【正文】 齒輪箱的體積和重量對風(fēng)電機組各部件的載荷和成本等影響較大，減小其設(shè)計結(jié)構(gòu)和減輕設(shè)備重量尤為重要。由于風(fēng)電機組長期處于自動控制的運行狀態(tài)，需要考慮對齒輪傳動裝置的充分潤滑條件及溫度監(jiān)測，并需設(shè)置適當(dāng)?shù)募訜崤c冷卻裝置，以保證潤滑系統(tǒng)的正常工作。風(fēng)電機組齒輪箱常年運行于酷暑、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。由于設(shè)備維護(hù)不便，對其運行可靠性和使用壽命要求很高，要求使用壽命不低于20年。1）增速箱設(shè)計要求對于增速箱的設(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，防止機體的振動和沖擊，并保證充分的潤滑條件等。增速箱風(fēng)電機組中的齒輪箱是一個重要的機械部件，其主要功能是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動力，傳遞給發(fā)電機并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。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。葉片接閃器必須通過一根尺寸足夠大的電纜（至少70 mm178。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，確保主機上的指針能夠與0刻度標(biāo)牌刻度對應(yīng)。葉根法蘭外部直徑（mm） 2205螺栓數(shù)量 603%）葉尖預(yù)彎：最高氣動效率CPmax：一階固有頻率, 揮舞方向： Hz一階固有頻率, 擺動方向： 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)計技術(shù)參數(shù)風(fēng)力等級：TC 3A額定功率：2000kW葉片長度：最大弦長：總扭角：16176。C ~+55176。C ~+50176。首先要了解葉片所承受的力和力矩以及在特定的運行條件下負(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。（3）葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點葉片是風(fēng)力發(fā)電機組最關(guān)鍵的部件，葉片外形的設(shè)計涉及到機組能否獲得所設(shè)計的功率。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。在進(jìn)行風(fēng)電葉片設(shè)計時，要優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，盡可能減輕葉片重量，降低制造成本。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；（1）風(fēng)電葉片的總體要求另外，葉片表面要光滑，以減少葉片轉(zhuǎn)動時與空氣的磨擦阻力。葉片的設(shè)計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。產(chǎn)品型號：2T706T3164A03。最大輸入速度3000rpm/min；減速比1：164；額定扭矩4177Nm；數(shù)量3個； 當(dāng)風(fēng)機功率超過額定功率時，變槳距機構(gòu)開始工作，調(diào)整葉片槳距角，將發(fā)電機的輸出功率限制在額定值附近。變槳距風(fēng)力機組的功率調(diào)節(jié)不完全依靠葉片的轉(zhuǎn)動性能。（4）變槳控制柜是控制變槳電機和變槳減速器以帶動風(fēng)機葉片，從而控制葉片的槳距角。（2）變槳減速器為3級行星減速結(jié)構(gòu)，它將變槳電機傳遞過來的扭矩增大，然后帶動葉片改變?nèi)~片的槳距角。葉片在不同風(fēng)速時，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，變槳系統(tǒng)使葉片順槳剎車。變槳距軸承有多種形式，國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中對此都有相關(guān)規(guī)定。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，而制動順槳的變槳距速度一般為15度/秒左右。在驅(qū)動裝置的功率輸出端，安裝與變槳距軸承齒輪傳動部分嚙合的小齒輪，并與變槳距軸承的大齒輪組成開式齒輪傳動副。變槳設(shè)備主要由電動機、大速比減速機和開式齒輪傳動副組成。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。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)計和制造的，這種輪轂結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了負(fù)荷的最佳分配，同時具有結(jié)構(gòu)緊湊和質(zhì)量輕的優(yōu)點。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)電機轉(zhuǎn)主軸上。1）輪轂輪轂是用來固定葉片和組成葉輪的重要部件之一。每個葉片有一套獨立的變槳機構(gòu)，主動對葉片進(jìn)行調(diào)節(jié)，葉片配備雷電保護(hù)系統(tǒng)。由于風(fēng)力發(fā)電機運行工況的特殊性，組成風(fēng)機的部件需要滿足強度、剛度和耐久性要求。機械制動響應(yīng)時間：；額定剎車力矩：； /s；7）機械制動用于正常停機3的變槳速率：；/s；；；；；； ；6）葉片變槳系統(tǒng)基于vout_3控制參數(shù)正常停機的3s平均值：35m/s；5）偏航錯誤限制基于powermax_3控制參數(shù)正常停機的3s平均值：2250kW；4）風(fēng)速限制緊急停機nA（）的轉(zhuǎn)速限制：；3）電功率限制緊急停機nA（）的轉(zhuǎn)速限制：；第二安全系統(tǒng)：單獨葉片順槳并且機械制動；2）轉(zhuǎn)速限制50年內(nèi)10分鐘極限平均風(fēng)速：；安全系統(tǒng)參數(shù)1）安全系統(tǒng)1年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：；50年內(nèi)10分鐘極限平均風(fēng)速：；2） TC3A () 以下值基于TC3A風(fēng)場的低溫環(huán)境給出：1年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：；50年內(nèi)10分鐘極限平均風(fēng)速：；以下值基于TC2A+風(fēng)場的低溫環(huán)境給出：1年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：；發(fā)電機支架質(zhì)量：；輪轂高度的設(shè)計風(fēng)速1）TC2A+ () ；TC1極限風(fēng)速被用到，以下值基于TC2A+風(fēng)場的常溫環(huán)境給出：主機架質(zhì)量：約12t；17）發(fā)電機支架葉輪鎖定系統(tǒng)位置：軸承座上；16）主機架偏航驅(qū)動位置：偏航軸承內(nèi)側(cè)；15）葉輪鎖定系統(tǒng)偏航驅(qū)動齒數(shù)z1：；3；偏航驅(qū)動數(shù)目：4；最大偏航制動力矩：3503kNm；供電：400690/50Hz；輪轂半徑：920mm；14）偏航系統(tǒng)輪轂重心：位于葉輪中心；軸承潤滑方式：油脂潤滑；13）輪轂浮動軸承型號：SKF C39/750 M或239/750 CA/W33；轉(zhuǎn)動慣量（低速側(cè)）：1390kgm2；最大滑動差（高速軸側(cè)）：；11）低速軸最小滑動差（高速軸側(cè)）：；總重量（含剎車盤）：約420kg；軸間距：約800mm；類型：帶兩套彈性元件的撓性聯(lián)軸器；齒輪箱轉(zhuǎn)動慣量（低速軸側(cè)）：62800kgm2；額定功率下的效率（含主軸軸承）：%；額定扭矩（）：；齒輪箱扭轉(zhuǎn)剛度（低速軸側(cè)，含低速軸）：+8Nm/rad；傳動比（）：；變壓器位置：塔筒外部；9）齒輪箱額定功率下的總效率（變頻器+線纜）：%；安裝方式：IM B 3（DIN IEC 34）；8）變頻器和變壓器轉(zhuǎn)動慣量：約80 kgm2；額定功率下的效率：%；發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速：1650rpm；發(fā)電機電壓：690V；輔助系統(tǒng)供電功率均值（如變槳，偏航，液壓等）：約50kW；輸入旋轉(zhuǎn)方向（從驅(qū)動端觀察）：順時針；塔筒重量（不含內(nèi)附件）（IEC TC3A）：220t； 7）發(fā)電機輪轂高度（IEC TC3A）：90m；節(jié)數(shù)（IEC TC2A+）：4；塔筒內(nèi)附件質(zhì)量：約10 t；最大單節(jié)重量：70 t；頂部直徑：3005mm；機艙罩阻力系數(shù)：；6）塔筒機艙罩前部區(qū)域面積：；機艙寬度：；輪轂罩阻力系數(shù)：；輪轂罩前部區(qū)域面積：；輪轂罩直徑：；不含葉輪機艙重心位置（位于塔筒后方）：；葉片螺栓質(zhì)量（全部3支葉片）：1152 kg；5）機艙：+； ：+；葉輪質(zhì)量：約46噸；4）槳葉；葉輪質(zhì)量不平衡度：*R；槳葉錐角：；葉輪仰角：5186。平均沙塵/沙礫尺度：約 20μm； 是否存在沙塵暴危險：是； 是否存在地震危險：是，VII（）；最大濕度：80%；每年低于20℃的平均天數(shù)：20天；風(fēng)機運行狀態(tài)下允許的外部環(huán)境溫度（海拔1250m至2000m）：30℃至+35℃；雷電保護(hù)等級：IEC 6140024 1級； 2）設(shè)計環(huán)境條件； ； 切出風(fēng)速vout_2（3s平均值）：35m/s； 切入風(fēng)速vin_1：3m/s； 最佳葉尖速比（）：； 額定風(fēng)速（）：； 額定葉輪轉(zhuǎn)速（）：； ：IEC TC3A； 設(shè)計空氣密度（溫度+15℃，海拔0m）： kg/m3；額定葉尖速度（）：； 葉輪轉(zhuǎn)速范圍（）：； 槳葉數(shù)目：3； 五、風(fēng)力發(fā)電機組主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 1）總體參數(shù) 3）運行載荷，它是由風(fēng)力發(fā)電機的運行和控制產(chǎn)生的，包括風(fēng)機的起動和停止、發(fā)電機的并網(wǎng)和脫網(wǎng)、偏航運動期間出現(xiàn)的機械制動和瞬變載荷等。10%；2) 頻率正常值為177。其它環(huán)境影響氣候因素會影響風(fēng)力發(fā)電機的整體性能和安全性，在設(shè)計時應(yīng)考慮下列環(huán)境條件：正常和極端的溫度范圍、濕度、空氣密度、陽光輻射及雨、雹、雪、結(jié)冰、雷電和地震、鹽霧等因素。2）平均風(fēng)速是風(fēng)速瞬時值的統(tǒng)計平均值，一般是指在許多年內(nèi)的風(fēng)速年度平均值。風(fēng)力發(fā)電機的等級用風(fēng)速和湍流度來進(jìn)行定義。2）外部條件又可分為正常和極端兩種條件，正常外部條件一般與長期結(jié)構(gòu)載荷和運行條件有關(guān)，而極端外部條件代表了稀少但可能很關(guān)鍵的外部設(shè)計條件，風(fēng)機的設(shè)計載荷情況由這些外部條件與風(fēng)力發(fā)電機運行模式組合而成。1）風(fēng)力發(fā)電機受到環(huán)境（風(fēng)況和其它環(huán)境）及電氣（電網(wǎng)）條件的限制，可能影響風(fēng)機的載荷、耐久性和運行狀況。風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計的基本原則如下：1）重要零部件設(shè)計原則是單個零件的失效不會導(dǎo)致整個裝置破壞；2）所有重要的零部件能承受全部可預(yù)見的各種載荷；3）在設(shè)備檢查和維護(hù)時間間隔內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電裝置不會出現(xiàn)嚴(yán)重的惡化，考慮到對相關(guān)零部件檢查的可行性；4）風(fēng)機中凡是不能檢查的零部件，應(yīng)保證這些零部件在整個壽命期間有足夠的耐久性。水溫： 12～15℃；四、風(fēng)力發(fā)電機組的設(shè)計要求風(fēng)電機組的設(shè)計主要內(nèi)容包括風(fēng)電機組的氣動特性、所需認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證規(guī)則、風(fēng)輪運動形式、發(fā)電機特性、風(fēng)電機組的功率調(diào)節(jié)方式、控制系統(tǒng)、主傳動鏈和其它傳動形式等。；PH值： ；總?cè)芙馕铮? 400600mg/l； 2）水（新水水質(zhì)）:1 mg/L；40℃；；PH值： ；嘉峪關(guān)地區(qū)能源介質(zhì)情況1）新水水質(zhì)（生產(chǎn)水供水）本工程建設(shè)場地地下水埋藏深度大于100米，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk800kpa。3米以下卵石堆積致密，且被粘質(zhì)膠結(jié)，處于半膠結(jié)膠結(jié)狀態(tài)。地質(zhì)概況本工程所在區(qū)域地貌比較平坦，平均坡降為12%，地形呈西高東低，該場地地形略有起伏，地區(qū)地勢開闊，交通便利，利于施工。相對濕度46%最熱月平均濕度52%夏季大風(fēng)經(jīng)常伴隨著雷陣雨天氣同時發(fā)生，它具有來勢猛、時間短、陣性強和局地性等特點。嘉峪關(guān)市機場與酒泉平均風(fēng)速對照表（7174年）月份123456789101112全年機場酒泉偏差春季特大黑風(fēng)（瞬時速度達(dá)到25米/秒以上）常伴隨沙暴同時發(fā)生，統(tǒng)計63年82年資料酒泉共出現(xiàn)過9次，嘉峪關(guān)市14次（其中持續(xù)1小時以上的達(dá)7次），大約三年一遇。夏季主導(dǎo)風(fēng)向E一年中尤以4月大風(fēng)最多，最多年達(dá)12天，9月最少。境內(nèi)大風(fēng)日數(shù)為全年平均37天，多集中在35月份和78月份盛行西北風(fēng)?！妫┘斡P(guān)市最熱月份為七月，℃，最冷月份為元月份，℃?！妫?嘉峪關(guān)市冬季（12月2月）嚴(yán)寒，℃℃；夏季（6月8月）炎熱，℃℃；酒泉冬夏季氣溫歷史演變值四十年代五十年代六十年代七十年代年份19401949195019591960196919701979夏季（6月8月）平均氣溫（℃）增減（177?？梢娊氖陙砟昶骄鶜鉁乜偟淖兓窍陆第厔?。風(fēng)能年儲量可達(dá)800千瓦時/米2左右。3）太陽能情況，全年日照時數(shù)為28543053小時，%。夏季通風(fēng)室外計算溫度26℃最冷月平均溫度－℃ 極端最低氣溫–℃最大氣溫差14℃全年采暖期180天。2）大氣溫度情況無霜期相對較短為153160天，年最高氣溫發(fā)生月份7月份，年最低氣溫發(fā)生月份1月份。河西走廊屬于青藏高原與內(nèi)蒙古高原過渡地帶，地勢平坦，南高北低，干旱少雨，降水量少，蒸發(fā)量大，光照時間長。三、嘉峪關(guān)地區(qū)氣象、地質(zhì)條件及能源介質(zhì)條件氣候方面1）氣候概況嘉峪關(guān)地處河西走廊中部，南臨終年積雪的祁連山，北緣巴丹吉林沙漠，東西走向狹長，地帶內(nèi)北炎熱、南涼爽的地理特征，晝夜溫差大，是典型的大陸型季風(fēng)氣候，其特征是日