2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)說(shuō)明書(shū)解析

1、全功率變頻高速永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)規(guī)格說(shuō)明書(shū)一、酒鋼/2000系列風(fēng)機(jī)特點(diǎn)二、風(fēng)電場(chǎng)的特性和風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)原則1、風(fēng)電場(chǎng)的特性資料2、風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)原則三、嘉峪關(guān)地區(qū)氣象、地質(zhì)條件及能源介質(zhì)條件四、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)要求1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的外部條件3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等級(jí)要求4、其它環(huán)境影響5、外部電網(wǎng)條件的影響6、載荷方面的影響五、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)1、技術(shù)參數(shù)2、輪轂高度的設(shè)計(jì)風(fēng)速3、安全系統(tǒng)參數(shù)4、風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)六、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)規(guī)格與要求1、葉輪2、增速箱3、偏航系統(tǒng)4、液壓系統(tǒng)5、潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)6、制動(dòng)系統(tǒng)7、鎖緊裝置8、電控系統(tǒng)1）變槳控制系統(tǒng)2）風(fēng)機(jī)

2、主控系統(tǒng)3）中央監(jiān)控系統(tǒng)4）機(jī)艙控制柜主要功能5）塔基控制柜主要功能6）變流器主要功能9、發(fā)電機(jī)1）永磁發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成2）高速永磁同步發(fā)電機(jī)基本技術(shù)參數(shù)3）永磁同步發(fā)電機(jī)制造要求4）發(fā)電機(jī)出廠測(cè)試要求10、全功率變流器1）變流器控制原理圖2）變流器功能要求3）變流器技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)4）變流器設(shè)備的可靠性及維護(hù)性5）變流器的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和電網(wǎng)法規(guī)6）低電壓穿越功能的實(shí)現(xiàn)7）保護(hù)功能8）接口和通訊內(nèi)容11、滑環(huán)12、防雷保護(hù)13、聯(lián)軸器14、風(fēng)機(jī)主軸15、風(fēng)機(jī)軸承16、風(fēng)機(jī)塔架17、風(fēng)機(jī)機(jī)艙1）機(jī)艙罩2）底座18、雷電保護(hù)、接地、等電位聯(lián)結(jié)和浪涌保護(hù)19、機(jī)艙內(nèi)部的密封、隔音和保護(hù)20、提升機(jī)21、機(jī)

3、組安全系統(tǒng)22、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)23、機(jī)艙總裝流程圖七、風(fēng)機(jī)主要部件供貨說(shuō)明1、風(fēng)機(jī)的主要部件供貨清單1）葉片2）高速永磁發(fā)電機(jī)3）液壓系統(tǒng)4）變流器5）控制系統(tǒng)供貨范圍6）中央監(jiān)控系統(tǒng)供貨范圍7）風(fēng)機(jī)剎車(chē)系統(tǒng)8）風(fēng)機(jī)變槳系統(tǒng)9）全功率風(fēng)能變流器10）公輔系統(tǒng)方面2、風(fēng)機(jī)的其它供貨內(nèi)容八、風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)圖紙和文件交付內(nèi)容1、通用資料2、葉片3、連軸器4、液壓系統(tǒng)；5、發(fā)電機(jī)6、變流器7、滑環(huán)8、控制系統(tǒng)9、中央監(jiān)控系統(tǒng)九、產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)1、設(shè)計(jì)和制造必須執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)2、風(fēng)力發(fā)電行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)3、風(fēng)力發(fā)電建設(shè)土建標(biāo)準(zhǔn)4、電氣控制方面的標(biāo)準(zhǔn)十、產(chǎn)品質(zhì)量保證1、齒輪增速箱2、葉片3、發(fā)電機(jī)和變流器4、電控柜的

4、檢驗(yàn)和試驗(yàn)十一、技術(shù)服務(wù)及人員培訓(xùn)十二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)開(kāi)發(fā)進(jìn)度計(jì)劃1、2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)開(kāi)發(fā)計(jì)劃2、2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)開(kāi)發(fā)計(jì)劃十三、功率曲線(xiàn)十四、附圖附錄1:酒鋼高原風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)附錄2:低溫型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)附錄3:風(fēng)機(jī)設(shè)備的維護(hù)說(shuō)明附錄4:風(fēng)機(jī)的檢測(cè)認(rèn)證說(shuō)明附錄5:風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)鏈質(zhì)量管理附錄6:變速恒頻發(fā)電技術(shù)全功率變頻高速永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)規(guī)格說(shuō)明書(shū)風(fēng)能是一種取之不盡、用之不竭的清潔環(huán)?？稍偕Y源，風(fēng)能發(fā)電與太陽(yáng)能、地?zé)?、海洋能、氫能、可燃冰等新能源發(fā)電相比，技術(shù)成熟，將成為21世紀(jì)最綠色動(dòng)力之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種風(fēng)能動(dòng)力機(jī)械。風(fēng)以一定的速度和攻角作用在槳葉

5、上，使槳葉產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，轉(zhuǎn)動(dòng)輪轂，并通過(guò)低速軸、增速箱、高速軸等部件槳風(fēng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，最后驅(qū)動(dòng)高速發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)變壓器饋入電網(wǎng)。風(fēng)力機(jī)組安裝在高山、荒野、海灘、海島等風(fēng)口處，受無(wú)規(guī)律的變風(fēng)向、變負(fù)荷的風(fēng)力作用以及強(qiáng)陣風(fēng)的沖擊。常年經(jīng)受酷暑、嚴(yán)寒和極端溫差的影響，風(fēng)電場(chǎng)所處的自然環(huán)境交通不便。風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)速低、葉片長(zhǎng)，在高空安裝。風(fēng)輪塔架高且重，安裝在地面上。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及遠(yuǎn)程故障分析和遠(yuǎn)程故障排除等。風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪葉片是接受風(fēng)能的最主要部件，葉片設(shè)計(jì)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)。要求有高效的翼型，合理的安裝角，優(yōu)化的升阻比、葉尖速比和葉片扭曲規(guī)律等；有合理

6、的結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的復(fù)合材料和制造工藝；要求葉片重量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、疲勞強(qiáng)度高、運(yùn)行安全可靠、易于安裝、維護(hù)方便、制造容易、制造和使用成本低。風(fēng)力機(jī)的塔架承載風(fēng)力發(fā)電機(jī)的全部載荷，是另一個(gè)重要部件。塔架應(yīng)用有限元進(jìn)行結(jié)構(gòu)和非線(xiàn)性分析。安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)有可靠的基礎(chǔ)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)是用以支撐整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重量，要承擔(dān)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片給予塔架的各種彎矩（扭矩）、強(qiáng)風(fēng)的推力和風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片缺失的彎矩。大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)應(yīng)采用鋼筋混凝土，基礎(chǔ)要深到凍土層以下，以防凍和防化造成基礎(chǔ)傾斜。一、酒鋼/2000系列風(fēng)機(jī)特點(diǎn)酒鋼/2000系列機(jī)組采用水平軸、三葉片、上風(fēng)向、變槳距調(diào)節(jié)、全功率變流，永磁同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)

7、的總體設(shè)計(jì)方案，額定功率為2000kW。比其它機(jī)組具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、機(jī)組總體結(jié)構(gòu)采用國(guó)際流行的經(jīng)典設(shè)計(jì)，技術(shù)成熟，性能可靠；具備成熟的產(chǎn)業(yè)鏈配套能力，維修方便，成本低；采用國(guó)際最先進(jìn)的栽花優(yōu)化控制技術(shù)，優(yōu)化機(jī)組載荷，提高可靠性。2、在并網(wǎng)時(shí)，保持機(jī)組的定子電壓與電網(wǎng)電壓同相和同頻，實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊同步并網(wǎng)。采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的低電壓穿越技術(shù)，滿(mǎn)足電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)場(chǎng)入網(wǎng)的穩(wěn)定要求。3、考慮到北方高寒地區(qū)的特性，機(jī)組采用了抗低溫、適應(yīng)低空氣密度和防風(fēng)沙等特殊設(shè)計(jì)，保證機(jī)組能適應(yīng)極端環(huán)境狀況，并能有效運(yùn)轉(zhuǎn)。4、風(fēng)機(jī)擁有兩款塔架高度，可根據(jù)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)力資源的具體情況進(jìn)行配置，滿(mǎn)足各類(lèi)風(fēng)電場(chǎng)的要求。5、采用高速永磁發(fā)

8、電技術(shù)及全功率變流技術(shù)提高了風(fēng)電機(jī)組的可靠性，徹底解決了采用變速恒頻發(fā)電機(jī)的低電壓穿越問(wèn)題和電能并網(wǎng)問(wèn)題。6、風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變流設(shè)備、電控設(shè)備等易損件都在塔筒底部，維修非常方便。7、采用全功率變流技術(shù)，提高了電能品質(zhì)。8、操作維護(hù)人員可以從內(nèi)部進(jìn)入輪轂維護(hù)變槳系統(tǒng)，提高了人員的安全性。9、永磁體外轉(zhuǎn)子，勵(lì)磁方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)勵(lì)磁損失；減小了傳統(tǒng)電勵(lì)磁的體積，降低了可能發(fā)生故障。10、變頻裝置采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的成熟技術(shù)，諧波分量低。11、機(jī)艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了人性化設(shè)計(jì)方案，盡可能地方便運(yùn)行人員檢查維修，在設(shè)計(jì)中加入爬升助力機(jī)構(gòu)，使運(yùn)行人員在維護(hù)過(guò)程中攀登梯子時(shí)變得格外輕松。二、風(fēng)電場(chǎng)的特性和風(fēng)電場(chǎng)的

9、設(shè)計(jì)原則1、風(fēng)電場(chǎng)的特性資料風(fēng)是風(fēng)力發(fā)電的源動(dòng)力，風(fēng)況資料是風(fēng)力發(fā)電設(shè)計(jì)的第一要素，設(shè)計(jì)規(guī)程對(duì)風(fēng)況資料要求很高，規(guī)定一般應(yīng)收集有關(guān)氣象站風(fēng)速風(fēng)向30年的毓資料，風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址實(shí)測(cè)的風(fēng)速風(fēng)向資料應(yīng)至少連續(xù)一年。為滿(mǎn)足規(guī)范要求，風(fēng)力資源普查時(shí)，以風(fēng)能資源區(qū)劃分為依據(jù)，擬定若干個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，收集有關(guān)氣象臺(tái)、站或港口、哨所30年以上實(shí)測(cè)的多年平均風(fēng)速、風(fēng)向和常規(guī)氣象實(shí)測(cè)資料。一般要求年平均風(fēng)速6m/s以上，經(jīng)實(shí)地踏勘，綜合地形、地質(zhì)、交通、電網(wǎng)等其它因素，提出近期工程位置。在候選風(fēng)電場(chǎng)有代表性的位置上安裝若干臺(tái)測(cè)風(fēng)儀，勘數(shù)量位置應(yīng)根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)大小和地形復(fù)雜程度來(lái)定。一般對(duì)于復(fù)雜的地形，每3-5臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)布置

10、1根測(cè)風(fēng)桿，同一測(cè)風(fēng)桿在不同高度可安裝1-3臺(tái)測(cè)風(fēng)儀，平坦位置可布置得稀一些。測(cè)風(fēng)儀安裝高度一般分為10米、30米或40米，前者為氣象站測(cè)風(fēng)儀的標(biāo)準(zhǔn)高度，后者為風(fēng)力機(jī)輪轂的大致高度。查明風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)況的時(shí)空分布情況，實(shí)測(cè)1年以上，就具備了可行性研究所需的風(fēng)況資料。風(fēng)速資料與其它氣象資料一樣，具大小有隨機(jī)性。為避免風(fēng)能計(jì)算時(shí)出現(xiàn)大的偏差，風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)資料，應(yīng)與附近氣象臺(tái)、站同期實(shí)測(cè)資料進(jìn)行相關(guān)分析，以修正并延長(zhǎng)風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)風(fēng)資料，使短期資料具有代表性。由于風(fēng)的方向性，在進(jìn)行風(fēng)速相關(guān)性分析時(shí)，應(yīng)分不同方向進(jìn)行風(fēng)速相關(guān)。2、風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)原則風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)場(chǎng)址的選擇必須從以下方面綜合考慮：1）年平均風(fēng)速較大，擬建

11、風(fēng)電場(chǎng)的年平均風(fēng)速應(yīng)大于6m/s（海淀地區(qū)），和5.8m/s（山區(qū)），等效年利用小時(shí)數(shù)大于2000-2600小時(shí)，才具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2）風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地開(kāi)闊，地質(zhì)條件好，四面臨風(fēng)。3）交通運(yùn)輸方便。4）并網(wǎng)條件好。5）不利氣象和環(huán)境條件影響小。3、風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型（1）單機(jī)容量的選擇。對(duì)于平坦地形，在技術(shù)上可行、價(jià)格合理的條件下，單機(jī)容量越大，越有利于充分利用土地，越經(jīng)濟(jì)。在相同裝機(jī)容量條件下，單機(jī)容量越大，機(jī)組安裝的輪轂高度越高，發(fā)電量越大。（2）機(jī)型的選擇。在大型風(fēng)力機(jī)中，具有代表性的機(jī)型為水平軸、上風(fēng)向、三葉片、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，達(dá)到無(wú)人值守的水平。三、嘉峪關(guān)地區(qū)氣象

12、、地質(zhì)條件及能源介質(zhì)條件1、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(zhǎng)，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，其特征是日照充足、降雨稀少。冬季寒冷而干燥，夏季炎熱期較短，秋季冷涼多雨，春季干燥多風(fēng)。河西走廊屬于青藏高原與內(nèi)蒙古高原過(guò)渡地帶，地勢(shì)平坦，南高北低，干旱少雨，降水量少，蒸發(fā)量大，光照時(shí)間長(zhǎng)。地理位置為北緯39度48分，東經(jīng)98度14分，地形由西南向東北傾斜，自然坡度1.225%。無(wú)霜期相對(duì)較短為153-160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。大于10度的有效積溫為3000C,陽(yáng)光

13、充足。2）大氣溫度情況 本地區(qū)多年平均氣溫6.7-7.7C; 全年采暖期180天。 最大氣溫差14C 極端最高氣溫38.4C 極端最低氣溫-31.4C 最熱月平均溫度23.2C 最冷月平均溫度一8.9C 冬季采暖室外計(jì)算溫度17C 夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度26C 平均日溫差14.9°C。 ）太陽(yáng)能情況年平均太陽(yáng)輻射量為145.6千卡/cm2,全年日照時(shí)數(shù)為2854-3053小時(shí)，農(nóng)作物光能利用率為0.23-0.86%。嘉峪關(guān)市各高度年日照時(shí)數(shù)和百分率海拔高度（米）140015001600170018001900200021002200日照時(shí)數(shù)3053.43027.83000.22976.

14、629512925.429032878.82854日照百分率（%686867666665656464嘉峪關(guān)市各月太陽(yáng)輻射量和生理輻射量（千卡Zcm2）月份123456789101112全年太陽(yáng)總輻射量7.48.710.814.216.316.716.516.013.311.37.86.6145.6生理輻射量3.64.35.37.08.08.28.17.86.55.53.83.271.3我市太陽(yáng)能輻射特點(diǎn)是：秋多冬少，夏秋穩(wěn)定的豐富型，除冬季外，春夏秋利用穩(wěn)定在25天/月。風(fēng)能年儲(chǔ)量可達(dá)800千瓦時(shí)/米2左右。酒泉各月日照時(shí)數(shù)、日照百分率月份123456789101112全年日照時(shí)2數(shù)：1820

15、72352582902912812832672672232083033日照百分率73696465666562677278757268嘉峪關(guān)市機(jī)場(chǎng)年、季、月、旬平均氣溫月123456789101112全年上旬-9.5-8.5-1.26.414.620.122.022.917.910.62.1-5.5中旬-9.5-5.72.010.116.521.523.622.116.08.2-0.6-8.2下旬-9.8-4.74.112.517.622.523.420.414.14.3-4.3-9.6月-9.7-6.31.69.716.520.523.121.815.77.9-0.8-7.87.7季度冬：-7

16、.9春：9.3更：21.8秋：7.6據(jù)酒泉市在果園鄉(xiāng)的實(shí)測(cè)資料，年平均溫度最高10.0C發(fā)生在1941年；年平均最低溫度5.8C發(fā)生在1967年；從歷史演變來(lái)看，四十年代平均最高氣溫為8.8C；五十年代平均最高氣溫為7.7C；六十年代平均最高氣溫為7.0C；七十年代平均最高氣溫為7.2Co可見(jiàn)近四十年來(lái)年平均氣溫總的變化是下降趨勢(shì)。酒泉年平均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1940-19491950-19591960-19691970-1979平均氣溫（C）8.87.77.07.2增減（土C）-1.1-0.7+0.2嘉峪關(guān)市冬季（12月-2月）嚴(yán)寒，平均氣溫機(jī)場(chǎng)和果園分別為-

17、7.9C和-7.8C；夏季（6月-8月）炎熱，平均氣溫機(jī)場(chǎng)和果園分別為21.8C和20.8C；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1940-19491950-19591960-19691970-1979夏季（6月-8月）平均氣溫（C）22.521.820.720.4增減（土C）0.7-1.1-0.3冬季（12月-2月）平均氣溫（C）-6.3-7.7-8.5-7.6增減（土C）-1.4-0.80.9嘉峪關(guān)市最熱月份為七月，機(jī)場(chǎng)溫度為23.1C,最冷月份為元月份，溫度為-9.7C。嘉峪關(guān)市年月平均氣溫日較差月份123456789101112年全年嘉峪關(guān)機(jī)場(chǎng)8.510.412

18、.715.417.318.518.418.016.214.310.38.914.260年-81年新城13.313.713.914.914.714.613.914.014.114.212.512.513.981年-90年嘉峪關(guān)市各點(diǎn)年月氣溫表嘉峪關(guān)鄉(xiāng)及市區(qū)黃草營(yíng)及市區(qū)安遠(yuǎn)溝文殊新城機(jī)場(chǎng)海拔170016401618159114751554年均氣溫6.76.86.96.97.07.1七月均氣溫20.320.720.820.921.621.2一月均氣溫-9.4-9.5-9.5-9.5-9.7-9.64）風(fēng)能情況嘉峪關(guān)市風(fēng)能資源比較豐富，年有效風(fēng)速時(shí)數(shù)達(dá)6000小時(shí)左右（風(fēng)速在3-20m/s）,瞬時(shí)風(fēng)速

19、達(dá)17m/s（相當(dāng)于風(fēng)力八級(jí)）的大風(fēng)年時(shí)數(shù)就達(dá)410.4小時(shí)。境內(nèi)大風(fēng)日數(shù)為全年平均37天，多集中在3-5月份和7-8月份盛行西北風(fēng)。嘉峪關(guān)市年平均大風(fēng)（17m/s）日數(shù)為17天，最多年為40天，最少年只有5天，大風(fēng)的季節(jié)分布是：春季最多，平均為8.9天，約占年大風(fēng)總數(shù)的52%夏季次之，冬秋季最少。一年中尤以4月大風(fēng)最多，平均為4.1天,最多年達(dá)12天，9月最少，平均只有0.4天。 基本風(fēng)荷載0.65KN/m2 冬季主導(dǎo)風(fēng)向SW 夏季主導(dǎo)風(fēng)向E 年主導(dǎo)風(fēng)向WSW嘉峪關(guān)市各月大風(fēng)日數(shù)統(tǒng)計(jì)月份春更秋冬全年345678910111212季平均8.94.81.61.817.1月平均2.34.12.52

20、.41.70.70.40.50.70.60.70.517.1月最多6127105323326340最大風(fēng)速34.023.225.722.022.016.016.018.018.719.322.020.034.0風(fēng)向西北西北西西北西北西西北西西北西北北北西北北西西北西北西北日期6221624152243次151721216/3年份577773737671543年7376635857嘉峪關(guān)市歷史上出現(xiàn)過(guò)12級(jí)以上大風(fēng)有三次，57年3月6日，77年4月14日，79年7月11日，其中57年3月6日19時(shí)最大風(fēng)速34米/秒（嘉峪關(guān)市機(jī)場(chǎng)），八級(jí)以上的大風(fēng)持續(xù)12小時(shí)，出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)風(fēng)向均為西北或北北西風(fēng)，而

21、偏東大風(fēng)只是偶爾出現(xiàn)，但持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)。嘉峪關(guān)市機(jī)場(chǎng)與酒泉平均風(fēng)速對(duì)照表（71-74年）月份123456789101112全年機(jī)場(chǎng)3.23.64.34.34.14.74.44.03.74.04.03.24.0酒泉2.22.63.13.32.82.92.62.32.32.52.62.32.61.01.01.21.01.31.81.81.71.41.51.40.91.4春季特大黑風(fēng)（瞬時(shí)速度達(dá)到25米/秒以上）常伴隨沙暴同時(shí)發(fā)生，統(tǒng)計(jì)63年-82年資料酒泉共出現(xiàn)過(guò)9次，嘉峪關(guān)市14次（其中持續(xù)1小時(shí)以上的達(dá)7次），大約三年一遇。夏季大風(fēng)平均4.8天,以6月份最多為2.4天,8月份最少為0.7天。夏季

22、大風(fēng)經(jīng)常伴隨著雷陣雨天氣同時(shí)發(fā)生，它具有來(lái)勢(shì)猛、時(shí)間短、陣性強(qiáng)和局地性等特點(diǎn)。5）降雨和降雪情況本地區(qū)降雨季節(jié)主要集中在6、7、8三個(gè)月，占年降水量的59.3%, 基本雪荷載0.25KN/m 年平均降雨量85.7mm,年最大降雨量165.7mm 小時(shí)最大降雨量18.8mm,年平均降雨天數(shù)41.3天 最大積雪厚度140mm嘉峪關(guān)市連續(xù)降雨日數(shù)月123456789101112全年新城3336459554769機(jī)場(chǎng)3235325652126嘉峪關(guān)市連續(xù)無(wú)降雨日數(shù)月123456789101112全年新城146788566708420234875105135146機(jī)場(chǎng)171199226250728331

23、4048791091402506）其它 最熱月平均濕度52% 最冷月平均濕度55% 相對(duì)濕度46% 抗震基本烈度7度 凍土深度1.32m 建設(shè)區(qū)域海拔高度1412-1670m 地質(zhì)概況本工程所在區(qū)域地貌比較平坦，平均坡降為1-2%,地形呈西高東低，該場(chǎng)地地形略有起伏，地區(qū)地勢(shì)開(kāi)闊，交通便利，利于施工。根據(jù)酒鋼廠區(qū)場(chǎng)地勘察報(bào)告，區(qū)域場(chǎng)地自地表起即為第四紀(jì)沖積而成的卵石層，厚度大于100米，卵石主要由沉積巖碎塊組成，呈亞圓型，一般粒徑為30-70mm最大為180mm碎塊堅(jiān)固，空隙中充填密實(shí)的中砂約為30%3米以上卵石堆積較為松散，處于稍密狀態(tài)。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

24、態(tài)。據(jù)水資源調(diào)查資料，本工程區(qū)域處于資源分布的I級(jí)區(qū)，除淺層地下水外，深層地下水（層間水）含水層巖性為砂礫一中、粗砂礫夾亞粘土，總厚度約為10-40m。本工程建設(shè)場(chǎng)地地下水埋藏深度大于100米，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk>800kpa。 嘉峪關(guān)地區(qū)能源介質(zhì)情況 ）新水水質(zhì)（生產(chǎn)水供水） 總硬度：150-300mg/l; PH值：6.5-8.5; 懸浮物：10.58mg/L; 水溫：q0C； 油W1mg/L; 總堿度：60-110mg/l; 總?cè)芙馕铮?00-600mg/l;2）水（新水水質(zhì)）： 硬度：11.760dH; PH值：7.62; 懸浮物：_10.58mg/L; 水壓：0.12MPa;

25、 水溫：1215C；四、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)要求風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括風(fēng)電機(jī)組的氣動(dòng)特性、所需認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證規(guī)則、風(fēng)輪運(yùn)動(dòng)形式、發(fā)電機(jī)特性、風(fēng)電機(jī)組的功率調(diào)節(jié)方式、控制系統(tǒng)、主傳動(dòng)鏈和其它傳動(dòng)形式等。1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則在設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，采用的參數(shù)將直接影響到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的利用率、企業(yè)制造成本和用戶(hù)使用成本，也直接影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)市場(chǎng)的開(kāi)拓和占領(lǐng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則如下：1）重要零部件設(shè)計(jì)原則是單個(gè)零件的失效不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)裝置破壞；2）所有重要的零部件能承受全部可預(yù)見(jiàn)的各種載荷；3）在設(shè)備檢查和維護(hù)時(shí)間問(wèn)隔內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電裝置不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的惡化，考慮到對(duì)相關(guān)零部件檢查的可行性；4）風(fēng)機(jī)

26、中凡是不能檢查的零部件，應(yīng)保證這些零部件在整個(gè)壽命期間有足夠的耐久性。2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的外部條件通常情況下，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮所建風(fēng)場(chǎng)的外部條件、風(fēng)況等對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的影響。1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)的載荷、耐久性和運(yùn)行狀況。為保證合適的安全性和可靠性水平,設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮環(huán)境、電氣、土壤等參數(shù)。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(zhǎng)期結(jié)構(gòu)載荷和運(yùn)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(jì)條件，風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)載荷情況由這些外部條件與風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式組合而成。3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等級(jí)要求在設(shè)計(jì)中，需要考慮的外部

27、條件取決于風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝的預(yù)計(jì)地點(diǎn)和地點(diǎn)類(lèi)型。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等級(jí)用風(fēng)速和湍流度來(lái)進(jìn)行定義。1）參考風(fēng)速是能經(jīng)得起在輪轂高度上50年一遇的10min內(nèi)平均極端風(fēng)速的環(huán)境條件。2）平均風(fēng)速是風(fēng)速瞬時(shí)值的統(tǒng)計(jì)平均值，一般是指在許多年內(nèi)的風(fēng)速年度平均值。3）風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)使用壽命20年以上。4、其它環(huán)境影響氣候因素會(huì)影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體性能和安全性，在設(shè)計(jì)時(shí)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(yáng)光輻射及雨、雹、雪、結(jié)冰、雷電和地震、鹽霧等因素。5、外部電網(wǎng)條件的影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)適用于正常的外部電網(wǎng)條件如下：1）電壓正常值為±10%;2）頻率正常值為±10%;3）電

28、壓穩(wěn)定，電壓負(fù)量與正量的比值不超過(guò)2%;4）電網(wǎng)故障為電網(wǎng)一年停電不多于20次；6、載荷方面的影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下各種載荷：1）慣性力和重力載荷，它是由振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、重力及地震等作用產(chǎn)生的；2）空氣動(dòng)力載荷，它是由空氣流動(dòng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)上固定及運(yùn)動(dòng)零部件相互作用而產(chǎn)生的各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷。3）運(yùn)行載荷，它是由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行和控制產(chǎn)生的，包括風(fēng)機(jī)的起動(dòng)和停止、發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)和脫網(wǎng)、偏航運(yùn)動(dòng)期間出現(xiàn)的機(jī)械制動(dòng)和瞬變載荷等。4）其它載荷，如尾流載荷、沖擊載荷、結(jié)冰載荷等都有可能發(fā)生。五、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)1、技術(shù)參數(shù)1）總體參數(shù) 葉輪直徑（CE45.3型葉片/CE42.2型葉片）：93m

29、/87m； 槳葉數(shù)目：3; 風(fēng)機(jī)額定功率：2000kW; 葉輪轉(zhuǎn)速范圍（針對(duì)CE45.3型葉片）：8.33-16.8rpm； 額定葉輪轉(zhuǎn)速（針對(duì)CE45.3型葉片）：15.35rpm； 額定葉尖速度（針對(duì)CE45.3型葉片）：74.75m/s； 額定風(fēng)速（針對(duì)CE45.3型葉片，+15C）:10.8m/s； 設(shè)計(jì)空氣密度（溫度+15C,海拔0m）:1.225kg/m3; 最佳葉尖速比（針對(duì)CE45.3型葉片）：8.5; 配套CE45.3型葉片的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)等級(jí)：IECTC3A; 葉輪轉(zhuǎn)速范圍（針對(duì)CE42.2型葉片）：8.33-16.8rpm； 額定葉輪轉(zhuǎn)速（針對(duì)CE42.2型葉片）：15.35r

30、pm； 額定葉尖速度（針對(duì)CE42.2型葉片）：69.93m/s； 額定風(fēng)速（針對(duì)CE42.2型葉片）：11.4m/s； 設(shè)計(jì)空氣密度（溫度+15C,海拔0m）:1.225kg/m3; 最佳葉尖速比（針對(duì)CE42.2型葉片）：8.0; 配套CE42.2型葉片的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)等級(jí)：IECTC2A+; 切入風(fēng)速v-in_1:3m/s； 切出風(fēng)速v-out_1（600s平均值）：25m/s； 切出風(fēng)速v-out_2（3s平均值）：35m/s； 最大偏航誤差：+/-10 最大入流角：10° 設(shè)計(jì)壽命：20年； 雷電保護(hù)等級(jí)：IEC61400-241級(jí)；2）設(shè)計(jì)環(huán)境條件 風(fēng)機(jī)生存環(huán)境溫度：-40C至

31、+40C;風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下允許的外部環(huán)境溫度（海拔1250m至2000m）:-30C至+35C; 年平均環(huán)境溫度：約-2.3C； 每年低于-20C的平均天數(shù)：20天； 年平均濕度：58%; 最大濕度：80%; 運(yùn)行海拔（機(jī)位海拔高度）：800至2000m； 是否存在地震危險(xiǎn)：是，VII（0.10g）; 是否存在結(jié)冰危險(xiǎn)：是； 是否存在沙塵暴危險(xiǎn)：是； 沙塵暴集中度：10mg/m3; 平均沙塵/沙礫尺度：約20 年均沙塵暴天數(shù)：約10天；3）葉輪 葉輪仰角：5o； 槳葉錐角：3.5q 相對(duì)于塔筒的葉輪位置：上風(fēng)向； 葉輪質(zhì)量不平衡度：0.0005*R; 葉輪氣動(dòng)不平衡度：i0.5o 葉輪旋轉(zhuǎn)方向（

32、從葉輪向機(jī)艙方向觀察）：順時(shí)針; 葉輪質(zhì)量：約46噸；4）槳葉 CE45.3型槳葉質(zhì)量：8313kg； CE45.3型槳葉重心位置：+15.72m； CE42.2型槳葉質(zhì)量：8322kg； CE42.2型槳葉重心位置：+14.79m； 與輪轂進(jìn)行螺栓連接的節(jié)圓直徑：2110mm； 葉片螺栓質(zhì)量（全部3支葉片）：1152kg；5）機(jī)艙 機(jī)艙總質(zhì)量（不含槳葉和輪轂）：約80t; 不含葉輪機(jī)艙重心位置（位于塔筒后方）：約3.5m； 機(jī)艙慣量：約1.4E+6kgm2; 輪轂罩直徑：4.0m； 輪轂罩長(zhǎng)度：3.6m； 輪轂罩前部區(qū)域面積：12.5m2; 輪轂罩側(cè)面區(qū)域面積：6.5m2; 輪轂罩阻力系數(shù)：

33、1.2;,機(jī)艙長(zhǎng)度：13.0m； 機(jī)艙寬度：4.7m； 機(jī)艙高度：4.5m； 機(jī)艙罩前部區(qū)域面積：約3.5m2; 機(jī)艙罩側(cè)面區(qū)域面積：約61.1m2; 機(jī)艙罩阻力系數(shù)：1.2;6）塔筒 類(lèi)型：管狀鋼塔筒； 頂部直徑：3005mm； 底部直徑：4200mm； 最大單節(jié)重量：70t; 最大單節(jié)長(zhǎng)度：小于28.1m； 塔筒內(nèi)附件質(zhì)量：約10t; 輪轂高度（IECTC2A+）:80m； 節(jié)數(shù)（IECTC2A+）:4; 塔筒重量（不含內(nèi)附件）（IECTC2A+）:197t; 輪轂高度（IECTC3A）:90m； 節(jié)數(shù)（IECTC3A）:4; 塔筒重量（不含內(nèi)附件）（IECTC3A）:220t;7）發(fā)電機(jī)

34、,原理：高速永磁同步發(fā)電機(jī)； 輸入旋轉(zhuǎn)方向（從驅(qū)動(dòng)端觀察）：順時(shí)針； 額定功率（電力輸出）：2081kW; 輔助系統(tǒng)供電功率均值（如變槳，偏航，液壓等）：約50kW; 額定扭矩（輸入）：13.1kNm； 發(fā)電機(jī)電壓：690V;發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速：600-1800rpm；,發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速：1650rpm；,發(fā)電機(jī)最大超速：2160rpm； 額定功率下的效率：97.5%; 發(fā)電機(jī)總重：約7000kg； 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：約80kgm2； 冷卻方式：空空冷； 安裝方式：IMB3（DINIEC34）;8）變頻器和變壓器 額定輸出功率：2050kW; 額定功率下的總效率（變頻器+線(xiàn)纜）：97.5%; 變頻器位置：塔筒底

35、部； 變壓器位置：塔筒外部；9）齒輪箱 原理：3級(jí)齒輪箱（兩級(jí)行星一級(jí)平行軸）； 傳動(dòng)比（針對(duì)CE45.3型葉片）：109.22; 傳動(dòng)比（針對(duì)CE42.2型葉片）：100.74; 齒輪箱扭轉(zhuǎn)剛度（低速軸側(cè)，含低速軸）：7.1E+8Nm/rad; 額定功率（輸入）：2235kW; 額定扭矩（針對(duì)CE45.3型葉片）：1390.3kNm； 額定扭矩（針對(duì)CE42.2型葉片）：1390.3kNm； 額定功率下的效率（含主軸軸承）：大于96.5%; 齒輪箱質(zhì)量：約21500kg； 齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（低速軸側(cè)）：62800kgm2;,冷卻方式：空冷；10）帶剎車(chē)盤(pán)和扭矩限制器的高速軸 類(lèi)型：帶兩套彈性元

36、件的撓性聯(lián)軸器； 最大超速：2380rpm； 軸間距：約800mm； 最大剎車(chē)速度：600rpm； 總重量（含剎車(chē)盤(pán)）：約420kg； 扭轉(zhuǎn)剛度（高速側(cè)）：5300kNm/rad; 最小滑動(dòng)差（高速軸側(cè)）：20.4kNm； 額定滑動(dòng)差（高速軸側(cè)）：24.0kNm； 最大滑動(dòng)差（高速軸側(cè)）：27.6kNm；11）低速軸6230kNm/rad 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（低速側(cè)）：1390kgm2； 總重量：11.5t;12）主軸軸承 浮動(dòng)軸承型號(hào)：SKFC39/750M或239/750CA/W33;SKF240/600ECAF/W33 軸承潤(rùn)滑方式：油脂潤(rùn)滑；13）輪轂18300kg 輪轂重心：位于葉輪中心；1.

37、0E+4kgm2920mm14）偏航系統(tǒng) 原理：電驅(qū)動(dòng)齒傳動(dòng)； 供電：400-690/50HZ； 偏航速率：0.8ds； 最大偏航制動(dòng)力矩：3503kNm; 最小偏航制動(dòng)力矩：2860kNm; 偏航驅(qū)動(dòng)數(shù)目：4; 偏航驅(qū)動(dòng)齒輪箱傳動(dòng)比：1335 偏航軸承齒數(shù)z2:-134.00; 偏航驅(qū)動(dòng)齒數(shù)z1:14.00; 偏航驅(qū)動(dòng)剎車(chē)力矩：66Nm； 偏航驅(qū)動(dòng)位置：偏航軸承內(nèi)側(cè)；15）葉輪鎖定系統(tǒng) 原理：機(jī)械鎖定； 葉輪鎖定系統(tǒng)位置：軸承座上；16）主機(jī)架 原理：焊接方式； 主機(jī)架質(zhì)量：約12t; 7）發(fā)電機(jī)支架原理：焊接方式；,發(fā)電機(jī)支架質(zhì)量：3.5t;2、輪轂高度的設(shè)計(jì)風(fēng)速1） TC2A+（對(duì)應(yīng)CE

38、42.2型葉片）；TC1極限風(fēng)速被用到，以下值基于TC2A+風(fēng)場(chǎng)的常溫環(huán)境給出: 年平均風(fēng)速：8.5m/s； 1年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：56.0m/s； 50年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：70.0m/s； 50年內(nèi)10分鐘極限平均風(fēng)速：50.0m/s；以下值基于TC2A+風(fēng)場(chǎng)的低溫環(huán)境給出： 年平均風(fēng)速：8.5m/s；T年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：47.6m/s； 50年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：59.5m/s； 50年內(nèi)10分鐘極限平均風(fēng)速：42.5m/s；2） TC3A（對(duì)應(yīng)CE45.3型葉片）以下值基于TC3A風(fēng)場(chǎng)的低溫環(huán)境給出： 年平均風(fēng)速：7.5m/s； 1年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：42.0m/s； 50年內(nèi)3秒極限陣風(fēng)：52.

39、5m/s； 50年內(nèi)10分鐘極限平均風(fēng)速：37.5m/s；3、安全系統(tǒng)參數(shù)1）安全系統(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（針對(duì)CE45.3型葉片）的轉(zhuǎn)速限制：16.8rpm； 緊急停機(jī)nA（針對(duì)CE45.3型葉片）的轉(zhuǎn)速限制：18.5rpm； 正常停機(jī)n4（針對(duì)CE42.2型葉片）的轉(zhuǎn)速限制：16.8rpm； 緊急停機(jī)nA（針對(duì)CE42.2型葉片）的轉(zhuǎn)速限制：18.5rpm；3）電功率限制 基于power-max_1控制參數(shù)正常停機(jī)的600s平均值：2150kW； 基于power-max_3控制參數(shù)正常停機(jī)的3s平均值：2250k

40、W；4）風(fēng)速限制 基于v-out_1控制參數(shù)正常停機(jī)的600s平均化25m/s； 基于v-out_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：60o；6）葉片變槳系統(tǒng) 最小槳距角：0o； 基于pitch-set_1控制參數(shù)在準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)下的槳距角：90q 基于pitch-set_1控制參數(shù)在正常停機(jī)1和2后的最大槳距角：900； 基于pitch-set_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:91q基于pitch-set_3控制參數(shù)在緊急停機(jī)1+2后的最大槳距角：91q 基于p讓ch-speed_1控制參數(shù)用于正常停機(jī)1的變槳速率1:5o/

41、s； 用于緊急停機(jī)1+2的的變槳速率：約7.0o/s； 用于正常停機(jī)3的變槳速率：約7.0ds； 正常運(yùn)行狀態(tài)的最大變槳速率：10ds；7）機(jī)械制動(dòng) 所有力矩都作用于高速軸側(cè)。 最小剎車(chē)力矩：10.1kNm； 額定剎車(chē)力矩：12.1kNm； 最大剎車(chē)力矩：14.1kNm； 機(jī)械制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間：0.5s； 機(jī)械制動(dòng)時(shí)間常數(shù)（1號(hào)控制命令延時(shí)）：0.4s；4、風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)名稱(chēng)單位參數(shù)型號(hào)酒鋼90/2000;酒鋼80/2000額定率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/s10.8切出風(fēng)速m/s25抗最大風(fēng)速m/s52.5運(yùn)行溫度范圍C-3

42、0-40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。L庭一塔黃一機(jī)能總武人口樣子總成一焊接附件可折算附件L瓶罩一底座及用件-偏航系統(tǒng)一一儡康電機(jī)偏航視事、偏航軸承、停仙車(chē)盤(pán),偏航鷺動(dòng)暮我壓系匏一洞清系死一提升機(jī)1-其他用件機(jī)型組成一一段電機(jī)一|-宏子（定子支架，鐵芯，錢(qián)亂引出電境防攀總成等）一轉(zhuǎn)子（:轉(zhuǎn)子支架、陵綱）一定訃后軸1-其他除件（尊子制動(dòng)事等）交集系就一一支槳電機(jī)、空槳做界、空槳軸承、變槳1L其他/件葉片測(cè)風(fēng)系就支梁.跑儀，風(fēng)向標(biāo)一電控系筑主控系蛇.交槳系統(tǒng)、交流系統(tǒng)由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況的特殊

43、性，組成風(fēng)機(jī)的部件需要滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度和耐久性要求。1、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(guò)鎖定銷(xiāo)進(jìn)行鎖定。1）輪轂輪轂是用來(lái)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(lái)的力都要通過(guò)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)

44、來(lái)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(shù)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/JQ82001-90鑄件質(zhì)量分等通則；JB/T7528-94產(chǎn)品質(zhì)量按鑄件質(zhì)量評(píng)定辦法；GB6414-86CT10輪轂鑄件尺寸公差；GB/T11351-89輪轂重量公差按MT9級(jí)控制；GB/T11351-89CT10MA/H輪轂加工余量；GB6060.1

45、-85輪轂表面粗糙度評(píng)定；鑄造輪轂的材料應(yīng)符合EN1563標(biāo)準(zhǔn)的QT350-22AL,并應(yīng)符合DINEN10204-3.1標(biāo)準(zhǔn)的材料測(cè)試。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(kāi)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(kāi)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(guò)改變?nèi)~片的入流角

46、，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(guó)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(guò)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(guò)改變?nèi)~片的槳距角

47、，使葉片處于最佳的吸收風(fēng)能的角度，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)切出風(fēng)速時(shí)，變槳系統(tǒng)使葉片順槳?jiǎng)x車(chē)。(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(guò)來(lái)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

48、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(guò)額定功率時(shí)，變槳距機(jī)構(gòu)開(kāi)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： 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率0.5KW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)：2T706T3164A033)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(xiàn)扭曲。由于葉

49、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

50、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(yáng)模一翻陰模一鋪層一加熱固化一脫模一打磨表面-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)

51、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)：運(yùn)行溫度：環(huán)境溫度：戶(hù)外氣候條件：相對(duì)濕度：工作壽命：3、系統(tǒng)參數(shù)葉片數(shù)目：內(nèi)陸地區(qū)-30C+50°C-45C+55C露天,風(fēng)場(chǎng)15%、90%20年3旋轉(zhuǎn)方向(面向風(fēng)輪)：功率控制：風(fēng)輪俯仰角：轉(zhuǎn)速范圍：額定轉(zhuǎn)速：切入風(fēng)速：切出風(fēng)速：葉尖速比：額定風(fēng)速：極限風(fēng)速：順時(shí)針變槳5°8.2316.8RPM15RPM3.0m/s25.0m/s（10min平均值）30.0m/s（3s平均值）9.510.8m/s52.5m/s（50年一遇3s陣風(fēng)）47.6m/s（1年一遇3s陣風(fēng)）42.5m/s