GB/T 21407-2015 双馈式变速恒频风力发电机组

　　ICS 27. 180 F 11

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 21407—2015代替 GB/T 21407—2008

　　双馈式变速恒频风力发电机组

　　Doublyfed variablespeed constantfrequency wind turbine

　　2015-10-09发布 2016-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 21407—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 21407—2008《双馈式变速恒频风力发电机组》。

　　本标准与 GB/T 21407—2008相比 ,除编辑性修改外 ,主要技术变化如下 :

　　— 将标准适用范围扩大为风轮扫掠面积大于 200 m2 的机组 ;

　　— 在术语和定义中将 “双馈式线绕转子异步发电机”“电机侧变流器”“网侧变流器 ”和 “设计转速 ”等在正文中未提及的定义删除 ;

　　— 增加了 “变速恒频装置”“标准型机组”“台位试验 ”和 “拖动试验 ”四个术语 ;

　　— 删除原标准第 4章 “缩略语 ”;

　　— 增加了第 4章 “机组的构成 ”;

　　— 增加了第 5 章 “机组的等级与命名 ”;

　　— 增加了第 10章 “机组的运行与维护要求 ”;

　　— 增加了第 11章 “其他 ”;

　　— 将技术要求中的 “一般要求 ”改为 “基本要求 ”,增加了 :“机组基础设计要求”“机型设计要求 ”和“机组合格认证要求 ”等条文 ;

　　— 将 “正常环境条件 ”改为 “环境条件 ”,并分列了环境条件和电网条件两部分 。

　　— 将 “性能要求 ”改为 “机组性能及技术指标要求 ”,并对性能指标作了部分修订 ;

　　— 增加了 “功能要求”“电气性能要求 ”和 “防腐要求 ”的条文 ;

　　— 将 “总装配要求 ”改为 “机组及主要部件(系统)装配与安装 ”,在该条中增加了 “一般要求”“机组制造工艺流程”“叶片制造工艺要求 ”“机械装配要求 ”“机组基础施工要求 ”“机组整机装配要求 ”“机组调试要求 ”和 “机组试运行要求 ”;

　　— 将“5. 6 台架模拟试验要求 ”和“5. 7 机组外场试验要求 ”进行编辑性修改后纳入到 “试验方法 ”一章中 ;

　　— 在 “试验方法 ”条文中增加了 “试验要求 ”,将 “试验台试验 ”改为 “工厂试验 ”,将 “机组外场试验 ”改为 “风场试验 ”并对条文进行了编辑性修改 。在试验方法中增加了 “机械连接性能检验 ”“电 气性能检验”“传动链台位试验”“轮毂组件台位试验”“功率特性测试”“电网适应性测试”“电能 质量测试 ”和 “机械载荷测试 ”;

　　— 在 “检验类别 ”中增加了 “验收检验 ”;

　　— 检验项目通过列表的方式给出 ;

　　— 将引用的抽样标准“GB/T 5080. 7”改为“GB/T 19960. 1—2005”;

　　— 删除了“7. 5. 1 失效率判定 ”;

　　— 将 “包装和保管 ”单独成条分述 ;

　　— 将 “运输和贮存 ”单独成条分述 ;

　　— 将 “用户的特殊要求 ”修订为第 11章 “其他 ”;

　　— 删除 “附录 A”和 “附录 B”。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC50)归 口 。

　　本标准起草单位 : 国电联合动力技术有限公司 、浙江运达风电股份有限公司 、沈阳工业大学风电技术研究所 、上海电气风电设备有限公司 、华锐风电科技股份有限公司 、中国明阳风电集团有限公司 、沈阳

　　GB/T 21407—2015

　　华人风电科技有限公司 。

　　本标准主要起草人 :张健志 、冯健 、孙黎翔 、屈晓娟 、潘磊 、蔡安民 、王海龙 、周胜兵 、井延伟 、何明 、罗勇水 、应有 、王晓东 、许移庆 、金宝年 、杨明明 、张献中 、陈湘泉 、宋筱文 。

　　本标准历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 21407—2008。

　　双馈式变速恒频风力发电机组

　　1 范围

　　本标准规定了水平轴双馈式变速恒频风力发电机组(以下简称 “机组 ”)的等级与命名 、技术要求 、试验方法 、检验规则 、标志 、包装 、贮存 、运输与保管等 。

　　本标准适用于风轮扫掠面积大于 200 m2 的双馈式变速恒频风力发电机组 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 2900. 53 电工术语 风力发电机组

　　GB 5083—1999 生产设备安全卫生设计总则

　　试验 额定电压 35 kV(Um=40. 5 kV)及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具

　　GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差

　　GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变

　　GB/T 14315 电力电缆导体用压接型铜 、铝接线端子和连接管

　　GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波

　　GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡

　　GB 14048. 1—2012 低压开关设备和控制设备 第 1部分 :总则

　　GB/T 18451. 1 风力发电机组 设计要求

　　GB/T 18451. 2 风力发电机组 功率特性测试

　　GB/T 19568—2004 风力发电机组装配和安装规范

　　GB/T 19960. 1—2005 风力发电机组 第 1部分 :通用技术条件GB/T 19963—2011 风电场接入电力系统技术规定

　　GB/T 20319—2006 风力发电机组 验收规范

　　GB/T 20320—2013 风力发电机组 电能质量测量和评估方法GB/T 22516 风力发电机组 噪声测量方法

　　GB/T 25381 风力发电机组 系列型谱

　　GB/T 25383—2010 风力发电机组 风轮叶片

　　GB/T 25385—2010 风力发电机组 运行及维护要求GB/Z 25426 风力发电机组 机械载荷测量

　　GB/Z 25458 风力发电机组 合格认证规则及程序GB/T 32077 风力发电机组 变桨距系统

　　GB 50007 建筑地基基础设计规范

　　GB 50010 混凝土结构设计规范

　　GB 50135—2006 高耸结构设计规范

　　GB 50169 电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范GBZ 1—2010 工业企业设计卫生标准

　　DL/T 1071 电力大件运输规范

　　DL/T 5384—2007 风力发电工程施工组织设计规范JB/T 7878 风力机 术语

　　JB/T 10425. 1—2004 风力发电机组 偏航系统 第 1部分 :技术条件

　　JB/T 10426. 1—2004 风力发电机组 制动系统 第 1部分 :技术条件JB/T 10427—2004 风力发电机组一般液压系统

　　NB/T 31039 风力发电机组雷电防护系统技术规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900. 53和 JB/T 7878界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　变速恒频风力发电机组 variablespeed constantfrequency wind turbine

　　风轮转速可以随风速在较宽的范围内改变 ,机组输出的电能频率与电网频率保持同步的风力发电机组 。

　　3.2

　　变速恒频装置 variablespeed constantfrequencydevice

　　机组运行过程中通过变桨系统和变流器实时调整发电机转速 ,使其转速最佳 , 同时通过变流器改变发电机励磁电流频率 ,使输出的电流频率恒定的装置 。

　　3.3

　　台位试验 testin production location

　　在生产台位上对风力发电机组的重要组件 、部件或系统进行的功能及性能试验 。

　　3.4

　　拖动试验 towingtest

　　用电动机模拟风力 ,拖动风力发电机组的发电系统(含主轴 、齿轮箱 、发电机 、变频器和控制机柜)使之处于工作状态 ,用以检测发电系统的各项技术性能 。

　　4 机组的构成

　　双馈式变速恒频风力发电机组由轮毂 、变桨距装置 、叶片 、齿轮箱 、联轴器 、发电机 、电控柜及塔架等主要部件和设备组成的成套设备 ,其构成示意图见图 1。

　　说明 :

　　1 — 轮毂 ;

　　2 — 变桨距装置 ;

　　3 — 叶片 ;

　　4 — 主轴 ;

　　5 — 齿轮箱 ;

　　6 — 联轴器 ;

　　7 — 发电机 ;

　　8 — 电控柜 ;

　　9 — 机舱罩 ;

　　10— 机架 ;

　　11— 塔架 。

　　图 1 机组构成示意图

　　5 机组的等级与命名

　　5. 1 机组等级

　　机组等级划分应符合表 1 的要求 。

　　表 1 机组等级

　　5.2 机组的命名

　　机组型号命名一般由基础部分和附加部分组成 。基础部分由企业代字和额定功率组成 ; 附加部分由风轮直径 、塔架高度和机组等级组成 , 附加各部分之间用下斜线隔开 ,特殊情况下也可简化附加部分 ;基础部分与附加部分用短横线隔开 。其命名方式见图 2。

　　××× ××× — ×× / ×× / ××

　　机组等级

　　分隔线

　　塔架高度分隔线

　　风轮直径分隔线

　　额定功率企业代字

　　注 : 图中 × ×代表数字 、字母等 ,但其中的位数仅仅是一种示意 ,不代表实际位数 , 实际位数由各企业自行规定 ,但其各功能顺序应符合本标准 。

　　图 2 机组命名方式

　　企业代字由企业自行规定 ;

　　额定功率由 阿 拉 伯 数 字 表 示 , 单 位 为 kW , 如 1 MW 用 1 000表 示 , 1. 5 MW 用 1 500表 示 , 以 此类推 ;

　　风轮直径用阿拉伯数字表示 ,单位为 m ,如 55 m 用 55表示 ,82 m 用 82表示 , 以此类推 ;

　　塔架高度用阿拉伯数字表示 ,单位为 m ,如 65 m 用 65表示 ,80 m 用 80表示 , 以此类推 ;

　　机组等级用罗马字 Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ和英文字母 S与湍流特性 A、B、C组合而成 ,见示例 。

　　示例 1: 一级较高湍流特性风电机组表示为 : Ⅰ A。

　　示例 2: 二级中等湍流特性风电机组表示为 : Ⅱ B。

　　示例 3: 三级较低湍流特性风电机组表示为 : ⅢC。

　　5.3 机组命名示例

　　风力发电机组产品命名见示例 。

　　示例 1: × × × ×公司制造的 1. 5 MW 一级较高湍流特性风电机组 ,风轮直径为 82 m ,塔架高 度 80 m 其 产 品 型 号为 :UP1500-82/80/Ⅰ A。

　　示例 2: × × × ×公司制造的 3 MW 二级中等湍流 特 性 风 电 机 组 , 风 轮 直 径 为 100 m ,塔 架 高 度 90 m 其 产 品 型 号为 :UP3000-100/90/Ⅱ B。

　　示例 3: × × × ×公司制造的 6MW 三级较低湍流特性风电机组 ,风轮直径为 100 m ,塔架高度 90 m 其产品型号为 : UP6000-100/90/ⅢC。

　　6 技术要求

　　6. 1 基本要求

　　6. 1. 1 机组设计应符合 GB/T 18451. 1 的规定 。

　　6. 1.2 机型及功率设计宜符合标准 GB/T 25381的规定 。

　　6. 1.3 叶片设计应符合 GB/T 25383—2010 中第 5 章 ~第 7章的规定 。

　　6. 1.4 塔架设计应符合 GB/T 19072的规定 。

　　6. 1.5 机组防雷设计应符合 NB/T 31039的规定 。

　　6. 1.6 机组基础设计应符合 GB 50135—2006、GB 50007和 GB 50010的规定 。

　　6. 1.7 机组合格认证应符合 GB/Z 25458的规定 。

　　6.2 环境条件

　　6.2. 1 机组应适应以下环境条件 :

　　a) 机组运行环境温度范围 : -10 ℃ ~ +40 ℃ ;

　　b) 机组生存环境温度范围 : -20 ℃ ~ +50 ℃ ;

　　c) 湿度 :<95% ;

　　d) 空气密度为 : 1. 225 kg/m3 ;

　　e) 海拔高度 :<2 000 m。

　　6.2.2 机组应能适应的电网条件 :

　　a) 电网频率范围应符合表 2 的规定 ;

　　b) 电网供电电压偏差范围应在 GB/T 12325规定的限值内 ;

　　c) 电网三相电压不平衡度范围应在 GB/T 15543规定的限值内 ;注 : 本标准规定的三相电压不平衡为负序电压不平衡 。

　　d) 电网电压闪变值范围应在 GB/T 12326规定的限值内 ;

　　e) 电网电压谐波值范围应在 GB/T 14549规定的限值内 。

　　表 2 机组在电网频率范围的运行规定

　　表 2 (续)

　　6.3 机组性能及技术指标要求

　　6.3. 1 机组的切入风速应小于或等于 4. 5 m/s,切出风速应大于 20 m/s(10 min平均) 。

　　6.3.2 机组最大风能利用系数应大于 0. 4。

　　6.3.3 发电机输出电压(V)宜优先采用以下数系 :690、3 150、3 300、6 300、6 600、10 500。

　　6.3.4 机组在额定工况时 ,其输出的功率应不小于设计的额定功率 。额定风速以上时要求目标功率与实测功率偏差不超过 3% 。

　　6.3.5 机组的功率因数应在 ±0. 95的范围内并可调整 。

　　6.3.6 机组年可利用率应大于等于 95% 。

　　6.3.7 塔架应符合以下要求 :

　　a) 塔架高度应与风轮直径相匹配 ;

　　b) 塔架强度应与机组等级相一致 ,其强度及其他性能要求应符合 GB/T 19072—2010 中第 5 章的规定 ;

　　c) 塔架高度在 20 m 以上的应按 GB 5083—1999中 5. 7 的规定配备电梯或助爬装置 。

　　6.3. 8 机 组 基 础 的 结 构 形 式 、强 度 、抗 拔 及 抗 滑 稳 定 性 应 与 机 组 等 级 相 一 致 , 其 计 算 方 法 应 符 合GB 50135—2006第 7章的规定 。

　　6.3.9 风速在 6 m/s~ 10 m/s条件下 ,测量风力发电机组的声功率应小于等于 110 dB(A声级) 。

　　6.3. 10 机组内应有照明装置 ,其照度 :

　　a) 机舱内照度应大于或等于 300 lx;

　　b) 塔架内照度应大于或等于 200 lx。

　　6.3. 11 机组设计寿命应大于或等于 20年 。

　　6.4 功能要求

　　6.4. 1 控制系统

　　控制系统应符合以下要求 :

　　a) 控制系统技术参数和功能应符合 NB/T 31017—2011中第 4章的规定 ;

　　b) 控制系统应能保证机组具有低电压穿越能力 。 当电网跌至对机组低电压穿越要求的电压时 ,在规定的时间内 ,控制系统应能保证机组在网运行 。 电压跌落幅度与时间的对应关系见图 3。在电压跌落期间 ,机组应能发出一定量的无功功率以支撑电网电压 ,并在电压恢复后迅速恢复有功功率 。

　　图 3 风电场低电压穿越要求

　　6.4.2 变桨距系统

　　6.4.2. 1 变桨距驱动载荷应与叶片质量相匹配 。

　　6.4.2.2 变桨距系统技术性能应符合 GB/T 32077的规定 。

　　6.4.3 偏航系统

　　6.4.3. 1 偏航驱动载荷应与机组载荷相匹配 。

　　6.4.3.2 扭缆角度一般应在 ±1440°的范围内 。

　　6.4.3.3 偏航技术性能应符合 JB/T 10425. 1—2004第 4章的规定 。

　　6.4.4 液压系统

　　液压系统的功能及技术性能应符合 JB/T 10427—2004中 3. 3、3. 5、3. 7、3. 8 的规定 。

　　6.4.5 发电系统

　　6.4.5. 1 双馈式发电机技术性能应符合 NB/T 31013—2011第 4章和第 5 章的规定 。

　　6.4.5.2 双馈风力发电机变流器的技术性能应符合 NB/T 31014—2011第 4章的规定 。

　　6.4.6 防雷系统

　　机组防雷系统技术性能应符合 NB/T 31039的规定 。

　　6.4.7 制动系统

　　6.4.7. 1 制动形式应符合 JB/T 10426. 1—2004中 4. 1. 2 的规定 。

　　6.4.7.2 制动系统工作条件应符合 JB/T 10426. 1—2004中 4. 2 的规定 。

　　6.4.7.3 制动系统技术性能应符合 JB/T 10426. 1—2004中 4. 3 的规定 。

　　6.4. 8 监测系统

　　机组监测系统应具备对功率 、风速 、风向 、重要部件的温度 、风轮和发电机转速 、振动等信号进行检测判断的功能 , 同时应能显示发生故障的名称(或称标识) 。

　　6.5 电气性能要求

　　6.5. 1 电气连接要求

　　6.5. 1. 1 电线电缆的型号 、截面积 、颜色应与设计文件的规定相符 。

　　6.5. 1.2 接线端子与电缆采用压接式连接的 ,其压接方法和性能应符合以下要求 :

　　a) 导线截面积小于等于 10 mm2 的电线 、电缆的压接连接应符合 GB/T 18290. 2 的要求 ;

　　b) 导线截面积为 10 mm2 ~ 630 mm2 的电线 、电缆的压接应符合 :

　　1) 压接端子和连接管的规格与导线截面积的配合尺寸应符合 GB/T 14315的要求 ;

　　2) 压接后的电气及机械性能应符合 GB/T 9327的要求 。

　　6.5. 1.3 电气设备的供电电缆和信号输出电缆应与设备进行可靠连接 。

　　6.5.2 绝缘电阻要求

　　6.5.2. 1 当机组发电机输出电压小于等于 1 000V AC或 1 500V DC时 ,在电气设备 、控制机柜外壳与供电电路之间施加 1 000 V AC或 1 500V DC 的电压测得的绝缘电阻应大于 1 MΩ。

　　6.5.2.2 当机组发电机输出电压大于 1 000 V AC或 1 500 V DC,但不超过 36 kV 时 ,在电气设备 、控制机柜外壳与供电电路之间施加等于高压设 备 额 定 电 压 或 5 000 V AC 电 压 测 得 的 绝 缘 电 阻 应 大 于1 MΩ。

　　6.5.3 抗电强度要求

　　机组各电气 部 分 无 连 接 关 系 的 两 电 极 之 间 、电 极 与 设 备 或 器 件 壳 体 之 间 的 抗 电 强 度 应 符 合GB 14048. 1—2012 中 8. 3. 3. 4. 1 中 3)b)的规定 ,参见表 3。

　　表 3 与额定绝缘电压对应的介电试验电压

　　6.5.4 抗电强度要求

　　机组内电气系统所有设备的抗干扰度均应符合 GB/T 17799. 2 的规定 。

　　6.5.5 接地要求

　　6.5.5. 1 机组内所有电气设备壳体均应与地线进行连接(或承载保护联结) ,其连接用铜导体的截面积应大于或等于 16 mm2 。如果采用其他导电材料 ,其单位长度电阻不应超过允许的铜导体单位长度电

　　阻 ,其截面积不应小于 16 mm2 。

　　6.5.5.2 机组内所有设备 、部件等金属体均应做等电位连接 ,并与地线相连接 ,其连接用铜导体的截面积应大于或等于 16 mm2 。如果采用其他导电材料 ,其单位长度电阻不应超过允许的铜导体单位长度电阻 ,其截面积不应小于 16 mm2 。

　　6.5.5.3 接地滑动触点连接要求 :

　　a) 滑动触点应使用金属石墨碳刷 ;

　　b) 应保证碳刷在刷架内上下运动自由 ;

　　c) 应保证碳刷与接地导体有适度的压力 ;

　　d) 应保证碳刷与接地导体具有良好的面接触性 。

　　6.5.5.4 接地电阻应小于或等于 4 Ω。

　　6.6 防腐要求

　　6.6. 1 机舱和风轮防腐应符合以下要求 :

　　a) 金属零 、部件应有镀覆层 ,其防腐效果应满足机组寿命要求 ;

　　b) 没有镀覆层或镀层不能满足防腐要求的金属零 、部件可采用防腐涂料防腐 。 防腐涂料的种类及涂层厚度应满足机组寿命要求 ;

　　c) 非金属零 、部件的防腐应符合设计要求 ;

　　d) 大气腐蚀性能等级的选用应符合 GB/T 19292. 1 的规定 。

　　6.6.2 塔架防腐应符合 NB/T 31001—2010第 9章的规定 。

　　6.7 机组及主要部件(系统)装配与安装

　　6.7. 1 一般要求

　　6.7. 1. 1 厂房装配环境条件应符合 GBZ 1—2010 中 6. 2 的规定 。

　　6.7. 1.2 风场装配环境条件应符合 :

　　a) 风速一般不大于 10 m/s,必要时不大于 8 m/s;

　　注 : 必要时一般指风轮直径大于 80 m 以上时 ,风轮与机舱的装配 ,其装配场地风速不宜大于 8 m/s。

　　b) 无雨雪 。

　　6.7. 1.3 凡参与机械或电气装配(含吊装)和调试的人员均应接受过专门培训 ,并取得操作证书 。

　　6.7. 1.4 凡参加装配的人员均应佩戴安全帽 、工作鞋 、工作服等防护用品 。

　　6.7. 1.5 工艺装备 、计量器具 、仪器仪表和测试设备均应为合格品并在有效检定期内 。

　　6.7. 1.6 粘接剂 、树脂等非金属材料应为合格产品并在有效期内 。

　　6.7. 1.7 吊车 、吊具均应为合格设备和产品,并在有效检定期内 。

　　6.7. 1. 8 电梯或助爬装置应为合格设备 ,并在有效检定期内 。

　　6.7.2 机组制造工艺流程

　　机组生产的一般工艺流程见图 4。

　　图 4 机组生产工艺流程图

　　6.7.3 叶片制造工艺要求

　　叶片制造与检验应符合 GB/T 25383—2010的第 9章和第 10章的规定 。

　　6.7.4 装配前检查要求

　　在装配前应对所有零 、部件(含电缆)及设备作如下检查和检验 :

　　a) 合格证检查 ,没有合格证的产品一律不得进入装配工序 。 由检验员收存合格证 ;注 : 小型零部件(含标准件)的合格证允许为批合格证的复印件 。

　　b) 应对机械产品进行外观检查 ,尤其是配合面 ,不应有划伤 、碰伤和锈蚀 ;

　　c) 对电子或电气设备除进行外观检查 ,还应进行功能性检查和测试 ;

　　d) 应对电线 、电缆及电缆组件进行外观检查 ,导线绝缘层不应有压伤和破损现象 , 电缆组件标识应清晰完整 ,并进行导通和绝缘电阻检查 ,必要时进行抗电强度检查 ;

　　e) 应对液压和润滑系统进行检查 ,管路应清洁 ,不应有渗漏现象 ;

　　f) 应做好检查记录工作 。

　　6.7.5 机械装配要求

　　6.7.5. 1 传动链装配

　　传动链主要包括主轴 、轴承 、齿轮箱 、联轴器和发电机 ,其装配应符合以下要求 :

　　a) 装配流程应符合工艺规程的规定 ;

　　b) 轴承装配应符合 GB/T 19568—2004中 3. 3. 1 的规定 ;

　　c) 轴承在装配完成后应加入轴承腔体 50% ~ 80%的润滑脂 ;

　　d) 主轴与齿轮箱应可靠连接 ;

　　e) 联轴器装配应符合以下要求 :

　　1) 刚性联轴器装配时 ,应符合 GB/T 19568—2004中 3. 3. 4. 2 的规定 ;

　　2) 弹性联轴器装配时应符合 GB/T 19568—2004中 3. 3. 4. 3 的规定 。

　　f) 齿轮箱的安装应符合 GB/T 19073—2008中 5. 1 的规定 ;

　　g) 发电机在机架上安装时应使用对中仪测量和调整安装位置 , 确保与齿轮箱输出轴的同轴度要求 ;

　　h) 装配后的传动链应进行台位试验 ,检查其振动情况 ,振动指标应符合设计文件的要求 。

　　6.7.5.2 偏航和变桨距轴承及驱动齿轮副装配要求

　　偏航和变桨距驱动齿轮副装配时 ,应检查齿间隙 ,齿隙检查应在偏航及变桨轴承出厂标记部位进行 ,其尺寸应符合设计文件的要求 。检测齿面接触斑点 ,应符合工艺技术要求 。对于圆柱齿轮 ,沿齿高方向接触斑点应不小于 30% ,沿齿长方向接触斑点应不小于 40% 。接触斑点的分布位置应趋近于齿面中部 ,不允许在齿顶和齿根有接触斑点 。

　　6.7.5.3 制动器安装要求

　　制动器应在自由状态下安装 ,安装前应保证摩擦片与制动盘的工作表面干燥和清洁 。制动器装配后应使两制动块与制动盘间隙相等 。高速轴制动器可用塞尺检查制动块与制动盘之间的间隙 ,应符合工艺规程的要求 。偏航制动器可用深度尺检查制动盘到制动器安装面的距离 ,应符合工艺规程的要求 。装配后应进行加压试验 ,确保制动可靠 ,制动器活动自如 ,无任何卡滞现象 。

　　6.7.5.4 液压及润滑系统安装要求

　　液压及润滑系统安装时应保证液压缸 、密封件和管路的清洁性和密封性 ,并满足如下要求 :

　　a) 运动件行程应符合要求 ;

　　b) 运行应平稳 ,无卡滞和爬行现象 ;

　　c) 无外部渗漏现象 ;

　　d) 液压系统安装后应进行打压和保压试验 ,打压压力和保压时间应符合工艺规程的要求 。

　　6.7.5.5 高强度螺纹副安装要求

　　高强度螺纹副的安装应符合以下要求 :

　　a) 螺纹旋紧工具力矩误差应符合工艺文件的规定 ;

　　b) 高强度螺纹副的规格和强度等级应符合工艺文件的规定 ;

　　c) 应按工艺文件规定的润滑剂(或称抗咬合剂) 和涂抹方法及涂抹位置对高强度螺纹副施加润滑剂 ;

　　d) 应按工艺文 件 规 定 的 加 载 顺 序 、力 矩 及 次 数 对 高 强 度 螺 纹 副 施 加 力 矩 , 其 拧 紧 力 矩 可 参 照GB/T 19568—2004中的附录 A执行 ;

　　e) 加载力矩的螺纹副应按工艺文件的规定在螺母或螺栓头上作好标志 ;

　　f) 高强度螺纹副安装后应按工艺文件规定的时间和方法进行检查 。

　　6.7.5.6 电缆敷设要求

　　电缆敷设应符合以下要求 :

　　a) 供电电缆应尽量与信号电缆分开敷设 ;

　　b) 高压电缆应尽量与低压电缆分开敷设 ;

　　c) 电缆束应与电缆槽槽体或电缆支架或塔筒筒体进行固定 , 防止电缆或电缆束在机组运行中的摆动 ;

　　d) 电缆固定用卡子或扎带不应对电缆护套或绝缘层造成损伤 ;

　　e) 垂直敷设的电缆或电缆束其固定间距应适当 ,其夹持力矩既不损伤电缆护套或绝缘层 ,又能确保电缆或电缆束不下滑 ;

　　f) 轮毂内敷设的电缆或电缆束的固定间距宜在 100 mm~ 200 mm 范围内 , 以降低轮毂在旋转中对电缆束造成的动载荷 。

　　6.7.6 机组基础施工要求

　　6.7.6. 1 机组基础施工应符合 DL/T 5384—2007第 5 章的规定 。

　　6.7.6.2 机组接地装置的施工应符合 GB 50169的相关规定 ,其接地电阻应小于或等于 4 Ω。

　　6.7.7 机组整机装配要求

　　机组整机装配应符合 GB/T 19568—2004中 4. 1~4. 4 的规定 ,并依据整机厂编制的工艺规程完成装配工作 。

　　6.7. 8 机组调试要求

　　机组整机调试应符合 GB/T 20319—2006中 4. 2 的规定 ,并依据整机厂编制的调试工艺规程进行 。

　　6.7.9 机组试运行要求

　　机组试运行应按 GB/T 20319—2006中 4. 3 的规定执行 。

　　7 试验要求和方法

　　7. 1 试验要求

　　试验时应遵循以下要求 :

　　a) 试验用试验台 、仪器 、量具及工艺装备(含吊具)等均应为合格产品,并在计量检定周期内 ;

　　b) 工厂试验场地的温度 、湿度 、气压等环境条件应符合 6. 7. 1. 1及相关试验技术要求 ;

　　c) 风场试验时天气应无雨雪 ,风力宜在 5. 5 m/s~ 12 m/s范围内 。

　　7.2 试验方法

　　7.2. 1 工厂试验

　　7.2. 1. 1 机械连接性能检验

　　机械连接性能检验主要是检验机组各主要部件螺钉及螺栓的连接情况 ,检验轴或者齿轮传动的连接情况 ,其检验方法如下 :

　　a) 用 80%的拧紧力矩对一般性螺钉和螺栓进行紧固性检验 ;

　　b) 用 100%的拧紧力矩对关键螺钉和螺栓进行紧固性检验 ;

　　c) 轴或者齿轮传动的连接检验在装配时采用跟检方式 ,并做好检验记录 ,供后续工序查验 。

　　7.2. 1.2 电气性能检验

　　主要检验机舱 、轮毂 、控制机柜 、发电机 、变流器 、液压系统等电气或机电设备绝缘电阻和抗电强度 。绝缘电阻检验应符合 6. 5. 2 的规定 ,抗电强度检验应符合 6. 5. 3 的规定 。

　　7.2. 1.3 台位试验

　　7.2. 1.3. 1 传动链台位试验

　　机组传动链(含主轴 、齿 轮 箱 、联 轴 器 和 发 电 机) 全 部 装 配 后 , 且 相 关 系 统 均 处 于 正 常 工 作 状 态 (如齿轮箱 、液压系统 、发电及冷却 系 统 等) 下 对 传 动 链 进 行 台 位 试 验 。 试 验 条 件 是 让 发 电 机 工 作 在电动机状态(也可采用其他方式) , 拖 动 传 动 链 使 之 处 于 旋 转 状 态 。 在 传 动 链 运 转 情 况 下 观 察 主 轴 、轴承 、齿轮箱 、联轴器 、发电机等传 动 系 统 部 件 的 运 转 是 否 平 稳 , 振 动 和 声 音 有 无 异 常 。 通 过 对 高 速轴的制动试验检测液压 及 制 动 系 统 工 作 是 否 正 常 , 管 路 有 无 渗 漏 现 象 。 在 传 动 链 运 转 正 常 的 情 况下 ,通过控制装置 改 变 其 转 速 , 在 机 组 的 规 定 运 行 转 速 范 围 内 , 应 至 少 测 试 5 个 点 , 每 点 连 续 运 转10 min,测量点应在低速 、中速 、高速 均 有 分 布 。 运 行 中 观 察 主 轴 、轴 承 、齿 轮 箱 、联 轴 器 、制 动 器 、发电机等传动及相关部件的连接和运转情况 ,观察声音和振动情 况 ,测 量 并 记 录 其 温 度 变 化 情 况 ,测 量并记录噪声情况 。

　　7.2. 1.3.2 轮毂组件台位试验

　　变桨轴承 、驱动 、控制及润滑系统经机械装配和电气连接并经检验合格后 ,进行轮毂台位试验 。通过变桨控制系统使变桨系统处于工作状态 , 以检测变桨驱动速度与设计指标的符合性 ,检测桨距驱动角度与控制系统的一致性 ,检查传动机构运转时齿轮的啮合情况是否符合工艺要求 、其声音和振动是否正常 ,观察润滑系统工作是否正常 ,管路有无渗漏现象 ,控制系统的各种控制功能是否正确 。 台位试验时间不应低于 60 min。轮毂组件运行正常的情况下进行变桨系统掉电和紧急停机故障检查 ,检查掉电和紧急停机后其桨距定位点是否回到限位开关处 。

　　7.2. 1.4 拖动试验

　　7.2. 1.4. 1 控制器性能试验

　　控制功能主要是模拟机组的运行状态 , 检验控制器的响应与其功能及指标的符合性 ,试验方法按GB/T 19070—2003中 7. 2 和 7. 3 的规定 ,其试验项目结合机组技术条件确定 。

　　7.2. 1.4.2 安全保护功能试验

　　安全保护功能试验是在人为设置各种技术故障状态后 ,观察机组的安全保护功能的控制响应是否满足机组的安全设计要求 。各种故障状态一般包括 :

　　a) 机舱振动超极限值 ;

　　b) 过度扭缆 ;

　　c) 紧急停机 ;

　　d) 并网失败 ;

　　e) 风速信号丢失 ;

　　f) 风向信号丢失 ;

　　g) 变流器故障 ;

　　h) 主控制器故障 ;

　　i) 机械制动器故障 。

　　将装配完整并检验合格的机舱安装在拖动试验台上 ,并与变流器和机组控制系统进行完好连接 , 由拖动试验台使系统 处 于 发 电 运 行 状 态 , 由 控 制 器 输 入 以 上 各 种 故 障 状 态 , 观 察 和 记 录 控 制 系 统 响 应情况 。

　　7.2. 1.4.3 发电系统并网试验

　　将发电机系统安装在拖动试验台上 ,并与双馈式变流器进行连接 ,做发电机并网试验 。并网前 ,不带负载 ,使发电系统在低于同步转速的 20%转差附近运行 ;利用电机侧变流器的软件监控装置 ,对电机侧变流器输出的电压 、频率 、相位和电网进行同步性调节 ,在没有异常的情况下 ,通过同步寻找 ,达到同步后并网 。记录并网和同步寻找的试验过程 。

　　7.2. 1.4.4 速度调节试验

　　在机组变速运行范围 , 由拖动试验台给出不同风速所对应的转速 ,模拟风轮输出的转矩和功率 , 由双馈式变流器控制发电机的转矩 ,用测试仪测试转速和转矩的动态变化 ,并每隔 50 r记录转速和转矩的输出值 ,绘制出转矩—转速曲线 。

　　7.2. 1.4.5 功率因数调节试验

　　将发电机系统安装在拖动试验台上 ,并与双馈式变流器进行连接 , 由主控器分别对电机侧变流器和电网侧变流器给定有功和无功分量参考值或功率因数控制 目标 ,启动拖动试验台运行 ,使机组并网运行 ,用功率计测试电网侧和电机侧变流器的有功功率 ,改变拖动试验台的输出转矩 ,测试发电机有功和无功输出 。

　　7.2. 1.4.6 转矩调节试验

　　将发电机系统安装在拖动试验台上 ,并与双馈式变流器进行连接 ,拖动试验台模拟风轮在切入到切出风速间变化转矩 ,使发电机工作在并网发电状态 ,设定机组风速—转矩目标曲线 ,并整定为模拟信号 ,送入变速恒频装置 ,作为转矩控制的目标给定 ,调整转子侧变流器输出电流 ,观察转矩和电机功率输出的变化情况 ,记录对应的转矩和功率输出值 ,并绘制出转矩—功率曲线 。

　　7.2. 1.5 电磁兼容试验

　　机组控制系统的抗电磁干扰试验按 GB/T 17626. 2、GB/T 17626. 3、GB/T 17626. 4、GB/T 17626. 5、 GB/T 17626. 6 和 GB/T 17626. 8 的规定进行 。在实施电磁干扰的情况下 ,机组内所有传感器应不误发信号 ,执行部件应不产生误动作 。

　　7.2.2 风场试验

　　7.2.2. 1 机械连接性能检验

　　机械连接性能检验主要是检验机组吊装中各主要部件及设备的安装螺钉及螺栓的连接情况 ,其检验方法按 7. 2. 1. 1 中 a)和 b)的规定执行 。

　　7.2.2.2 电气性能检验

　　电气性能检验主要是对控制柜 、发电机 、变流器 、变桨系统 、测风系统等电气设备间的电气连接 、等电位连接和接地连接以及照明电路的连接与设计图样的符合性 ,各电气设备及机电设备的绝缘电阻和耐压等级检查 。 电气连接按设计图样检查 。绝缘电阻和耐压等级检查应符合 6. 5. 2、6. 5. 3 的规定 。 接地电阻应符合 6. 5. 5. 4 的规定 。

　　7.2.2.3 控制功能试验

　　依照变桨 、变速恒频装置的控制程序和步骤 ,进行逐项功能试验和测试 ,具体方法按 GB/T 19070—

　　2003第 7章的规定执行 。

　　7.2.2.4 安全保护功能试验

　　人为设置各种技术故障 ,观察机组的安全保护功能的控制响应是否满足机组的安全设计要求 。各种技术故障一般包括 :

　　a) 风轮转速超临界值 ;

　　b) 机舱振动超极限值 ;

　　c) 过度扭缆 ;

　　d) 紧急停机 ;

　　e) 并网失败 ;

　　f) 风速信号丢失 ;

　　g) 风向信号丢失 ;

　　h) 变流器故障 ;

　　i) 主控制器故障 ;

　　j) 变桨控制系统故障 ;

　　k) 机械制动器故障 。

　　7.2.2.5 并网试验

　　并网试验一般在风速小于或等于 8 m/s时进行 。在机组处于发电状态并自动进入并网程序时 ,观察桨距角变化的情况 ,用专用设备测试和记录电网和发电机频率 、相位 、幅值 ,观察其输出波形 ,完全达到同步条件后 , 自动并网 ,测量并网瞬间的电网参数变化 ,作好记录 。其结果与拖动试验记录进行比对 ,给出是否满足要求的判定 。

　　7.2.2.6 功率特性测试

　　功率特性测试按 GB/T 18451. 2 的规定执行 。

　　7.2.2.7 风轮转速超临界试验

　　在风速低于 7 m/s 的情况下 ,启动机组 ,使机组处于发电并网状态 ,用监控调试软件 ,给定不同风速下的目标转速上限值 , 降低机组输出功率 ,使其超过机组自身的临界转速 ,观察超速保护开关动作情况及机组停机过程和故障报警状态 。

　　7.2.2. 8 脱网停机试验

　　在机组运行的风速范围内的任意一点 , 分别设置紧急停机 、故障停机 ,使机组进入脱网停机程序 。监测并记录停机过程 、状态及桨距角的变化情况 。

　　7.2.2.9 电网适应性测试

　　将电网适应性测试装置串接于机组升压变压器与电网之间 ,待机组处于正常并网运行状态后 ,利用测试装置在机组升压变压器高压侧 分 别 产 生 6. 2. 2 要 求 范 围 内 的 电 压 偏 差 、频 率 偏 差 、三 相 电 压 不 平衡 、电压波动 、闪变和谐波电压 ,测试期间应至少采集机组升压变压器高压侧的三相电压 、三相电流与实时风速信息 , 电网适应性测试原理示意图如图 5 所示 。 电网适应性测试包括 : 电压偏差适应性 、频率偏差适应性 、三相电压不平衡适应性 、闪变适应性和谐波电压适应性 。

　　图 5 风电机组电网适应性测试原理示意图

　　7.2.2. 10 有功功率调节测试

　　在机组额定风速情况下 ,待机组运行在额定功率状态时 ,通过风机控制面板或者风机主控制器软件控制调整机组输出有功功率 ,机组应能按所控制的输出功率运行 ,在整个功率调整过程中机组运行应平稳 、无异常 。

　　7.2.2. 11 功率因数调节试验

　　在机组额定功率发电情况下 ,通过风机控制面板或风机主控制器软件 ,调整机组容性和感性无功功率输出 ,用功率计监测机组的无功输出和功率因数的变化指标是否与调整范围相对应 。

　　7.2.2. 12 故障电压穿越试验

　　将低电压穿越测试设备串接于机组升压变压器与接入电网之间 ,待机组处于正常并网运行状态后 ,分别在大功率(P≥90% Pn )和小功率(10% Pn≤P≤30% Pn )两种工况下 ,利用低电压穿越测试设备在机组升压变压器高压侧产生满足 GB/T 19963—2011第 9 章要求的对称与不对称电压跌落故障 ,测试期间应至少采集机组升压变压器高压侧的三相电压 、三相电流 、实时风速 、发电机转速与桨距角信息 ,故障电压穿越测试原理示意图如图 6所示 。

　　图 6 风电机组故障电压穿越测试原理示意图

　　7.2.2. 13 电能质量测试

　　电能质量测试按 GB/T 20320—2013中第 7章的规定执行 。

　　7.2.2. 14 噪声测试

　　按 GB/T 22516的规定执行 。

　　7.2.2. 15 机械载荷测试

　　机械载荷测试按 GB/Z 25426的规定执行 。

　　8 检验规则

　　8. 1 检验类别

　　机组产品检验分为出厂检验 、型式检验和验收检验 。

　　8.2 检验规则

　　8.2. 1 每台机组均应进行出厂检验 ,检验合格后签发合格证 。

　　8.2.2 型式检验按下列情况进行 :

　　a) 新产品定型鉴定时 ;

　　b) 产品的设计 、工艺等方面有重大改变时 。

　　8.2.3 验 收 检 验 分 为 预 验 收 和 最 终 验 收 。 预 验 收 从 试 运 行 时 开 始 到 试 运 行 结 束 , 最 终 验 收 按GB/T 20319—2006中 4. 6 的规定执行 。

　　8.3 检验项目及方法

　　8.3. 1 出厂检验和型式检验项目及方法见表 4。

　　8.3.2 验收检验项目和方法可按表 4 规定的出厂检验项 目和方法 ,也可按 GB/T 20319—2006 中第 5章规定的项目和方法验收 , 由用户和制造商商定 。

　　表 4 检验项目

　　表 4 (续)

　　8.4 抽样

　　验收检验数量按 GB/T 19960. 1—2005 中 7. 2. 4 的规定 ,在生产批中随机抽取 。

　　8.5 合格判定

　　8.5. 1 检验分析

　　将检测的数据进行整理 、分析和对比 ,结果全部符合设计及工艺技术要求的判为合格 。如有不合格的项 目 ,可进行更换 、调整 、修复直至合格 。

　　8.5.2 试验分析

　　对测试所得的数据进行分析 、计算 。将分析计算的数据与技术要求进行比较 ,结果符合设计及工艺技术要求的判为合格 。如有不符合技术要求的项 目 ,在对故障项目分析的基础上 ,采取技术措施 ,使其合格 ,达到用户满意 。

　　9 标志、包装、贮存、运输及保管

　　9. 1 标志

　　标牌应安装在塔架外侧 ,便于观看的位置 。标牌内容应包括 :

　　a) 产品名称 ;

　　b) 产品型号 ;

　　c) 额定转速(r/min) ;

　　d) 输出电压(kV)及频率(Hz) ;

　　e) 产品制造标准代号 ;

　　f) 出厂编号 ;

　　g) 出厂日期 ;

　　h) 制造商名称 、地址 。

　　9.2 包装

　　9.2. 1 大型部件可裸装 ,但 对 有 电 气 设 备 的 部 件 应 采 取 防 雨 措 施 , 如 机 舱 、轮 毂 组 件 等 。 对 独 立 的 电

　　气 、机电产品及机械零部件应有独立包装 ,如控制机柜 、变流器 、箱式变压器 、螺栓 、工具等 。也可以根据不同需要 ,进行一般包装和密封包装 。长时间海运或在湿热气候下运输时 , 电气设备应采用密封包装或有防潮措施的包装 。

　　9.2.2 包装箱上应有下列标记 :

　　a) 名称和型号 ;

　　b) 总质量(kg或 t) ;

　　c) 制造商名称及产地 ;

　　d) 收货单位和到站 ;

　　e) 注意事项及起吊位置标志 。

　　9.2.3 随机技术文件包括 :

　　a) 随机文件清单 ;

　　b) 产品合格证 ;

　　c) 产品说明书(包括使用 、原理 、维护等项) ;

　　d) 机组安装图 ;

　　e) 电气接线图 ;

　　f) 电气安装图 ;

　　g) 装箱清单 。

　　9.3 贮存

　　9.3. 1 有电气系统的部件 、组件 、备件等应在室内贮存 ,环境条件应符合以下要求 :

　　a) 环境温度 : -25 ℃ ~ +55 ℃ ;

　　b) 相对湿度 :≤85% ;

　　c) 不应有酸碱等腐蚀气体 。

　　9.3.2 机舱 、轮毂等组件长期存放应有定期加电运行措施 。

　　9.3.3 塔架和叶片允许露天贮存 ,但应有一定的防护措施 。

　　9.4 运输

　　9.4. 1 陆地运输应符合以下要求 :

　　a) 路面宽度应不小于 5 m 且平坦 ;

　　b) 道路坡度应不大于 15% ;

　　c) 车辆行驶速度 :

　　1) 一般运输车辆在等级公路上不应大于 30 km/h, 山路上不应大于 15 km/h;

　　2) 低平板半挂运输车在等级公路上不应大于 20 km/h, 山路上不应大于 10 km/h;

　　3) 通过桥梁涵洞或风场崎岖路段时其速度不应大于 5 km/h;

　　4) 在行驶中应避免紧急制动或急转弯 。

　　d) 叶片运输应使用与叶片型号对应的运输支架 ,并应用螺栓或焊接等方式与车体进行可靠连接 ;

　　e) 叶片支点应有柔性材料衬垫 ,牵拉固定装置应使用柔性材料防止伤及叶片 ;

　　f) 机舱 、轮毂运输时应将产品与车体进行可靠连接 , 防止产品在行驶中发生产品与 车 体 的 相 对运动 ;

　　g) 塔架运输时应使用与塔架各段直径一致的运输支架 ,并应用螺栓或焊接等方式与车体进行可靠连接 。塔架支点应有柔性材料衬垫 ,牵拉固定装置在与产品接触部位应使用柔性材料衬垫防止伤及产品 。

　　9.4.2 某些部件对运输有特殊要求时应注明 , 以便运输时采取相应措施 。

　　9.4.3 机组运输的组织 、策划 、方案制定及实施应按 DL/T 1071的规定执行 。

　　9.5 保管

　　机组各部件运至风场未安装前 ,其保管由风场所在单位负责 ,应确保零件 、部件 、组件包装的完好性 ,确保控制系统和有电气系统的部 、组件不受到雨水 、雷电及沙尘的侵蚀 ,并注意金属件的防腐和叶片的安全 。一般情况下保管期不应超过六个月 。

　　10 机组的运行与维护要求

　　10. 1 机组运行操作应按操作手册的规定执行 ,并应有运行记录 。

　　10.2 机组的维护应按维护手册的规定执行 ,并应有维修记录 。

　　10.3 机组的润滑油及润滑脂的检测及更换应符合 GB/T 25385—2010表 A. 1 的规定 。

　　10.4 机组半年维护项目及要求应符合 GB/T 25385—2010表 B. 1 的规定 。

　　10.5 机组全年维护项目及要求应符合 GB/T 25385—2010表 B. 2 的规定 。

　　11 其他

　　若用户对机组有特殊要求 ,可与制造商协商确定 。