GB/T 21150-2007失速型风力发电机组

ICS27.180
中华人民共和国国家标准
GB/T21150-—2007
失速型风力发电机组
Stall regulation wind turbine generator system2007-11-01发布
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
数码防伪
2008-01-01实施
规范性引用文件
术语和定义
产品技术要求
试验方法
检验规则
包装、储存、运输与标志
附录A（资料性附录）
附录B（规范性附录）
装配联接方法
拖动状态下的振动测量和噪声测量GB/T21150-2007
本标准的附录B为规范性附录，附录A为资料性附录。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归口。本标准起草单位：新疆金风科技股份有限公司。本标准主要起草人：王相明、张彩华。GB/T21150—2007
1范围
失速型风力发电机组
GB/T21150—2007
本标准规定了以失速功率控制调节为特征的水平轴风力发电机组的技术要求、试验方法，检验规则、包装、储存、运输与标志。本标准适用于风轮扫掠面积等于或大于40m的失速型风力发电机组（以下简称机组）。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T191
包装储运图示标志（GB/T191-2000，eqvISO780：1997）GB/T1413
系列1集装箱分类、尺寸和额定质量GB/T2900.53
电工术语风力发电机组（GB/T2900.53—2001，idtIEC60050-415：1999）GB/T3785
GB/T6388
GB/T13924
GB16895.3
声级计的电、声性能及测试方法运输包装收发货标志
渐开线圆柱齿轮精度检验规范
建筑物电气装置第5-54部分：电气设备的选择和安装接地配置、保护导体和保
护联结导体（GB16895.3--2004，IEC60364-5-542002，IDT)GB18451.1风力发电机组安全要求（GB18451.1--2001，idtIEC61400-1：1999）GB/T18451.2
风力发电机组功率特性试验（GB/T18451.2--2003，IEC61400-12：1998，IDT）GB/T19069
风力发电机组
GB/T19071.1
GB/T19071.2
GB/T19072
GB/T19073
GB/T20320
JB/T10194
JB/T10300
控制器技术条件
风力发电机组
异步发电机第1部分：技术条件
风力发电机组
异步发电机第2部分：试验方法
风力发电机组
风力发电机组
齿轮箱
风力发电机组电能质量测量和评估方法（GB/T20320--2006，IEC61400-21，2001，风力发电机组
风力发电机组
风轮叶片
设计要求
IEC61400-11:2002
风力发电机组第11部分噪声测量方法IEC61400-13:2001
3术语和定义
风力发电机组第13部分
机械载荷测量
GB/T2900.53确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
失速stall
气流流过翼面发生分离的现象。失速引起气动升力下降但阻力上升，限制了风轮翼面从风能所获1
GB/T21150-—2007
取的能量。
主动失速activestall
通过主动控制或操纵叶片浆距，使通过叶轮翼面的气流处于或避免出现失速状态。3.3
安全保护功能safetyprotectionfunction当超过安全限值或控制系统不能使机组保持在正常运行范围内时，安全系统的动作结果。3.4
控制功能controlfunction
控制系统对风力发电机组进行控制、调节以及监测所实施的动作结果3.5
最佳功率系数
wercoefficient
在切入风速和切出感速间，风力发电机组输送到电网的电功率值与风轮掠面上自由来流的功率之比的最大值
注：该值由测量功
4产品技术要求
4.1总则
机组应符
风轮叶片
增速齿轮
异步发电
控制器应
线进行推算。
春准的有关规定，并按规定程序批准的图样和技术文件生声制备JB/T10194的有关规定和要求，好合GB/T19073的有关规定和要求。好合GB/T19071和GB/T1907的有美规定和要求。B/T19069的有关规定和要求。
塔架应符盒
本标准未规
术文件中予以明确说
4.2整机
T19072的有关规定和要求。
其他零部件，总成等，应符合该产品的有关技术要求。4.2.1
机组的基本安金威行合GB18451.1的规定要4.2.2
机组的设计应符合
10300的要求。
机组设计工况下的最准功率系数C应等于或大于0.4。特殊要求应在产品的技
机组正常运行期间的回利细率应大于或等于95%。可利用率计算方法参见公式（1）：可利用率（%）×100
式中：
规定时期的总小时数；
因维护或故障情况导致风力发电机组不能运转的小时数。因外部环境条件原因导致不能执行规定功能的情况不作为故障处理。4.2.5机组输出功率为1/3额定功率时的噪声（等效声功率级）应小于或等于110dB（A）。在噪声有要求和限制的区域，机组的噪声应符合国家对环境保护方面的有关规定。4.2.6机组并网运行所输出的电能质量应符合GB/T20320的规定。4.2.7机组应按照使用寿命等于或大于20年进行设计制造。4.3总装配
般要求
4.3.1.1装配所用的零部件（包括外购件、标准件、外协件）均应有产品合格证，并经质量检验部门检验2
合格后，方可进行装配。
4.3.1.2装配前应将零件的尖角和锐边倒钝，特殊要求除外。GB/T21150--2007
4.3.1.3装配前应按照产品说明书的要求对零部件进行必要的保养与清理。零部件的润滑处，装配后必须加注适量的润滑油(或脂）。4.3.1.4装配过程中应注意对零部件表面进行有效防护，不允许磕碰、划伤和锈蚀。4.3.1.5风力发电机组的装配应完整，符合工艺要求；联接部位应牢固可靠；铭牌、标志齐全，外观整清。
4.3.2装配联接方法
4.3.2.1各零部件的装配联接应严格按照产品的工艺文件和技术要求执行。4.3.2.2螺栓联接、销联接、键联接、铆钉联接、粘接、过盈联接的一般要求参见附录A。4.3.3典型部件装配要求
4.3.3.1偏航轴承与偏航驱动采用齿轮啮合传动的情况，齿轮副装配后应检查齿侧间和齿面接触斑点，并符合设计或工艺文件要求。对于圆柱齿轮，要求沿齿高方向接触斑点应不小于20%，沿齿长方向接触斑点应不小于30%。接触斑点的分布位置应趋近于齿面中部，齿顶和齿端棱近不充许有接触4.3.3.2主轴承（滚动轴承）装配时应检查轴承的轴向游隙应符合设计要求。装配后应注人相当于轴承空腔容积约50%的符合规定的清洁润滑脂（采取稀油润滑的轴承不准加润滑脂）。轴承装配完成后用手转动应灵活、平稳。
4.3.3.3联轴器同轴度（对中）要求，应按照产品设计和图样的有关要求执行。如无特别规定，可参照下述要求：
刚性联轴器装配时，两轴线的径向位移应小于0.03mm；a)
挠性、齿式、轮胎联轴器装配时，其装配精度同辅度允许偏差不大于0.2mm，角度偏差不大于0.25。
液压缸、密封件、润滑系统和管路配装后应进行密封及动作试验，并满足如下要求：行程符合要求；
b）运行平稳，无卡阻和爬行现象；c）无外部渗漏现象，内部渗漏应符合产品技术要求。4.3.3.5制动器在自由状态时，用塞尺检查制动块与制动盘之间的间隙，应符合设计要求。摩擦片与制动盘的工作表面必须干煤、清洁。试车时试验制动器的功能，要求制动可靠，无任何卡阻现象，4.3.3.6电气接线所采用的配线电缆、母线铜排、线缆端头等材料，必须是经过国家电工产品强制性安全认证的产品。接线应按照相关工艺文件和规程执行，并满足以下要求：a）布线整齐，设计合理，排布形式有利于减少电磁干扰；b）柜内每根连线两端必须标识线号（接地线除外，接地线必须选用黄绿双色线），线缆接头应使用合适的专业压接工具压接，线号管符合线径且长度整齐，线号字迹清晰，与图样文件一致；接线端子、插接头、延伸铜排及联接螺栓应保证元件安装强度和可靠性，应能承受最大25m/s的振动冲击（至少60min）面不损坏；d）电网进线侧须安装绝缘防护罩，电压等级高于24V以上的元器件，均应有明显的防触电标识；
电气装置须可靠接地。不同电压等级回路中元件不能串联接地，应单独连接至接地排。有接e）
地点并预留接线端子；接地装置的选择应符合GB16895.3的有关内容和规定。4.3.4拖动试验要求
4.3.4.1机组总装后应按产品技术标准和有关技术文件的规定进行拖动试验。4.3.4.2机组机舱部分总装完成后，出厂前应进行拖动试验。制造厂可根据自已的条件及产品标准、技术文件或合同的规定选择进行负荷及工艺性试验。3
GB/T21150—2007
4.3.4.3拖动试验过程中，对连续运转的设备，试验时间应大于2h；对间歇往返运动的设备如偏航系统，应至少进行1次全行程的往复，运行应平稳、无异常噪声。对间歇运转或工作的设备，功能性试验应重复3次以上。
4.3.4.4试验过程中记录设备的振动、噪声以及轴承温度等参数，测量值应在设计允许范围之内。4.3.4.5有压力要求的设备，应对密封及系统进行密封耐压试验。试验压力为工作压力的100%～125%，保压时间为5min~10min，不得出现渗。4.3.4.6拖动试验时机组的运转方向必须与工作方向一致，试验转速与机组的工作转速允许偏差为±10%。
5试验方法
5.1般要求
试验的目的是为了验证风力发电机组及其零部件设计的正确性、可靠性和制造工艺的合理性，并对机组产品质量的合格评定提供依据。试验仪器、仪表及量具应满足测量精度要求。5.2齿轮副接触斑点的检测
渐开线圆柱齿轮接触斑点的检验按GB/T13924的相关规定执行。5.3齿轮副侧隙检验
渐开线圆柱齿轮副侧隙的检验按GB/T13924的相关规定执行。5.4联轴器装配精度（同轴度）检查5.4.1千分表法
千分表法成本较低，适用于单件和小批量生产。具体方法如下：a）将测量工具架及千分表分别固定在联轴器两端的法兰上，如图1所示；1———与表轮箱连接法兰：
一·-与发电机连接法益。
图1于分表支架安装示意图
使径向千分表和端面千分表分别对准法兰顶部位置并归零，并将起始位置定为0°；b)
同时转动两根转轴，依次记下0°90°180°270四个位置上径向圆跳动量a1、a2、a3~α和端面圆跳动量br、bababas
对中（同轴度）偏差计算方法如下：1）径向位移（垂直方向)△'=4s—)；径向位移（水平方向）\=a—az;2）
角度偏差（垂直方向）sino=（bg一b）/r；4）角度偏差（水平方向）sino\=（bu一bz）/r。注：实际测量中，因位置所限使下方数值(，、伤无法直接测量时，则可用下式得出：(+)-b=(2+)-1
5.4.2激光对中仪检查调整
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利用激光对中仪检查调整对中误差具有操作简单、效率高、精度好等优点，因此推荐在批量生产条件下采用该方法。具体方法可参照激光对中仪的产品使用说明。5.5控制功能试验
机组电控系统的控制功能试验按照GB/T19069的相关规定执行。5.6拖动试验
5.6.1场地准备
试验场地设施等条件应符合安全要求和设计要求，试验场地与其他区域应采取有效隔离措施。5.6.2试验设备准备
一试验台架应具备足够的支撑刚度，试验装置不应引起任何主要共振频率的实质变化；—所使用的仪器性能正常，完全适应试验的环境条件；一试验电源符合要求，电源变压器容量、电压等级符合篇要；必要的试验用具。
5.6.3试验准备
机组拖动试验前，随机的液压和润滑管路应进行单独通油清洗，选择适当的压力和流量，使管内液体达到紊流状态。清洗时间应大于60min，然后用干净的玻璃杯采集100ml的清洗液在光线明亮的场所静置30min后，目测确认无杂质后为合格。清洁度高于此要求的系统，应在相关的技术文件和图样上明确标注，并规定检验方法。做好以下工作：将机组安装于试验台上，并按规定力矩拧紧联接螺栓；一按规定连接电气线路；
复查传动系统各总成部件底脚螺栓、动力传动件螺栓紧固情况检查液压油量、润滑油量；
一检查制动器的调整情况；
----接通动力电源，检查相序、主断路器及各电机保护整定值。5.6.4空载拖动
将机组拖动至额定转速（允许土10%的偏差），连续运行2h以上并且在各温度测量点的温升达到稳定状态时。检查各系统的工作和功能，并进行以下测试：电网参数测量；
-软并网功能（或软启动功能）：振动与噪声测量；
一发电机绕组温度、齿轮箱轴承温度、润滑油温度和环境温度；—控制功能试验；
安全保护功能试验。
5.6.5拖动状态下的振动测量和噪声测量拖动状态下的振动测量和噪声测量遵照附录B的规定。5.7软并网功能试验
机组电控系统的软并网功能试验按GB/T19069的相关规定执行。5.8安全保护功能试验
机组电控系统的安全保护功能试验按照GB/T19069的相关规定执行。5
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5.9功率特性测试
机组功率特性测试按照GB/T18451.2的规定执行。5.10噪声测试
并网运行机组的噪声测试按照IEC61400-11的规定执行。5.11电能质量测试
并网运行机组的电能品质测试按照GB/T20320的规定执行。5.12载荷测试
并网运行机组的载荷测试按照IEC61400-13的规定执行。5.13试验结果处理
将试验所得的数据进行整理，并进行数据分析；将试验结果与风力发电机组的技术条件进行比较得出试验结论并编制试验报告。试验报告应包括以下内容：一试验目的；
一试验机组概况；
-试验仪器仪表及精度一览表；
参加试验人员及日期；
一试验方法；
试验条件；
一试验结果；
评价和结论。
6检验规则
检验类别
机组检验分为出厂检验、现场检验和型式试验。6.2检验规定
每台机组均应进行出厂检验，产品检验合格后才能出厂。若有一项不合格，则判定为不合格产品。机组在现场安装调试运行后，在规定的时期内进行现场检验，现场检验合格后机组才能进行验收。有下列情况之一时应进行型式检验：新产品定型鉴定时：
一产品的设计、工艺等方面有重大改变时；出厂检验的结果与上次型式检验有较大差异时；国家质量监督机构要求进行型式检验时。6.3检验项目
除另有规定外，风力发电机组的检验项目和检验方法应符合表1的规定。表1风力发电机组的检验项目和检验方法检验项目
外观检查
产品制造与装配
质量检变
控制功能试验
拖动试验
出厂检验
现场检验
型式检验
检验方法
检验项目
安全保护功能试验
功率特性测试
噪声测试
电能质量测试
载荷测试
出厂检验
注：标有“^“者为必检项目，标有。包装、储存、运输与标
7.1包装
7.1.1基本要求
7.1.1.1应根据正
全可靠。
在正常
表1(续）
现场检验
型式检验
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检验方法
”者为不作规定的检验项目，标有案”者为供需双方协商进行的项目。品的得点及储运条件采用不同的包装型式和防护方法做到包装紧漆、防护周密、安条件下，应保证产品自制造厂包装之日起12个月内不至因包装不善而产生锈蚀、长霉、降低精度残缺或散失等现象。特殊情况按供需双方协议执行。7.1.1.3采用
要求按GB/T
大、特重零部件
育运输的产品，应符合集装箱的要求。集装箱外部尺寸、额定质量和最小内部尺寸的有关规定
产品零部件的最大外形尺寸、质量应符合国内外运输方面有关超限超重的规定特路运输需用特殊车辆时，应绘出装车加固结构图，并注明最大外形尺寸、重心位置。以铁
件可采用裸装的包装形式，应将产品与包装架或托盘固定在一起（卡压或螺栓联接等）。7.1.1.5
焊、锅
包装霜
以防漏装、错装。
包装标志
替殊防护要求的零部件应尽可能拆按特殊要求另行包装，单体零部件内应系有识别标签产品应按装箱单进行装箱装箱时应有人监装，7.1.2.1产品所有发货
必须喷涂或系挂相应的发货标志和储运标志发货标志遵照GB/T6388的规定，储运标志按GB的规定执行。7.1.2.2对于质量超过3或接近3t偏重的物件，需喷涂起吊位置和重见7.1.3随机文件
7.1.3.1每台产品均应有随机文件（产品合格证、说明书、安装图易损件目录、装箱单等）并用塑料袋封装好。
7.1.3.2产品可多箱包装，应有一份总装箱单，用塑料袋封装后放在第一箱内。7.1.3.3每个包装单元均应带-份本箱所包装零部件的装箱单，用塑料袋包装好后，装入装箱单罩内，然后将罩钉在箱的端壁上方。无箱壁的包装可钉在滑木侧面或其他方木上。7.1.4机组应提供的技术文件
机组交付时应提供的技术文件如下：a）文件目录；
整机合格证；
设备配置清单及合格证；
安装手册；
运行维护手册；
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地面试验报告；
安装调试报告：
试运行检验记录；
用户要求的其他文件（应在合同中规定）。储存、运输
机组的储存运输应符合以下要求：a)
机舱在储存、运输过程中不得受沙尘雨水侵装；无论采用何种方式运输都应固定牢靠：塔架的储存、运输遵照GB/T19072的有关规定进行；风轮叶片的储存、运输遵照JB/T10194的有关规定进行。7.3标志
每台机组均应有铭牌，可固定在塔架底部内侧人眼日视高度处，其上应标明：a)
生产厂名、地址；
机组型号名称、商标；
风轮直径、轮毂高度；
发电机型号；
额定输出功率、额定电压；
产品执行标准编号；
出厂日期和编号；
产品执行标准编号。
A.1螺栓、螺钉联接
附录A
（资料性附录）
装配联接方法
GB/T211502007
A，1.1螺栓、螺钉和螺母紧固时，严禁打击或使用不合适的旋具和扳手。紧周后的螺钉槽、螺母和螺钉、螺栓头部不得损坏。
A.1.2有规定拧紧力矩要求的紧固件，必须采用力矩扳手，并按规定的拧紧力矩紧固；未规定拧紧力矩的紧固件，其拧紧力矩质参愈表A1。表A.1
螺检性
能等级
注1：适用于机虹螺栓、螺钉。
注2：拧紧力矩允谱偏差为土5%
注3：预载荷数林来
注4：摩擦系数
服强度的
一般联接螺栓的拧紧力矩
螺栓公称置径/mm
择紧力矩/Nm）
注5：所给数值方真用润滑剂的螺栓对于无润骨剂的螺栓的打紧力短应为表中值的133%42
A.1.3同一零件用多件螺钉（螺栓）紧固时、各嫁钉（螺栓）需交叉、对称逐步均匀、拧紧。如有定位销，应从靠近该销的螺钉
途）开始。
螺钉、螺栓和螺母形繁后，其支撑面应与被紧固零件贴合。A.1.4
A.1.5螺母拧紧后，螺栓螺镇大部应露出螺母面2个～3个螺距。沉头螺钉紧固后，沉头不得高出沉孔端面。A.1.6
固件。
严格按照图样及技术交件上规定等级的紧固件装配，不充许用低性能紧固件替代高性能紧A.2销联接
圆锥销装配时应与孔进行涂色检查，其接触率不应小于配合长度的60%，并应分布均匀。A.2.2
定位销的端面应突出零件表面，带螺尾圆锥销装入相关零件后，其大端应沉人孔内。A.2.3
开口销装入相关件后，其尾部需分开，其扩角为60°～90°A.3键联接
平键联接时，不得制配成阶梯形。平键与轴上键槽两侧面应均勾接触，其配合面不得有间隙。钩头键、楔键装配后，其接触面积A.3.2
应不小于工作面积的70%，且不接触面不得集中于一段。外露部分应为斜面的10%～15%。9