限制：；正常停機(jī)n4（）的轉(zhuǎn)速限制：；緊急停機(jī)nA（）的轉(zhuǎn)速限制：；3）電功率限制基于powermax_1控制參數(shù)正常停機(jī)的600s平均值：2150kW；基于powermax_3控制參數(shù)正常停機(jī)的3s平均值：2250kW；4）風(fēng)速限制基于vout_1控制參數(shù)正常停機(jī)的600s平均值：25m/s；基于vout_3控制參數(shù)正常停機(jī)的3s平均值：35m/s；5）偏航錯(cuò)誤限制正常停機(jī)的1s平均值：60 186。 ；6）葉片變槳系統(tǒng)最小槳距角：0 186。；基于pitchset_1控制參數(shù)在準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)下的槳距角：90 186。；基于pitchset_1控制參數(shù)在正常停機(jī)1和2后的最大槳距角：90186。；基于pitchset_2控制參數(shù)在正常停機(jī)3，緊急停機(jī)1+2后的最大槳距角：91186。；基于pitchset_3控制參數(shù)在緊急停機(jī)1+2后的最大槳距角：91186。；基于pitchspeed_1控制參數(shù)用于正常停機(jī)1的變槳速率1：5186。/s；用于緊急停機(jī)1+2的的變槳速率：；用于正常停機(jī)3的變槳速率：；正常運(yùn)行狀態(tài)的最大變槳速率：10186。/s；7）機(jī)械制動(dòng)所有力矩都作用于高速軸側(cè)。最小剎車力矩：；額定剎車力矩：； 最大剎車力矩：；機(jī)械制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間：；機(jī)械制動(dòng)時(shí)間常數(shù)（1號(hào)控制命令延時(shí)）：； 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)名稱單位參數(shù)型號(hào)酒鋼90/2000；酒鋼80/2000額定功率KW2000葉輪直徑m93輪轂中心高m90；80；（根據(jù)塔筒高度）切入風(fēng)速m/s3額定風(fēng)速m/s切出風(fēng)速m/s25抗最大風(fēng)速m/s運(yùn)行溫度范圍℃－30－40設(shè)計(jì)使用壽命年≥20六、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)規(guī)格與要求風(fēng)力機(jī)主要由葉片、偏航系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、機(jī)艙、控制系統(tǒng)及塔架等組成。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況的特殊性，組成風(fēng)機(jī)的部件需要滿足強(qiáng)度、剛度和耐久性要求。葉輪風(fēng)機(jī)的葉輪由葉片、輪轂、變槳系統(tǒng)組成。每個(gè)葉片有一套獨(dú)立的變槳機(jī)構(gòu)，主動(dòng)對(duì)葉片進(jìn)行調(diào)節(jié)，葉片配備雷電保護(hù)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)維護(hù)時(shí)，葉輪可通過鎖定銷進(jìn)行鎖定。1）輪轂輪轂是用來固定葉片和組成葉輪的重要部件之一。輪轂是葉片的樞扭，也是葉片根部與主軸的連接件，從葉片傳來的力都要通過輪轂傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)，再傳遞到風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的對(duì)象，同時(shí)輪轂也是控制葉片槳距的地方。輪轂的作用是連接葉片和低速軸，要求能承受較大和復(fù)雜的載荷，并且承受葉片上傳遞的各種載荷，然后傳遞到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)主軸上。輪轂是由三個(gè)放射形喇叭口擬合在一起的。輪轂的結(jié)構(gòu)是按帶有行星和球形相結(jié)合的鑄造結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)和制造的，這種輪轂結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷的最佳分配，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊和質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)。輪轂的材質(zhì)采用高等級(jí)球墨鑄鐵，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和可延展性，特別是抗低溫性能。輪轂主要參數(shù)及主要技術(shù)要求：輪轂涂層：采用HEMPEL油漆；輪轂采用整體和樹脂砂臘鑄造，要求加工面飽和，非加工面光滑圓順。輪轂的鑄造、質(zhì)量控制和評(píng)定、加工制造等應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)：JB/JQ8200190鑄件質(zhì)量分等通則；JB/T752894產(chǎn)品質(zhì)量按鑄件質(zhì)量評(píng)定辦法；GB641486CT10輪轂鑄件尺寸公差；GB/T1135189輪轂重量公差按MT9級(jí)控制；GB/T1135189CT10MA/H輪轂加工余量；；鑄造輪轂的材料應(yīng)符合EN1563標(biāo)準(zhǔn)的QT35022AL，并應(yīng)符合DIN EN 。輪轂的所有外部防腐應(yīng)符合現(xiàn)行的鑄造規(guī)范，表面采用電噴鍍或涂漆處理。2）變槳系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)變槳，可分別對(duì)各葉片進(jìn)行控制，變槳的驅(qū)動(dòng)裝置安裝于輪轂與各葉片的連接位置。變槳設(shè)備主要由電動(dòng)機(jī)、大速比減速機(jī)和開式齒輪傳動(dòng)副組成。變槳距驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用含有反饋和電熱調(diào)節(jié)器的伺服電動(dòng)機(jī)。在驅(qū)動(dòng)裝置的功率輸出端，安裝與變槳距軸承齒輪傳動(dòng)部分嚙合的小齒輪，并與變槳距軸承的大齒輪組成開式齒輪傳動(dòng)副。變槳系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的控制指令，通過改變?nèi)~片的入流角，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及功率調(diào)節(jié)或制動(dòng)。一般變槳距角度調(diào)節(jié)范圍為0度－90度，高于額定風(fēng)速時(shí)用于功率調(diào)節(jié)的變槳距速度一般為1度/秒左右，而制動(dòng)順槳的變槳距速度一般為15度/秒左右。變槳距軸承是變槳距裝置的關(guān)鍵部件，除保證葉片相對(duì)輪轂的可靠運(yùn)行外，同時(shí)提供了葉片與輪轂的連接，并將葉片的載荷傳遞給輪轂。變槳距軸承有多種形式，國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此都有相關(guān)規(guī)定。變槳電機(jī)為變槳系統(tǒng)提供扭矩，變槳系統(tǒng)把扭矩增加大約100倍后，通過另一端的變槳小齒輪（小齒輪帶有一個(gè)齒形帶，齒形帶與葉片上面的變槳軸承相連），把力矩傳遞到變槳軸承上，使變槳軸承旋轉(zhuǎn)，以改變風(fēng)機(jī)葉片的迎風(fēng)角度。葉片在不同風(fēng)速時(shí)，變槳系統(tǒng)通過改變?nèi)~片的槳距角，使葉片處于最佳的吸收風(fēng)能的角度，當(dāng)風(fēng)速超過切出風(fēng)速時(shí)，變槳系統(tǒng)使葉片順槳?jiǎng)x車。（1）變槳電機(jī)是為變槳減速器提供扭矩，帶動(dòng)變槳減速器工作。（2）變槳減速器為3級(jí)行星減速結(jié)構(gòu)，它將變槳電機(jī)傳遞過來的扭矩增大，然后帶動(dòng)葉片改變?nèi)~片的槳距角。（3）變槳軸承的形式為雙排四點(diǎn)接觸球軸承，帶有一定的阻尼力矩，外圈與葉片連結(jié)，帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）變槳控制柜是控制變槳電機(jī)和變槳減速器以帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片，從而控制葉片的槳距角。變槳距風(fēng)力機(jī)組與定槳距風(fēng)力機(jī)組相比，具有在額定功率點(diǎn)以上輸出功率平穩(wěn)的特點(diǎn)。變槳距風(fēng)力機(jī)組的功率調(diào)節(jié)不完全依靠葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)性能。當(dāng)功率在額定功率以下時(shí)，控制器將葉片槳距角置于零度附近，不做任何變化，可認(rèn)為等同于定槳距風(fēng)力機(jī)組，發(fā)電機(jī)的功率根據(jù)葉片的氣動(dòng)性能隨風(fēng)速的變化而變化。當(dāng)風(fēng)機(jī)功率超過額定功率時(shí)，變槳距機(jī)構(gòu)開始工作，調(diào)整葉片槳距角，將發(fā)電機(jī)的輸出功率限制在額定值附近。變槳減速機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：，數(shù)量3個(gè)； 電源頻率50HZ；額定扭矩4177Nm；最大輸出扭矩16200Nm；減速比1：164；變速形式：三級(jí)行星變速；最大輸入速度3000rpm/min；單重130kg；產(chǎn)品型號(hào)：2T706T3164A03。3）葉片風(fēng)機(jī)的風(fēng)輪葉片是接受風(fēng)能的最主要部件。葉片的設(shè)計(jì)要求有較高地接受風(fēng)能的翼型、合理的安裝角（或迎風(fēng)角）、科學(xué)的升阻比、葉尖速比和葉片型線扭曲。由于葉片直接迎風(fēng)并獲得風(fēng)能，所以要求葉片有合理的結(jié)構(gòu)、采用先進(jìn)的材料和科學(xué)的工藝，以使葉片能可靠地承擔(dān)風(fēng)力、葉片自重、離心力等作用于葉片的各種彎矩和拉力，而且還要求葉片重量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度高、運(yùn)行安全可靠、易于安裝和方便維護(hù)、制造簡(jiǎn)單、制造和使用成本低。另外，葉片表面要光滑，以減少葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與空氣的磨擦阻力。葉輪是吸收風(fēng)能的單元，用于將空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是風(fēng)作用在葉片上產(chǎn)生的升力導(dǎo)致，要求具有可靠的防雷擊措施。（1）風(fēng)電葉片的總體要求風(fēng)電葉片要求有良好的空氣動(dòng)力學(xué)外形，能夠充分利用風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)能資源，獲得盡可能多的風(fēng)能。風(fēng)電葉片要有可靠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，具備足夠的承受極限載荷和疲勞強(qiáng)度的能力；風(fēng)電葉片要有合理的葉片剛度、葉尖變形位移，能夠避免葉片與塔架碰撞；風(fēng)電葉片要有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性和氣動(dòng)穩(wěn)定性，避免發(fā)生共振和顫振現(xiàn)象。風(fēng)電葉片應(yīng)具有耐腐蝕、防雷擊性能好和維護(hù)方便的特點(diǎn)；在進(jìn)行風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)時(shí)，要優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，盡可能減輕葉片重量，降低制造成本。（2）葉片結(jié)構(gòu)葉片根部材料一般為金屬結(jié)構(gòu)，外殼材料一般為玻璃鋼，葉片龍骨（加強(qiáng)筋或加強(qiáng)框）一般為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。葉片的制造工藝主要包括：陽模－翻陰模－鋪層－加熱固化－脫模－打磨表面－噴漆等。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)包括：葉型的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度、疲勞、噪聲設(shè)計(jì)和復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)。（3）葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最關(guān)鍵的部件，葉片外形的設(shè)計(jì)涉及到機(jī)組能否獲得所設(shè)計(jì)的功率。葉片的疲勞強(qiáng)度十分突出，由于它即要承受較大的風(fēng)載荷，同時(shí)又是在地球引力場(chǎng)中運(yùn)行，重力變化相當(dāng)復(fù)雜，在葉片的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，要充分考慮所用材料的疲勞特性。首先要了解葉片所承受的力和力矩以及在特定的運(yùn)行條件下負(fù)載的狀況，其次要考慮葉片的最大受力部位，在這些位置負(fù)載很容易達(dá)到材料承受極限。（4）葉片運(yùn)行環(huán)境條件安裝地點(diǎn)：內(nèi)陸地區(qū)運(yùn)行溫度：30176。C ~+50176。C環(huán)境溫度：45176。C ~+55176。C戶外氣候條件：露天，風(fēng)場(chǎng)相對(duì)濕度：15% ~ 90% 工作壽命：20 年 系統(tǒng)參數(shù)葉片數(shù)目：3旋轉(zhuǎn)方向（面向風(fēng)輪）：順時(shí)針功率控制：變槳風(fēng)輪俯仰角：5176。轉(zhuǎn)速范圍：～額定轉(zhuǎn)速：15RPM切入風(fēng)速：切出風(fēng)速：（10min平均值）（3s平均值）葉尖速比：額定風(fēng)速： m/s極限風(fēng)速： m/s（50年一遇3s陣風(fēng)） m/s（1年一遇3s陣風(fēng)） m/s（50年一遇10min平均風(fēng)速）（5）葉片設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)風(fēng)力等級(jí)：TC 3A額定功率：2000kW葉片長(zhǎng)度：最大弦長(zhǎng)：總扭角：16176。所用葉形：Aerodyn系以及修正過的NACA系列翼形葉片重量（不含螺栓等）：8734kg（177。3%）葉尖預(yù)彎：最高氣動(dòng)效率CPmax：一階固有頻率, 揮舞方向： Hz一階固有頻率, 擺動(dòng)方向： Hz葉片尖部至葉根防雷裝置電阻值：≤1Ω（6）葉片與輪轂的螺栓連接及方法螺栓圓直徑（mm） 2110螺栓數(shù)量 60螺栓規(guī)格 M36葉根法蘭外部直徑（mm） 2205葉根法蘭平面度（mm） 177。雙頭螺柱： 參見圖紙要求，在葉根安裝完畢后露出法蘭面的長(zhǎng)度可依照用戶要求進(jìn)行確定；預(yù)埋橫向螺栓（用于接雷電保護(hù)導(dǎo)線）： 預(yù)埋橫向螺栓（不接雷電保護(hù)導(dǎo)線）： （7）葉片零刻度標(biāo)牌在葉片上要求設(shè)置0刻度標(biāo)牌，確保主機(jī)上的指針能夠與0刻度標(biāo)牌刻度對(duì)應(yīng)。（8）葉片防雷電保護(hù)葉片的雷電保護(hù)必須按照GL規(guī)范中的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)：葉片接閃器必須通過一根尺寸足夠大的電纜（至少70 mm178。）進(jìn)行連接。防雷所選擇的電纜，必須保證足夠的低感應(yīng)系數(shù)。從接閃器出線的電纜直接連接在相應(yīng)的橫向螺栓上。涂層顏色：根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定；葉片采用：RAL 7035；（9）葉片表面要求葉片表面必須是均質(zhì)的，并在視覺上均勻和光滑，沒有油漆流淌的痕跡及粉塵顆粒物。葉片光澤度可根據(jù) DIN 67530標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。增速箱風(fēng)電機(jī)組中的齒輪箱是一個(gè)重要的機(jī)械部件，其主要功能是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力，傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速，必須通過齒輪箱的增速作用來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)為了增加風(fēng)電機(jī)組的制動(dòng)能力，在齒輪箱的輸出端設(shè)置有剎車結(jié)構(gòu)，配合葉尖制動(dòng)或變槳距制動(dòng)裝置共同對(duì)機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合制動(dòng)。對(duì)于增速箱的設(shè)備結(jié)構(gòu)材料，要求除了常規(guī)狀態(tài)下的機(jī)械性能外，還應(yīng)具有低溫狀態(tài)下抗冷脆特性，以保證齒輪箱的平穩(wěn)工作，防止機(jī)體的振動(dòng)和沖擊，并保證充分的潤(rùn)滑條件等。對(duì)于冬夏溫差較大的地區(qū)，還應(yīng)配置合適的加熱和冷卻裝置，設(shè)置必要的溫度監(jiān)控點(diǎn)，對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。1）增速箱設(shè)計(jì)要求風(fēng)電機(jī)組齒輪箱屬于大傳動(dòng)比、大功率的增速傳動(dòng)裝置，在運(yùn)行過程中要承受多變的風(fēng)載荷作用及其它沖擊載荷。由于設(shè)備維護(hù)不便，對(duì)其運(yùn)行可靠性和使用壽命要求很高，要求使用壽命不低于20年。風(fēng)電機(jī)組齒輪箱常年運(yùn)行于酷暑、嚴(yán)寒等極端自然環(huán)境下，并且安裝在高空，設(shè)備維修較為困難。因此，設(shè)備除常規(guī)的機(jī)械性能之外，對(duì)各購件的材質(zhì)選擇還要求在低溫狀態(tài)下有抗冷脆的特性。由于風(fēng)電機(jī)組長(zhǎng)期處于自動(dòng)控制的運(yùn)行狀態(tài)，需要考慮對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置的充分潤(rùn)滑條件及溫度監(jiān)測(cè)，并需設(shè)置適當(dāng)?shù)募訜崤c冷卻裝置，以保證潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常工作。齒輪箱的體積和重量對(duì)風(fēng)電機(jī)組各部件的載荷和成本等影響較大，減小其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和減輕設(shè)備重量尤為重要。但設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸和可靠性方面存在矛盾，在設(shè)計(jì)時(shí)需要兩者同時(shí)兼顧。對(duì)齒輪箱內(nèi)的軸承和齒輪采用強(qiáng)制潤(rùn)滑，防止軸承和齒輪因潤(rùn)滑和冷卻不夠而導(dǎo)致?lián)p壞的現(xiàn)象發(fā)生。齒輪箱全部采用非接觸式密封，這種密封設(shè)計(jì)不需更換，防止了密封件因磨損而導(dǎo)致密封更換的現(xiàn)象發(fā)生。潤(rùn)滑管路的接頭和管子全部采用進(jìn)口元件，接頭全部帶有軟密封，可有效防止漏油，適應(yīng)風(fēng)電齒輪箱的工作環(huán)境。齒輪箱除常規(guī)狀態(tài)下機(jī)械性能外，箱體材料還具有低溫狀態(tài)下抗冷脆性和自動(dòng)加熱性能。為保證齒輪箱平穩(wěn)工作，防止機(jī)體的振動(dòng)和沖擊，齒輪箱與機(jī)艙座采用彈性支撐連接。由于風(fēng)電機(jī)組主機(jī)的制動(dòng)器安裝在齒輪箱高速軸輸出端，風(fēng)機(jī)制動(dòng)所產(chǎn)生的載荷對(duì)傳動(dòng)鏈的構(gòu)件具有不良影響，齒輪箱設(shè)計(jì)應(yīng)考慮防止沖擊和振動(dòng)的措施，并設(shè)置合理的傳動(dòng)軸系結(jié)構(gòu)。齒輪增速箱安裝在機(jī)艙底座上，并置于60100m高的塔架上，風(fēng)機(jī)工作中齒輪增速箱有較大的振動(dòng)和擺動(dòng)，設(shè)計(jì)中必須考慮減少振動(dòng)和擺動(dòng)的措施。由于風(fēng)速變化頻率較高，齒輪增速箱的輸入、輸出轉(zhuǎn)速處于經(jīng)常變化狀態(tài)，導(dǎo)致輸出功率變化幅度較大，增速齒輪箱的齒輪要求能夠承受較大的交變負(fù)荷。齒輪增速箱置于機(jī)艙內(nèi)不會(huì)受到日曬和雨淋，但秋冬季節(jié)機(jī)艙內(nèi)容易出現(xiàn)冷凝水，且風(fēng)機(jī)周邊空氣含塵量較大，增速箱需作防潮和防沙塵處理措施。齒輪增速箱工作環(huán)境溫度為30℃～40℃，生存溫度為40℃～50℃。2）齒輪增速箱技術(shù)數(shù)據(jù)齒輪箱形式： 3級(jí)增速；設(shè)計(jì)壽命： 20