GB/T 40082-2021.Wind turbines-Drive train ground test specification.
1范围
GB/T 40082规定了变速恒频风力发电机组传动链性能地面测试技术条件、试验设备和仪器、试验内容和方法.检验规则及报告内容。
GB/T 40082适用于风轮扫掠面积大于200m2的水平轴风力发电机组。
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 1032三相异步电动机试验方法
GB/T 2900.53电工术语风力发电机组
GB/T 3785.1-2010电声学声级计第1部分:规范
GB/T 5226. 1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件
GB/T 9239.1机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第1部分:规范与平衡允差的检验
GB/T 17626.30-2012电磁兼容试验和测量技术电能质量测试方法
GB/T 18451.1风力发电机组 设计要求
GB/T 19568风力发电机组 装配 和安装规范
GB/T 22095-2008 铸铁平 板
GB/T 25389.1风力发电机组 永磁同步发电机 第1部分:技术条件
GB/T 25389.2-2018 风力发电机组 永磁同步 发电机第 2部分:试验方法
GB/T 35854风力发电机组及其组件机械振动测量与评估
GB/T 36994风力发电机组电网适应性测试规程
GB/T 36995风力发电机组故障电压穿越能力测试规程
GB 50040动力机器基础设计规范
JB/T 7486-2008温度传感器系列型谱
JB/T 11498光栅旋转编码器
JJG 144-2007标准测力仪检定规程

ICS27.180
中华人民共和国国家标准
GB/T40082—2021
风力发电机组
传动链地面测试技术规范
Wind turbines-Drive train ground test specification2021-04-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-11-01实施
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规范性引用义件
3术语和定义
技术条件
6试验设备和仪器
试验内容和方法
检验规则·
测试报告内容
附录A（资料性附录）报告格式样本目
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GB/T40082—2021
-riKacerKAca-
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标滩由中国机械工业联合会提出。本标准由全国风机械标准化技术委员会（SAC/TC50)归口：GB/T40082—2021
本标起草单位：浙江运达风电股份有限公司、新金风科技股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、中国科学院电工研究所、北京鉴衡认证中心有限公司、南京高速齿轮制造有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司、四安盾安电气有限公司。
本标滩主要起草人：许国东、杨震宇、斯建龙、秦世耀、应有、余清清、范德功、朱志权、董哗弘、孟岩峰程人杰、张合超、胡伟辉、张卫华。rrKaeerkAca-
-riKacerKAca-
1范围
风力发电机组传动链地面测试技术规范GB/T40082—2021
本标准规定了变速恒频风J发电机组传动链性能地面测试技术条件、试验设备和仪器、试验内容和方法、检验规则及报告内睿
本标准适用丁风轮掠面积大丁200m的水平轴风力发电机组，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，仪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(包括所有的修政单)适用丁本文件，GB/T1032三相兄步电动机试验方法GB/T2900.53电工术语风力发电机红GB/T3785.1—2010电声学声级计第1部分：规范GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验GB/T 9239.1
GB/T17626.302012电磁兼容试验和测量技术电能质量测试方法GB/T 18451.1
风力发电机组设计要求
3风力发电机组、装配和安装规范GB/T19568
GB/T22095—2008铸铁平板
GB/T25389.1
GB/T 25389.2
GB/T35854
GB/T36994
GB/T 36995
风力发电机组永磁同步发电机第1部分：技术条件2018风力发电机组永磁同步发电机第2部分：试验方法风力发电机组及其组件机械振动测量与评估风力发电机组电网适成性测试规程风力发电机组，故障电压穿越能力测试规程GB50040动力机器基础设计规范
J3/'T 7486
2008温度传感器系列型谱
光栅旋转编码器
JB/T11498
JJG144—2007标准测力仪检定规程3术语和定义
B/T2900.53界定的以及下列术讯和定义适用于本文件，3.1
传动链drivelrain
风力发电机组中从主轴动力输人端到并网点之间所有机械、电气传动相关部件的总和。注：包括主轴、主辅承、弹性支撑，发电机、变流器等，如主轴和发电机之问采川增速机构，则传动链还包括增速齿轮箱和高速联轴器。
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GB/T40082—2021
试验平台基础lest rigfoundation与地而固定、不可移动的动力设备基础平而,用于安装驱动系统和被试传动链。3.3
安装支架
supportstructure
支撑驱动系统和被试传动链，将其固定到基础平台上的机械结构。3.4
drivingsystem
驱动系统
产生原动力的装置，川通过联轴器连接被试传动链主轴端，施加扭矩负载。3.5
Jtorquepulsation
转矩脉动
诚验时卡轴稳态转矩周期性波动的峰-峰变化。4符号
下列符号适用于本文件。
传动链转动惯量（kgm）：
传动链输出的额定电功率（kW）：Pr
被试传动链输人机械功率（kW）；P.
被试传动链输山电功率（kW)；
驱动系统的输人电功率（kW)；
技术条件
发电状态下传动链的输出电功率(kw)：传动链效率。
安全要求
针对传动链进行的所有试验项月，现场应采取相应的安全防护措施。试验控制系统应具各在意外突发情况下紧急停止设备运行的功能：并符合（13/15226，1的要求在运行工况超出驱动系统和被试传动链可承受的运行条件时，试验控制系统应具有主动停止设备运行的功能：
5.2转速范围
在试验过程中,应根据被试风力发电机组传动链的设计要求米确定运行转速范围。在理想稳态风况条件下，风力发电机组转速和风速的曲线如图1所示，风力发电机组转速与功率的曲线如图2所示；不同的风力发电机组控制策略存在不同因此曲线的形态可能存在差别，该曲线仅仅只是一个示意，不代表各厂家的真实曲线
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说明：
说明：
切人风速.单位为米每秒（m/s)：额定风速，单位为米每秒(m/s)；切出风速，单位为来每秒(m/s);ir
最小运行转速，单位为转每分（r/min）：额定转速.单位为转每分（(r/min)：最尺运行转速，单信为转每分（rmn）：切出转速，软件保护.单位为转每分（r/min)；停机转速.硬件保护，单位为转分（r/min)：安全极限转速，单位为转每分（r/miu）Wat
图 1风力发电机组转速和风速的曲线功率
最小运行转速.单位为转每分（r/min）；额定转速单位为转每分（r/mim)：最大运行转速，单位为转每分（r/min)传动链输出的额电功系，单位为千瓦（kW)图2风力发电机组转速和功率的曲线5.3试验条件
试验成满足以下条件，结构形式示例见图3：设各基础平台的设计应符合（GB50040的要求，a）
GB/T 40082—2021
设备基础平台每一个平面的平面度误差应不低丁GB/T220952008中3级要求b)
在整个试验过程中，不应出现由于安装支架刚性不足导致的驱动系统或被试传动链振动另常的现象。
系统运转试验时,设备基础平台的前后、左右、上下方间的振动，在0.1Hz～10Hz频率范用内速度应不超过0.2mm/s,位移应不超过0.16mm。3
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GB/T40082—2021
试验前，传动链通过安装支架被固定到基础平台上，并进行机械和电气连接.被试传动应安装完整并符合现场实际情况，应满足（G13/T19568的要求。被试传动链和安装支架的受力连接应虚假适过偏航轴承实现，与现场运行状况一致。除厂电网适应性试验项日，进行其他项日的试验时，并网点交流电压的三不平衡度成小于f）
2%，货景电压总谐波畸变率成小于3%。g）被试风力发电机组传动链并网点的短路容量至少应为风力发电机组额定容量的3倍。低速联轴器
驱动系统
6试验设备和仪器
6.1设备检定
安装支架
基础平台简航轴承
被试传动链
安装支架
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图3被试传动链示意图
试验使用的仪器、仪表和传感器均应经计量机构检定合格，并作检定有效期内：试验使用的仪器仪表的量程、精度等级和准确度应符合测试要求和朴关标准的规定，6.2精度等级
试验时采用的电气测量仪表成符合GB/T17626.30—2012的A级要求。6.2.1
加速度传感器频率响应范围、传感器和检测单元不确定度应满足（G3/135854的要求，6.2.2
6.2.3测力计准确度应不低丁JJG144一2007的0.5级要求，响应频率应不小丁200Hz。编码器成满足JB/T11498和转速范围的要求，分辨率不低于1000PPI6.2.4
声级计应满足（F13/T3785.1—2010规定的1级要求6.2.5
温度传感器应满足JB/T74862008规定的A级要求。6.2.6
6.2.7其他测量仪器、仪表符合相关标准的规定：6.3
驱动系统
驱动系统应满足被试传动链在地面测试过程中所有带载测试项目的要求，如传动链额定上况稳定运行，规定时间内的过载和超速工说运行等，并具备转矩和转速两种日标的控制能力，驱动系统的输出转迷-功率特性应覆盖被试传动链系统的实际运行要求驱动系统应保证与被试传动链系统连接的对中性，当驱动系统拖动被试传动链系统输出功率在20头P，[00%P，范围内稳定运行时，被试传动链主轴输入端处的转矩脉动峰峰值成小于额定转矩的1%。
7试验内容和方法
7.1外观检查
外观检查应包含以下内容：
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a）装配检套：检食被试传动链装配是否完整、止确；GB/T 40082—2021
外观检查：传动链各部件衣面油漆应1燥、完整、均勾、无污损、碰撞、裂痕等现象：h）
c）安装尺寸、外形尺寸检查：外形、安装尺寸应符合（F13/T19568和被试传动链安装工艺文件的要求；
l）转动检查：传动链盘车转动时，应平稳轻快：无怠滞现象：无异音。7.2起动阻力矩试验
起动阻力矩的测定方法应接照（G13/125389.2一2018中5.20舰定的要求执行，对于具有增速齿轮箱的传动链，起动装置可安装于主轴动力输人端的圆盘面。7.3动平衡试验
被试传动链与驱动系统不进行机械连接，通过变频器驱动被试传动链的发电机运行于电动机模式，将传动链带动至传动链运行转速范固。从并网最小运行转速到最人运行转速内至少均匀分布5个点，其中包括额定转速，在设定转速点运行稳定后，用动平衡测试假进行测试齐记录数据。测点应布置在传动链低速输入端主轴承和高速发电机传动端轴承，评价方法应按照GB/T9239.1的规定执行，高速、低速端不平衡的计算转子质量分别为以高速、低速旋转的转动体质量，7.4转动惯量试验
按照GB/T1032的要求测试被试传动链中发电机定、转子冷态白流电阳被试传动链与驱动系统不进行机械连接.通过变频器驱动被试传动链市发电机运行于电动机模式：将转速提升至发电机同步转速的1.1倍。转速稳定时，测量发电机输入端电压和电流，计算输入有功功率P·然后断电使传动链自由空转减速.在1.1倍~0.9倍发电机同步转速范围内，测定转速变化所需的时间：
传动链机械损耗按公式（1)计算：Plu =P.-Pi-Peau
式中：
P一一传动链的机械损耗，单位为千瓦（kw）；（1
P。一一发电机作为电动机带动传动链运行时，测量得到的电机输人有功功率，单位为千瓦（kW)：P品一一发电机作为电动机带动传动链运行时.根据测量电流和发电机定、转子电阻计算得到的电机铜损耗，单位为千比(kw)：
发电机在电机型式试验过程中，在空载运行工况下测定的铁损耗，单位为千比（kW）Pe
用转逆传感器记录在断电后.传动链从发电机同步转逆的1.1倍到同步转速0.9倍的转速白山下降曲线·采样闻隔时间不人于0.18，在该过程中，可认为仅由机械损耗作用使传动链动能下降，传动链转动惯量按公式(2)计算：www.bzxz.net
式中：
1 000XP..XAt=-
△t—从1.1倍发电机同步转速下降到0.9倍发电机同步转速的减速时问，单位为秒（s)；J———传动链转动惯量.单位为千克二次方米(kg·m）；a——1.1倍发电机同步转速对应的角速度，单位为弧度每秒(rad/s)；0.9倍发电机同步转速对成的角速度，单位为弧度每秒（rad/s），n.
从而可计算得到惯量了，重复三次取平均值，-riKacerKAca-
GB/T40082—2021
超速试验
被试传动链与驱动系统不进行机械连接，按照（G3/T35851的规定布置振动传感器，通过变频器驱动被试传动链的发电机运行丁电动机模式，将传动链带动至传动链额定转速的1.2倍，持续时问为2min：饣对带增速尚轮箱的风力发电机组传动链，振动评价按照GB/T35854的规定执行。饣对直驱型风力发电机组的传动链·振动评价标准成按照GB/T25389.1的规定执行：检查传动链各部件是否存在有害形变或损。
7.6空载电压畸变率试验
被试传动链与驱动系统逊行机械连接，山驱动系统带动被试传动链运转至运行转速范用，对被试传动链的发电机外部施川或利用内部永磁体产实际运行所需的励慈微励，开进行适当的功率变换.使被诚传动链功率输出端产生满足并网运行要求的空载电压，从传动链并网最小运行转述到最人运行转述内至少均匀分布5个点，其中包括额定转速，在设定转速点运行稳是后，用功率分析仪对风发电机组开网侧空载线电压近行测量，分解出基波和0欧以下各次谐波含量
7.7振动噪声扫频试验
7.7.1空载振动噪声扫频试验
测点布置：按照GB/T35854在传动链布置振动传感器，在主轴、齿轮箱、发电机侧向儿何中心，距离外表而1m的位置放置噪声测试探头，方向止对被测部件，被试传动链与驱动系统不进行机械连接.通划变频器驱动被试传动链的发电机运行于电动机模式：将传动链带动至传动链最小并网运行转速，轴以0.r/min的速度变化率提升速度，直至最人并网运行转速，稳定后以同样的速度变化率降低转速至最小运行转速，连续记录转速对应各测试点的振动噪市数据，分析处理得到抖频振动噪声曲线：7.7.2负载振动噪声扫频试验
测点布置：同7.7.1
被试传动链与驱动系统进行机械连接·由驱动系统带动被试传动链运转至最小运行转速，被试传动链并网，驱动系统带动被试传动链以主轴每分钟(.1r/min的速度变化率提升速度，被试传动链根据风力发电机组设计要求的转速功率曲线同步调整输出功率，古至最大并网运行转速，稳定后以同样的速度变化率降低转速至最小并网运行转速.连续记录各转速下对应各测试点的振动数批、噪声数据和输出功率.分析处理得到转速、功率特性下的扫频振动曲线和噪声曲线在整个转速范围内，设计输出功率和实测输出功率的偏差应不超过额定功率的1%。7.8阻尼试验
无齿轮箱的古驱机型可不进行该项试验，在被试传动链高、低速转轴非应力集中位置同一截而的圆周方向贴应变片测量扭矩.应变信均不少于两路，彼此之间的动态误差在整个功率范围内应不大于贴片位置额定扭矩的2%：将驱动系统和被试传动链通过联轴器相连并对中，50%以上负载刘应转速稳定运行的情况下，使被测传动链瞬问脱网，同时划断驱动系统动力·使传动轴系产生自由的往复扭转振荡，记录其高、低速轴成力振荡衰减曲线，记录间隔时间成不大于0.1s，按照上述方式多次测量取平均值，见图4。6
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