IEC61400-1風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計要求中文版

風(fēng)力機第一部分：設(shè)計要求范圍為保證風(fēng)力機的工程完整性，IEC61400的這個部分詳細說明了基本設(shè)計要求。其目的是制定一個恰當(dāng)?shù)谋Ｗo等級，以防止機組在計劃壽命期內(nèi)受到損壞。本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計涉及到風(fēng)力機的各子系統(tǒng)，如控制和保護機構(gòu)，內(nèi)部電氣系統(tǒng)，機械系統(tǒng)及支撐結(jié)構(gòu)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種大小的風(fēng)力機。對于小型風(fēng)力機IEC61400-2可能適用。本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與第二部分提到的IEC和ISO標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用。引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。凡是注日期的引用文件，只有被引用的版本適合本標(biāo)準(zhǔn)。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括任何的修訂)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。IEC60204-1:1997,Safetyofmachinery-Electricalequipmentofmachines-Part1:GeneralrequirementsIEC60204-11:2000,Safetyofmachinery-Electricalequipmentofmachines-Part11:RequirementsforHVequipmentforvoltagesabove1000Va.c.or1500Vd.c.andnotexceeding36kVIEC60364(allparts),ElectricalinstallationsofbuildingsIEC60721-2-1:1982,Classificationofenvironmentalconditions-Part2:Environmentalconditionsappearinginnature.TemperatureandhumidityIEC61000-6-1:1997,Electromagneticcompatibility(EMC)-Part6:Genericstandards-Section1:Immunityforresidential,commercialandlight-industrialenvironmentsIEC61000-6-2:1999,Electromagneticcompatibility(EMC)-Part6:Genericstandards-Section2:Immunityforindustrialenvironments15IEC61000-6-4:1997,Electromagneticcompatibility(EMC)-Part6:Genericstandards-Section4:EmissionstandardforindustrialenvironmentsIEC61024-1:1990,Protectionofstructuresagainstlightning-Part1:GeneralprinciplesIEC61312-1:1995,Protectionagainstlightningelectromagneticimpulse-Part1:GeneralprincipleIEC61400-21:2001,Windturbinegeneratorsystems-Part21:MeasurementandassessmentofpowerqualitycharacteristicsofgridconnectedwindturbinesIEC61400-24:2002,Windturbinegeneratorsystems-Part24:LightningprotectionISO76:1987,Rollingbearings-StaticloadratingsISO281:1990,Rollingbearings-DynamicloadratingsandratinglifeISO2394:1998,GeneralprinciplesonreliabilityforstructuresISO2533:1975,StandardAtmosphereISO4354:1997,WindactionsonstructuresISO6336(allparts),CalculationofloadcapacityofspurandhelicalgearsISO9001:2000,Qualitymanagementsystems-Requirements3術(shù)語和定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。年平均數(shù)量和持續(xù)時間足夠充分的一組測量數(shù)據(jù)的平均值，供作估計期望值用。平均時間間隔應(yīng)為整年，以便將不穩(wěn)定因素如季節(jié)變化等平均在內(nèi)。年平均風(fēng)速Vave按照年平均的定義確定的平均風(fēng)速。自動重合周期故障消除且電網(wǎng)重新接通后，斷路器閉合需要的大約0.01s到數(shù)秒的一段時間。鎖定（風(fēng)力機）利用機械銷或其他不會意外松動的裝置，而不是通常的機械制動盤，防止風(fēng)輪或偏航機構(gòu)運動。制動器（風(fēng)力機）能降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)速或者停止風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的裝置。注：制動器可以靠空氣動力、機械或者電動力工作。特征值不能達到的規(guī)定的概率值。（也就是 ）復(fù)雜地形帶風(fēng)電場場地周圍屬地形顯著變化的地帶或有能引起氣流畸變的障礙物地帶?？刂乒δ埽L(fēng)力機）基于風(fēng)力機信息和/或環(huán)境信息，控制和保護系統(tǒng)的功能是，調(diào)節(jié)風(fēng)力機，使其保持在工作要求范圍內(nèi)。切入風(fēng)速in在風(fēng)速穩(wěn)定時，風(fēng)力機開始發(fā)電時，輪轂高度處的的最低風(fēng)速。切出風(fēng)速vout在風(fēng)速穩(wěn)定時,風(fēng)力達到設(shè)計功率時，輪轂高度處的的最高風(fēng)速。設(shè)計極限設(shè)計中采用的最大值或最小值。潛伏故障正常工作中零部件或系統(tǒng)存在的未被發(fā)現(xiàn)的故障。下風(fēng)向主風(fēng)方向電網(wǎng)用于輸送和分配電能的專用設(shè)備、變電所、電線電纜。注：電網(wǎng)各組成部分之間的界限由適當(dāng)?shù)呐袆e標(biāo)準(zhǔn)如地理位置，所有權(quán)歸屬，電壓級別等來確定。緊急關(guān)機（風(fēng)力機）保護裝置系統(tǒng)觸發(fā)或人工干預(yù)下，使風(fēng)力機迅速關(guān)機。環(huán)境條件影響風(fēng)力機性能的環(huán)境特征（風(fēng)，海拔高度，溫度，濕度等）。外部條件（風(fēng)力機）影響風(fēng)力機工作的諸因素，包括環(huán)境條件（溫度，雪，冰等）和電網(wǎng)條件。極端風(fēng)速T秒內(nèi)平均最高風(fēng)速，它可能是特定周期（重現(xiàn)周期：N年）N年一遇。注：本標(biāo)準(zhǔn)的重現(xiàn)周期N=50年和N=1年，平均時間t=3s和曰端極端風(fēng)速俗稱“安全風(fēng)速”。本標(biāo)準(zhǔn)中的極端風(fēng)速是為了設(shè)計風(fēng)力機的載荷狀況。失效—安全設(shè)計特性中的一項，為避免由故障引發(fā)產(chǎn)品嚴重破壞。陣風(fēng)風(fēng)速的短暫變化。注：陣風(fēng)可用上升時間、幅度和持續(xù)時間表達。水平軸風(fēng)力機風(fēng)輪軸基本上平行于風(fēng)向的風(fēng)力機。輪轂（風(fēng)力機）將葉片或葉片組固定到轉(zhuǎn)軸上的裝置。輪轂高度（風(fēng)力機）zhub從地面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度。（見3.51，掃掠面）空轉(zhuǎn)（風(fēng)力機）風(fēng)力機緩慢旋轉(zhuǎn)但不發(fā)電的狀態(tài)。湍流慣性負區(qū)風(fēng)速湍流譜的頻率區(qū)間，該區(qū)間內(nèi)渦流達到均質(zhì)后逐步破碎，其能量損失忽略不計。注：在典型的10m/s風(fēng)速，慣性負區(qū)大致在0.2Hz~2kHz間。極限狀態(tài)載荷作用于結(jié)構(gòu)上的一種狀態(tài)，若超出此范圍，結(jié)構(gòu)就不再滿足設(shè)計要求注：設(shè)計計算（極限狀態(tài)的設(shè)計要求）的目的是使達到極限狀態(tài)的可能性保持在某一規(guī)定值（見ISO2394）范圍之內(nèi)。對數(shù)風(fēng)切變律見3.62平均風(fēng)速給定時間內(nèi)瞬時風(fēng)速的平均值，給定時間從幾秒到數(shù)年不等。機艙設(shè)在水平軸風(fēng)力機塔架頂部，內(nèi)裝有傳動和其他裝置的機殼。電網(wǎng)聯(lián)接點（風(fēng)力機）對單臺風(fēng)力機是輸出電纜的終端，而對風(fēng)電場是與電力匯集系統(tǒng)總線的聯(lián)接點網(wǎng)損不在風(fēng)力機控制系統(tǒng)控制中的運轉(zhuǎn)時間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)損失。正常關(guān)機（風(fēng)力機）全過程都是在控制系統(tǒng)控制下進行的關(guān)機。工作范圍由風(fēng)機設(shè)計者確定的支配控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)動作的諸多條件。風(fēng)力機停機根據(jù)風(fēng)力機設(shè)計的不同，停機指的是風(fēng)力機靜止或是空轉(zhuǎn)的狀態(tài)。電力匯集系統(tǒng)（風(fēng)力機）匯集一臺或多臺風(fēng)力機的電能的電力系統(tǒng)，包括所有的連接在風(fēng)力機終端和電網(wǎng)聯(lián)結(jié)點之間的所有電氣設(shè)備。風(fēng)切變冪律（見3.62）功率輸出以特殊的方式，為達到特定的目的通過一種裝置輸出的功率。注：由風(fēng)力發(fā)電機組輸出的電功率。保護功能控制和保護系統(tǒng)所具有的確保風(fēng)力機在設(shè)計極限范圍內(nèi)運行的功能。額定功率部件、裝置或設(shè)備在規(guī)定的運行條件下能達到的功率，通常由制造廠給出。注：在正常運行條件下，風(fēng)力機設(shè)計能達到的最大連續(xù)電力輸出。額定風(fēng)速廠r風(fēng)速穩(wěn)定時，風(fēng)力機達到額定功率輸出時，輪轂高度處的最小風(fēng)速。瑞利分布PR概率分布函數(shù)，見3.63參考風(fēng)速Vref用于確定風(fēng)力機級別的基本風(fēng)速參數(shù)。與氣候有關(guān)的其他設(shè)計參數(shù)可以從參考風(fēng)速和其他基本等級參數(shù)中的得到（參見第6部分）。注：對于參考風(fēng)速為V的某一級別的風(fēng)力機，它在輪轂高度處承受的50年一遇10minref的平均最大風(fēng)速，應(yīng)小于或等于參考風(fēng)速V。ref旋轉(zhuǎn)采樣風(fēng)矢量旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪上某固定點經(jīng)受的風(fēng)矢量。注：旋轉(zhuǎn)采樣風(fēng)矢量湍流譜與正常湍流譜明顯不同。風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，葉片切入氣流，流譜產(chǎn)生空間變化。最終的湍流譜包括相當(dāng)大一部分轉(zhuǎn)動頻率下的流譜變化和由此產(chǎn)生的諧量。3.44風(fēng)輪轉(zhuǎn)速（風(fēng)力機）風(fēng)力機風(fēng)輪繞其軸的旋轉(zhuǎn)速度。粗糙長度zo在假定垂直風(fēng)廓線隨離地面高度按對數(shù)關(guān)系變化的情況下，平均風(fēng)速為0時算出的高度。定期維護按預(yù)定的日期進行的預(yù)防性維護。場地數(shù)據(jù)風(fēng)力機所在位置的環(huán)境、地震、土壤和電力網(wǎng)的數(shù)據(jù)。沒有特殊規(guī)定的話，風(fēng)數(shù)據(jù)都按10min的取樣來統(tǒng)計。靜止風(fēng)力機的停止?fàn)顟B(tài)。支撐結(jié)構(gòu)(風(fēng)力機)由塔架和基礎(chǔ)組成的風(fēng)力機部分。安全風(fēng)速結(jié)構(gòu)所能承受的最大設(shè)計風(fēng)速的俗稱。注：本標(biāo)準(zhǔn)不采用這一術(shù)語。設(shè)計時參考極端風(fēng)速(見3.18)掃掠面積風(fēng)輪葉尖旋轉(zhuǎn)運動所作的圓在垂直于風(fēng)速矢量平面的投影面積。湍流強度I風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均風(fēng)速的比率。用同一組測量數(shù)據(jù)和規(guī)定的周期進行計算。湍流尺寸參數(shù)八1無量綱的縱向功率譜密度等于0.05時的波長。注：波長定義為Vhub f注：波長定義為Vhub fo其中01(fSf)/ 0.05。 =湍流標(biāo)準(zhǔn)偏差。1輪轂高度處湍流風(fēng)矢量垂直分量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。最大極限狀態(tài)通常指風(fēng)力機處于能承受最大載荷的極限狀態(tài)。(IS