GB/T 46785-2025 风能发电系统 沙戈荒型风力发电机组
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资料介绍
ICS 27. 180 CCS F 11
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 46785—2025
风能发电系统 沙戈荒型风力发电机组
Wind energygeneration systems—Desertand gobiwind turbines
2025-12-02发布 2025-12-02实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 46785—2025
目 次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号 2
5 机组环境条件 2
5. 1 环境参数条件 2
5. 2 机组等级 3
5. 3 沙戈荒地区风蚀环境 3
6 技术要求 4
6. 1 基本要求 4
6. 2 一般技术要求 4
6. 3 机械部件 4
6. 4 环境控制系统 5
6. 5 电气系统 5
7 试验方法 5
8 检验规则 6
8. 1 检验类别 6
8. 2 检验规定 6
8. 3 检验项 目 6
9 运输 、安装 、运行和维护 7
9. 1 运输 7
9. 2 安装 、调试和储存 7
9. 3 运行和维护 8
Ⅰ
GB/T 46785—2025
前 言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专列的责任 。
本文件由中国机械工业联合会提出 。
本文件由全国风力发电标准化技术委员会(SAC/TC50)归 口 。
本文件起草单位 :金风科技股份有限公司 、内蒙古工业大学 、中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司 、中国电力科学研究院有限公司 、北京鉴衡认证中心有限公司 、湖南大学 、远景能源有限公司 、上海电气风电集团股份有限公司 、北京金风科创风电设备有限公司 、明阳智慧能源集团股份公司 、国华能源投资有限公司 、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部 、株洲时代新材料科技股份有限公司 、湖南兴蓝风电有限公司 、运达能源科技集团股份有限公司 、中车山东风电有限公司 、中车启航新能源技术有限公司 、上海电力实业有限公司 、中广核(乌兰察布)风力发电有限公司 、华锐风电科技(集团)股份有限公司 、北京金风慧能技术有限公司 、中船海装风电有限公司 、江苏金风科技有限公司 、上海勘测设计研究院有限公司 、国际铜专业协会(美国)北京代表处 、水电水利规划设计总院 、中国质量认证中心有限公司 、阳光电源股份有限公司 、深圳市禾望电气股份有限公司 、内蒙古自治区气象服务中心 、浙江正泰新能源开发有限公司 、华润电力技术研究院有限公司 、江西智信检测认证技术有限公司 、上海中认尚科新能源技术有限公司 、上海震业环境科技有限公司 。
本文件主要起草人 :曹志刚 、陈鑫 、孟克其劳 、任君 、秦世耀 、俞黎萍 、蔡志崧 、黄晟 、邹运武 、万保库 、王东亚 、徐洪雷 、邹荔兵 、关晓晴 、欧阳华 、陈少敏 、冯学斌 、廖建敏 、刘钦东 、沈瑞卿 、张智伟 、吕诚 、孙星 、张敬祎 、张世福 、甘旭超 、乌云高娃 、魏娟 、陈孝旭 、吴俊辉 、杨长梓 、张万军 、刘芳 、张静静 、姜娟 、李东升 、王大刚、王文平、黄洁亭、袁瑛、邱情芳、陈艳、吴玉杨、周党生、徐丽娜、诸荣耀、袁炜、张龙、范少辉、姚加桂、马继辉、杜聪 。
Ⅲ
GB/T 46785—2025
风能发电系统 沙戈荒型风力发电机组
1 范围
本文件规定了沙漠 、戈壁以及荒漠地区风力发电机组(以下简称 “机组 ”) 的环境条件 、技术要求 、试验方法 、检验规则 , 以及机组在运输 、安装 、运行和维护等方面的要求 。
本文件适用于应用在沙漠 、戈壁以及荒漠地区的并网型水平轴风力发电机组的设计 。
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/T 1865 色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射曝露 滤过的氙弧辐射
GB/T 2423. 37 电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 L:沙尘试验
GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 14295 空气过滤器
GB/T 14522 机械工业产品用塑料 、涂料 、橡胶材料人工气候老化试验方法 荧光紫外灯GB/T 18451. 1 风力发电机组 设计要求
GB/T 19072
风力发电机组
塔架
GB/T 19568
风力发电机组
装配和安装规范
GB/T 19960
风能发电系统
风力发电机组通用技术条件和试验方法
GB/T 20319
风力发电机组
验收规范
GB/T 25383
风力发电机组
风轮叶片
GB/T 25385
风力发电机组
运行及维护要求
GB/T 33629
风力发电机组
雷电防护
GB/T 37921 高海拔型风力发电机组
GB 50057 建筑物防雷设计规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件 。
3. 1
沙漠 desert
地面完全被沙所覆盖 、植被稀疏 、降水匮乏 、空气干燥的荒芜地区 。
注 : 沙漠亦称 “沙幕 ”。
3.2
戈壁 gobi
大型荒漠与半荒漠地区 。
注 : 戈壁多数地区不是沙漠而是裸岩 ,亦称 “戈壁沙漠 ”。
1
GB/T 46785—2025
3.3
荒漠 wasteland
气候干旱 , 降雨稀少 、多变 ,植被稀疏低矮 ,土地贫瘠的自然地带 。
注 : 荒漠年降水量小于 60 mm 或湿润度小于 0. 05;按地表物质分为岩漠 、砾漠 、沙漠 、泥漠和盐漠等 。 3.4
沙戈荒地区 desertand gobiarea
沙漠 、戈壁 、荒漠地区的统称 。
3.5
沙戈荒型风力发电机组 desertand gobiwind turbines
应用于沙戈荒地区的风力发电机组 。
3.6
沙尘浓度 dustconcentration
单位体积的空气内的沙尘含量 。
注 : 以年均 PM10作为评估指标 ,单位为 μg/m3 。
4 符号
下列符号适用于本文件 :
Dref:年均沙尘浓度 ,单位为微克每立方米(μg/m3 ) ;
PM10 :可吸入颗粒物 ,通常指粒径在 10 μm 以下的颗粒物 ;
Vave :年平均风速 ,单位为米每秒(m/s) ;
V50 :50年一遇最大风速(10 min平均) ,单位为米每秒(m/s) 。
5 机组环境条件
5. 1 环境参数条件
机组电气系统 、防护及冷却系统设计的环境条件参数见表 1。
表 1 沙戈荒地区环境参数
序号
环境参数
单位
年均沙尘浓度
(100,150]
(150,200]
(200, + ∞ )
1
空气温度
极端最高气温
℃
50
50
55
年最高气温
℃
40
45
50
年最低气温
℃
-35
-30
-30
极端最低气温
℃
-40
-40
-40
2
最大日温差
℃
30
30
30
3
地表最高温度
℃
75
75
80
2
GB/T 46785—2025
表 1 沙戈荒地区环境参数 (续)
序号
环境参数
单位
年均沙尘浓度
(100,150]
(150,200]
(200, + ∞ )
4
相对湿度
最湿月月平均最大
%
75
70
65
最干月月平均最小
%
20
20
20
5
凝露
—
有
有
有
注 1: 极端最高 、最低气温指几十年出现一次的最高空气温度 ,持续约 10 min,用于机组生存温度设计参考 。
注 2: 年最高 、最低气温是指每年出现的最高 、最低温度的多年平均值 ,用于机组运行温度设计参考 。
注 3: 若风电场实测数据超出上述参数建议值 ,参考实测数据验证风力发电机组的环境适应能力 。
5.2 机组等级
设计中考虑的外部条件取决于机组拟安装位置 ,表 2规定的机组分级 ,参数表示的是一个宽泛的范围 ,代表符合该类条件的区域 。
表 2 机组等级分类参数表
机组等级
年均沙尘浓度(Dref)
μg/m3
常规机组
Dref≤100
S1
100
S2
150
S3
200
S+
由设计者确定参数
注 1: S1即适用于年平均沙尘浓度在 100 μg/m3 ~ 150 μg/m3 区域的机组 ,典型区域包含库布齐沙漠 、乌兰布和沙漠 、腾格里沙漠 、巴丹吉林沙漠大部 、古尔班通古特沙漠及周边区域 。
注 2: S2即适用于年平均沙尘浓度在 150 μg/m3 ~ 200 μg/m3 的区域的机组 ,典型区域包含柴达木沙漠 、库木塔格沙漠大部分区域 , 以及巴丹吉林沙漠北部 、塔克拉玛干沙漠周边区域 。
注 3: S3即适用于年平均沙尘浓度在 200 μg/m3 ~ 350 μg/m3 的区域的机组 ,典型区 域 为 塔 克 拉 玛 干 沙 漠 外 缘区域 。
5.3 沙戈荒地区风蚀环境
运行于沙戈荒地区的风力发电机组 ,塔筒底部易受到沙粒冲击作用 , 出现涂层风蚀的现象 。沙戈荒地区的风蚀环境分类条件见表 3。
3
GB/T 46785—2025
表 3 风蚀环境分类
单位为米每秒
沙戈荒地区风蚀环境分类
一般风蚀环境
重度风蚀环境
Vave
(0,10]
(10, + ∞ )
V50
(0,50]
(50, + ∞ )
注 : 参考轮毂高度处风速 , 以一般风蚀环境定义为例 , 即轮毂高度 Vave≤10 m/s或 V50≤50 m/s 的沙戈荒地区 。
6 技术要求
6. 1 基本要求
机组的设计应满足 GB/T 18451. 1、GB/T 19960以及本文件的相应要求 。
6.2 一般技术要求
6.2. 1 机组应具备应对沙戈荒地区弱电网适应性的能力 。
6.2.2 机组接地设计应满足 GB/T 33629的要求 ,针对沙戈荒高土壤电阻率的场景 ,按 GB 50057降低接地电阻 。
6.2.3 机组设计过程中宜考虑表面粗糙度劣化对叶片气动性能以及整机载荷的影响 。
6.2.4 机组叶片 、机舱罩 、导流罩 、塔筒壁等外露表面 ,应做防沙尘处理 。
6.2.5 机组宜针对沙戈荒场景充分考虑密封设计 ,相比常规区域机组 ,机舱罩防护不宜低于 IP23,机舱罩应加强密封设计 , 以降低机舱内含尘量 。
6.2.6 机组机舱无法完全防止沙尘侵入 , 机舱内发电机 、齿轮箱 、主轴 、偏航电机等部件 , 宜满足 IP5X防护等级 ,少量侵入尘土不应影响机组正常运行 。
6.2.7 基于沙戈荒地区土质特性 ,机组基础宜设计抗风沙措施 , 防止风沙侵蚀地基 ,在高盐碱区域 ,应对基础做防腐设计 ,避免盐碱腐蚀对基础强度的影响 。
6.3 机械部件
6.3. 1 机组叶片设计满足 GB/T 25383要求 ,还要考虑以下方面 :
a) 叶片表面宜具备抗脏污的能力 ;
b) 叶片前缘应配置防护材料 , 防护材料的应满足耐紫外线 、耐沙蚀的性能 ,老化性能指标应至少满足表 4 的要求 。
表 4 叶片前缘防护材料老化性能指标
机组等级
S1
S2
S3
S+
沙蚀试验露底时长
15 min
40 min
90 min
设计者定义
6.3.2 机组应加强机舱密封要求 ,在叶片与轮毂 、叶轮与机舱以及机舱与塔架等动静连接处 ,应针对设计防沙密封方案 。
6.3.3 机组的发电机宜具备磁体防护方案 , 以避免高温 、沙尘等环境因子与退磁场耦合 , 降低磁钢退磁
4
GB/T 46785—2025
风险 。
6.3.4 橡胶弹性元件材料 ,应具有良好的承载性能和高低温性能 、耐热老化 、耐臭氧老化等性能 。
6.3.5 塔架设计满足 GB/T 19072的要求 ,还要考虑以下方面 :
a) 混塔宜考虑温度应力对结构裂缝的影响以及混塔结构胶的影响 ;
b) 塔架门 、电缆穿线孔朝向宜避开主风向 ,并针对性加强防沙 、密封设计 ;
c) 沙戈荒地区钢塔塔架底部易受到沙粒冲击作用造成风蚀影响 ,塔架表面的喷涂防腐方案宜参考风蚀环境分类 ,在重度风蚀环境中 ,宜采用环氧底漆 +耐磨聚脲弹性体面漆的组合方案 , 喷涂范围建议距地面高度不少于 5 m。
6.4 环境控制系统
6.4. 1 沙戈荒机型的环境控制过滤系统宜参考机组等级做配置区分 ,选型建议见表 5,并建议选择大容尘量过滤模组 ,延长更换周期 。过滤器设计应便于维护 。
表 5 环境控制过滤系统选型
机组等级
环控过滤设计方案
S1
初效过滤等级(C4)
S2
初效过滤等级(C4)增加运维频次
S3
初效 +中效过滤等级结合(C2+Z3)或高中效(GZ)
S+
设计者自定义
6.4.2 定义为 S3等级的机组 ,部署于塔底外部的冷却系统 , 为规避地表高温 、沙尘覆盖风险 ,安装高度在保障安全的前提下 ,宜抬升 1. 5 m。
6.4.3 沙戈荒地区由于昼夜温差较大 ,塔架内壁易产生凝露 、凝霜 ,机组塔底宜具备除湿系统 。
6.5 电气系统
6.5. 1 电气系统
机组的电气系统符合以下要求 :
a) 电气器件的选型应满足相应的工作环境温度 、湿度以及海拔的要求 ;
b) 定义为 S3等级的机组 , 电控柜体应加强防尘设计 ,宜满足 IP5X 防护要求 ;
c) 电控柜应设计环控系统 ,保证电气系统正常工作 。
6.5.2 在线监测系统
机组在线监测系统宜对环境控制系统过滤装置进行监测或对机舱内沙尘浓度做监测 , 能尽早发现环境控制系统故障 , 降低大部件失效风险 。
7 试验方法
7. 1 机组型式试验应完成各项设计指标的测试 ,试验条件应符合 GB/T 18451. 1 和本文件规定 。
7.2 机组试验按 GB/T 19960的规定进行 。
7.3 外露部件抗紫外线试验按 GB/T 14522的规定进行 。
5
GB/T 46785—2025
7.4 机组机舱罩 、轮毂罩人工气候老化试验按 GB/T 1865和 GB/T 37921的规定进行 。
7.5 机组环境控制系统过滤设备型式试验按 GB/T 14295的规定进行 。
7.6 机组冷却系统型式试验按 GB/T 37921的规定执行 。
7.7 机组密封组件型式试验按 GB/T 4208和 GB/T 2423. 37的规定进行 ,可采用缩比模型 。
7. 8 机组叶片沙蚀型式试验宜采用重复冲击侵蚀法 ,通过喷嘴输送含有磨料颗粒的气流 , 冲击试样表面 。测试用试样宜选用玻璃钢基板 ,厚度应大于 6 mm ,采用 80 目或 120 目砂纸打磨粗糙 ,按照叶片实际生产工艺涂覆涂层 , 固化后涂层表面无缺陷 。 冲击磨料宜采用 50 μm 刚玉 。在 30°和 90°冲击角度下分别进行试验 , 冲击速度 100 m/s,沙粒通量 5 g/min,样品固定同一位置以保证损耗累计有效 ,记录漏底时间和损伤照片 。
8 检验规则
8. 1 检验类别
机组检验分为出厂检验和型式试验 。
8.2 检验规定
8.2. 1 机组在出厂之前均应进行出厂检验 。
8.2.2 在下列情况之一时应进行型式试验 :
a) 新产品初步试制定型鉴定时 ;
b) 初次鉴定产品的检验结果与之前进行的型式试验结果出现重大偏差时 ;
c) 产品的工艺 、结构发生重大变化时 ;
d) 出厂检验结果与最终的型式检验有重大差异时 ;
e) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时 。
8.3 检验项目
8.3. 1 机组出厂检 验 项 目 包 括 GB/T 19960、GB/T 20319 的 所 有 出 厂 检 验 项 目 , 检 验 方 法 按 照 GB/ T 19960、GB/T 20319进行 。
8.3.2 机组型式检验项目除包括 GB/T 19960、GB/T 18451. 1 规定的所有型式检验项 目外 ,还应包括表 6规定项 目 。
表 6 检验项目
序号
检验项 目
试验方法
型式试验
1
叶片紫外线老化试验
7. 3
△
2
机舱罩 、轮毂罩加速老化试验
7. 4
△
3
环境控制系统过滤效率试验
7. 5
△
4
冷却系统试验
7. 6
△
5
密封组件防尘试验
7. 7
△
6
叶片沙蚀试验
7. 8
△
注 :
标有“△ ”者为必检验项 目 。
6
GB/T 46785—2025
9 运输、安装、运行和维护
9. 1 运输
9. 1. 1 沙戈荒地区使用的工程器械应具备足够的越野能力和附着能力 ,具有比功率大 、爬坡性能好的能力 ,行走装置具有足够的附着力 。
9. 1.2 特殊包装要求 :考虑到沙尘暴 、高温 、高湿等极端天气 ,机组部件在运输过程中需采用耐腐蚀 、防震 、防潮的特殊包装材料 。
9. 1.3 运输路线规划 :应选择路况较好 、避开风沙严重 、地形复杂的路线 。
9. 1.4 运输车辆选择 : 运输车辆应具有较强的越野性能 ,并配备必要的脱困装置 。
9. 1.5 配套设备 :配备卫星定位系统 、对讲机等通讯设备 。
9. 1.6 运输全过程监控 : 采用卫星定位等技术实时监控运输车辆的位置和状态 ,确保货物安全 。运输过程宜注意 :
a) 实时监控车辆位置 、速度 、行驶方向等信息 。
b) 定期检查货物固定情况 , 防止货物移位或损坏 。
9. 1.7 机舱 、轮毂和发电机运输过程中应采用合适的工装底座和防护包装 ,并采取防雨 、防潮 、防腐蚀 、防紫外线 、防振动 、防污染 、防风沙及防止其他损坏的必要保护措施 ,提供相关说明和规范 ,保证货物能经受多次搬运 、装卸以及长途运输 ,能安全无损运达风电场 ,具体防护措施包括且不限于 :
a) 防沙尘 : 采用密闭式集装箱或包裹 ,并在关键部位填充防尘材料 ;
b) 防振 : 使用减振垫 、缓冲材料 , 固定牢固 ,避免运输过程中的碰撞 ;
c) 防腐蚀 : 对易腐蚀部件进行特殊涂层或包装 , 防止沙漠环境中的腐蚀 ;
d) 温度控制 : 对于对温度敏感的部件 ,采取保温或降温措施 。
9.2 安装、调试和储存
9.2. 1 生产厂家应提供安装说明书 ,并对机组的安装 、调试和现场试验进行技术指导 。 安装应收集的资料包括但不限于 :
a) 设计图纸 、图样 、现场条件和施工条件情况等 ;
b) 现场调查 ,收集安装资料 ;
c) 了解与设备安装施工现场有关的风速 、沙尘 、雨量 、低温期 、雷电等气候资料 ;
d) 主要材料 、设备 、吊装机具的技术资料和供应状况 。
9.2.2 在安装过程中 ,严格按照制造商提供的安装手册进行组装 ,并对关键部件进行复检 。对每个安装步骤进行严格的质量检查 ,确保安装质量 。应使用专用安装工具 ,避免对设备造成损坏 。
9.2.3 应保证现场安装质量和安全措施 ,安装技术要求应符合 GB/T 19568中的规定 。
9.2.4 高温天气 、风沙等恶劣天气不应对部件造成损坏和污染 ,注意部件保存时的防风沙措施 ,应采用耐候性强的材料 。
9.2.5 机组安装过程中 ,涂抹胶体或油时 ,宜优化或更换涂抹方式 ,减少沾染沙尘产生的影响 。
9.2.6 阶段性安装完成后应采取防风沙措施 ,安装防风沙罩 、沙障等 ,减少风沙对设备的侵蚀 。并建立完善的防雷接地系统 ,确保设备安全 。
9.2.7 对于存储的设备应存放在清洁 、通风 、防雨 、雪 、沙尘侵袭的地方 ,不宜在阳光下暴晒 。
9.2. 8 工作人员身体状况应适合沙戈荒环境作业要求 ,作业前应经过相关技术和安全培训 ,作业现场
7
GB/T 46785—2025
应配备急救药品和设备 。
9.3 运行和维护
9.3. 1 机组运行及维护应满足 GB/T 25385的要求 。针对沙戈荒地区的特殊环境条件 ,宜建立完善的监控系统 、制定详细的维护保养计划和完善的应急预案 。
9.3.2 相对常规区域 ,宜对机组环境控制系统的过滤装置增加检查频率 。
9.3.3 应定期对机组机舱内 、塔底 、柜体内聚积的沙尘做清理 。
9.3.4 强沙尘暴天气过程之后 , 宜 对 故 障 机 组 登 机 检 查 , 确 认 环 控 系 统 正 常 , 机 组 内 沙 尘 聚 积 量 正 常后 ,再复位运行 。
9.3.5 规定相 应 维 护 安 全 准 则 , 制 定 包 括 巡 检 制 度 、润 滑 保 养 、防 腐 蚀 处 理 和 故 障 诊 断 与 维 修 的 手册 , 同时应保证维护人员的健康和安全 。
9.3.6 维护条件中应规定执行维护的天气条件 、所需维护工具和设备 、相关技术文件以及维护人员资质要求 。
9.3.7 维护工作步骤应结合沙戈 荒 地 区 环 境 特 点,规 定 维 护 或 检 查 的 操 作 步 骤 、维 护 计 划 的 频 次 、设备 、配件及耗材的更换周期和更换数量 ,制定全生命周期防护措施 。在特殊环境下的维护宜注意 :
a) 高温环境 : 加强对润滑油的管理 ,定期更换润滑油 ;
b) 高湿环境 : 加强对绝缘部件的检查 , 防止绝缘失效 ;
c) 盐雾环境 : 定期对金属部件进行防腐处理 。
9.3. 8 对有沉降风险的机组地基基础 ,应在机组施工期和运行期进行沉降观测 。
9.3.9 应通过对各种气象 、电气 、机械 、系统等参数的长期监测 ,对机组的各种运行性能 、状态 、外部环境数据定期进行分类分析与总结 ,对极端天气和关键零部件建立预警系统 , 降低危害 。
9.3. 10 对于沙戈荒地区高频更换零部件 ,应设立增加备件储备 ,设立备件库 ,便于物资调度 。
9.3. 11 针对不同工况 ,应具备特殊吊具 、工装的设计 、生产条件 。
9.3. 12 应定期清理集电环碳刷和防雷碳刷的磨屑及油污 ,检查碳刷是否有点蚀 、电蚀 、磨损情况 ,不能满足要求的 ,及时更换 。
9.3. 13 应定期检查散热风扇叶片是否变形 、电控系统进出风口是否破损或堵塞 。
9.3. 14 应定期检查水冷散热器翅片孔隙有无堵塞 、油泥等 ,定期清洗散热器 。
8

