GB/T32077-2015
风力发电机组变桨距系统
Windturbinegeneratorsystempitchsystem
- 中国标准分类号（CCS）F11
- 国际标准分类号（ICS）27.180
- 实施日期2016-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数24页
- 文件大小558.16KB
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风力发电机组变桨距系统
国家标准 GB/T32077一2015 风力发电机组变桨距系统 Windturbinegeneratorsystem一Pitchsystemm 2015-10-09发布 2016-06-01实施 中毕人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管厘委员会国家标准
GB/T32077一2015 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 工作条件 技术要求 试验方法 检验规则 18 标志、标签、使用说明书 20 包装、运输、贮存 10供货的成套性
GB/T32077一2015 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由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;沈阳工业大学风能技术研究所、许继集团有限公司、上海电气风电设备有限公司、 北京科诺伟业科技有限公司、新疆金风科技股份有限公司、沈阳华创风能有限公司、沈阳华人风电科技 有限公司
本标准起草的人员;姚兴佳、单光坤、陶学军、刘琦,武鑫,李庆江.,刘衍选、王超,王晓东,邓英
业
GB/T32077一2015 风力发电机组变桨距系统 范围 本标准规定了并网型风力发电机组变桨距系统的技术要求,试验方法,检验规则、标志,标签、使用 说明书,包装、运输、贮存等
本标准适用于并网型水平轴(三叶风轮)风力发电机组用变桨距系统,变桨距的驱动方式为液压驱 动方式或电动驱动方式
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GB/T191包装储运图示标志 GB/T1029三相同步电机试验方法 GB/T1032三相异步电动机试验方法 GB/T1311直流电机试验方法 GB/T2422环境试验试验方法编写导则术语和定义 (GB/T2423.1l一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温 GB/T2423. .2 2008 电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验B;高温 GB/T2423.32006电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Cab:恒定湿热试验 GB/T2423.4 电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Db;交变湿热(12h十 -2008 12h循环 GB/T2900.1电工术语基本术语 GB/T2900.53电工术语风力发电机组 GB/T3222. 声学环境噪声的描述、测量与评价第2部分:环境噪声级测定 2 (GB/T3766液压系统通用技术条件 GB/T3797一2005电气控制设备 (GB4208外壳防护等级(IP代码 GB/T4365电工术语电磁兼容 GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分;通用技术条件 (GB/T6388运输包装收发货标志 GB/T7935液压元件通用技术条件 GB/T9969工业产品使用说明书总则 GB/T11287一2000电气继电器第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震 试验第1篇;振动试验(正弦 GB/T12113接触电流和保护导体电流的测量方法 GB/T13729一2002远动终端设备 GB/T14039液压传动油液固体颗粒污染等级代号 GB/T14537一1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验
GB/T32077一2015 GB/T14598.92010量度继电器和保护装置第22-3部分;电气骚扰试验辐射电磁场抗扰度 GB/T14598.102012量度继电器和保护装置第22-4部分;电气骚扰试验电快速瞬变/脉冲 群抗扰度试验 GB/T14598.132008 电气继电器第22-1部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试 验 1MHa脉冲群抗扰度试验 GB/T14598.14一2010量度继电器和保护装置第22-2部分;电气骚扰试验 -静电放电试验 GB/T14598.20-2007电气继电器第26部分;量度继电器和保护装置的电磁兼容要求 GB14598.27一2008量度继电器和保护装置第27部分;产品安全要求 GB/T155432008电能质量三相电压不平衡 GB/T16935,1一2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分;原理、要求和试验 (GB/T18451 1.1 -2012风力发电机组设计要求 金属和合金的腐蚀大气腐蚀性分类 GB/T19292.l 特殊环境条件分级第1部分;干热 GB/T19608.1 GB/T19608.2特殊环境条件分级第2部分干热沙漠 GB/T19608.3特殊环境条件分级第3部分:高原 (GB/T19963风电场接人电力系统技术规定 GB/T20641低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求 NB/T31003大型风电场并网设计技术规范 JB/T5777.2一2002电力系统二次电路用控制及继电保护屏(柜、台)通用技术条件 JB/T5777.3一2002电力系统二次电路用控制及继电保护屏(柜、台)基本试验方法 JB/T10427风力发电机组一般液压系统 IsO12944-5;:2007涂料和清漆防护涂料系统对钢结构的腐蚀防护第5部分;防护涂料系统 protetive (PaintsandvarnishesCorrosionprotectionofsteelstructuresby paintsystemsPart5 Proteectivepaintsystems) NAS1638 用于液压系统部件的清洁度要求(Cleanlinessrequirementsof partsuserinhydraulie systems 术语和定义 GB/T2422,GB/T2900.1.GB/T2900.53,GB/T4365界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 变桨距系统pitehsystem 控制并调整风力发电机组叶片桨距角的装置
主要包括变桨距控制装置,变桨距驱动装置,后备动 力源,变桨距执行装置,变桨距润滑装置和变桨距检测装置
3.1.1 电动变桨距系统eleetricpitchsystem 利用变桨距电机来完成调整叶片桨距角的装置
主要包括变桨距控制器、变桨距伺服驱动器或变 频器、后备电源,电动机、减速器,变桨距轴承、变桨距润滑系统,变桨距检测装置等部件
3.1.2 液压变桨距系统hydraulicpitehsystem 利用液压缸(或其他液压执行机构)来完成调整叶片桨距角的装置
主要包括变桨距控制器、液压 站、,阀组、蓄能器、液压缸,连杆机构、变桨距轴承,变桨距润滑系统、变桨距检测装置等部件
GB/T32077一2015 3.2 变桨距驱动装置pitehdriveequipment 用于驱动变桨距执行装置动作的装置
电动变桨距系统中的变桨距驱动器为变桨距伺服驱动器或变频器)和电动机;液压变桨距系统中 的变桨距驱动器为液压站和阀组
3.3 变桨距执行装置ptehactuatngequipment 驱动风力发电机组叶片转动,调节叶片桨距角的装置
电动变桨距系统中变桨距执行装置为减速器和变桨距轴承;液压变桨距系统中变桨距执行装置为 液压缸(或其他液压执行机构),机械传动机构和变桨距轴承
3.4 桨距角工作范围operatingpitchangle range 风力发电机组的运行范围内所对应的叶片桨距角的变化区间为桨距角的工作范围
3.5 独立变桨距控制individwlpitehcontrol 变桨距系统在执行变桨距动作时,每支叶片根据各自的控制目标独立地变化桨距角
3.6 统一变桨距控制colleetivepitchcontrol 变桨距系统在执行变桨距动作时,每支叶片根据相同的控制目标改变桨距角
最大变桨距速率themaximum pitch rate 桨距角变化速率所允许的最大值
3.8 顺桨feathering 风轮叶片的儿何攻角改变到风轮叶片趋近零升力的状态
3.8.1 正常顺桨normalfeathering 变桨距系统在风力发电机组控制系统控制下进行的顺桨过程
3.8.2 紧急顺桨 feathering eergency 变桨距系统不受风力发电机组控制系统控制自主进行的顺桨过程
3.9 变桨距系统定位误差ptehsystemtargetpsitionerror 变桨距执行机构接受控制系统的变桨距指令,完成变桨距动作时叶片桨距角实际位置与目标位置 的差值
3.10 后备动力源backuppuwersuppty 在电网掉电时为变桨距系统提供能量支撑的装置
电动变桨距系统中后备动力源为后备电源;液压变桨距系统中后备动力源为蓄能器
3.11 液压旋转接头hydraulierotaryumion 液压旋转接头通常是用于向安装在旋转设备上的液压执行机构等输送液压介质的设备
GB/T32077一2015 3.12 导电滑环eleetriealslipring 利用导电部件的滑动或滚动接触、静电耦合或电磁耦合,在转动部件与静止部件之间传递电信号和 电能的装置
3.13 安全链safe-chain -种由风力发电机组若干关键保护节点串联组成的独立于控制系统的硬件保护回路
3.14 冗余技术redundaney 应用备用回路或系统,承担故障回路或系统的工作,使其仍能有效地执行所要求的功能的技术
工作条件 一般工作条件 4.1 4.1.1环境条件 环境条件包括 a)工作温度范围;一10C十40C(常温型)/一30C十40C(低温型); b) 生存温度范围;一20C十50C常温型/一40C十50C低温型); e)相对湿度;小于或等于95%,无凝露; d 海拔高度小于或等于2000m
4.1.2电源要求 电源要求包括: a)交流电源电压允许偏差一10%~十10% b) 交流电源频率为47.5Hz51.5Hz; 交流电源的电压不平衡度应不超过2%,短时应不超过4%(详见GB/T155432008第4章 c 的规定): d)交流电源波形为正弦波,谐波含量小于5%; 直流电源电压允许偏差一15%~十10%; e) 直流电源电压纹波系数应小于5%
f 4.1.3液压油的要求 液压油;油温在40C时运动黏度值在28.8mm=/s一35.2mm'/s之间,黏度指数应不低于140
油液清洁度;油液清洁度按照NAs1638标准分级,要求不大于8级,或按照GB/T14039标准分 级,要求不大于一/17/14级
4.1.4使用场所的要求 使用场所应满足以下要求 a)变桨距系统工作环境中不应有腐蚀、破坏绝缘的气体或其他介质,不应有易燃易爆的介质,不 应有明显的及较严重的霉菌; 变桨距系统的工作环境应避免雨、雪、砂的进人 b) c)使用场所的接地电阻应小于等于4Q
GB/T32077一2015 4.2特殊使用条件 特殊使用条件见GB/T19608.1,GB/T19608.2,GB/T19608.3的规定
4.3其他条件 超过4.1和4.2所规定的正常和特殊使用条件的由用户与制造厂协商
技术要求 5.1 设计总则 5.1.1系统防腐要求 在寿命期内,对于陆上风力发电机组,变桨距系统的防腐应满足GB/T19292.1标准C3及以上的 规定和要求;对于海上风力发电机组,变桨距系统的防腐应满足GB/T19292.1标准c4及以上的规定 和要求
安装面应该用以溶剂的方法很容易清洗的材料保护
需要防腐的零部件表面,其防腐蚀涂装 标准应符合I1SO12944-5:2007标准的规定
5.1.2通用技术要求 5.1.2.1角度采样周期不应大于25ms 5.1.2.2三个叶片角度反馈给控制系统周期不应大于100m ms; 5.1.2.3风力发电机组在额定载荷下,变桨距系统定位误差不应大于0.75
若采用统一变桨距控制的 变桨距系统三个叶片的不同步不应大于1 5.1.2.4变桨距系统接收调桨距指令到变桨距轴承开始动作时间不应大于200m 5.1.2.5变桨距系统在最大负载转矩下持续运行时间不应低于3s 5.1.3采购方应提供的技术要求 5.1.3.1采购方应提供电动变桨距系统应满足的技术条件 运行环境环境温度,储存温度、空气湿度、海拔高度; a b) 一般技术参数;设计寿命、防腐等级、外壳防护等级、柜体材料,定位误差、轴承齿数/驱动齿轮 齿数、减速机变速比、正常变桨距速度、最大变桨距速度、储存温度加热到启动温度的时间、电 压、电气接口、机械接口、变桨距系统的额定工作转矩和最大工作转矩等
5.1.3.2采购方应提供液压变桨距系统应满足的技术条件 运行环境;环境温度生存温度、空气湿度、海拔高度 a -般技术参数;电气绝缘等级、防腐等级、设计寿命、维修周期、年生产时间,正常变桨距速度、 b 最大变桨距速度、变桨距类型、变桨距范围,定位误差,载荷,系统输出的额定力矩,系统输出的 最大力矩、电气接口,机械接口等
5.2设计要求 5.2.1控制设计要求 5.2.1.1在风力发电机组安全链动作及其他非安全链动作的故障情况下应能够执行叶片顺桨,保证风 力发电机组的安全
GB/T32077一2015 5.2.1.2风力发电机组运行时,应能接收风力发电机组控制系统指令,实时调节桨距角;当接收到正常 关机指令时,应能将叶片桨距角调至顺桨状态
5.2.1.3在电网掉电时,应在满足电网对低电压穿越要求的基础上自动投人后备动力源驱动叶片顺桨
5.2.1.4应采用冗余设计功能,保证装置的可靠性
5.2.1.5应具备手动调桨距及维护功能,能够通过人机界面、计算机软件或便携式设备对装置进行参数 校准及状态信息的读取,通过手动调节桨距角,以及故障时的诊断和分析.
设置 5.2.1.6应具备完善的系统自诊断,能够检测传感器故障、执行机构故障或后备动力源故障 5.2.1.7应具备完善的驱动器和电机保护功能,在过流,过热,过压等情况下系统能自我保护 5.2.1.8满足用户其他的设计要求 5.2.2机械设计要求 5.2.2.1变桨距系统设计应满足轮毂安装的要求
5.2.2.2柜体的焊接应规范布置,焊缝无终端焊口
若在维护时需要踩踏柜体,那么柜表面和柜门应能 够承受100kg的集中载重和200kg的表面载重,应具有防滑措施
5.2.2.3液压系统应有防止过载和液压冲击的安全装置
5.2.2.4液压系统的设计和制造应符合GB/T3766及JB/T10427的有关规定
液压系统不应有漏 油、渗油现象
5.2.3结构及外观要求 5.2.3.1柜体的构造标准应符合GB/T20641的规定
5.2.3.2变桨距系统各零部件的机械加工表面和焊缝外观应符合JB/T5777.2一2002的5.2规定
5.2.3.3变桨距系统的铭牌、标志和端子号应符合标准GB5226.1规定的要求
5.2.3.4产品零部件,元器件应安装正确、牢固,并实现可靠的机械和电气连接
柜体的连接导线及连 接件应符合JB/T5777.2-2002中5.5的要求
5.2.3.5柜体的旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整元件,应操作灵活,不得有卡死、松动和接 触不良等现象
5.2.3.6 电缆和导线的敷设和连援应符合GB52236.1的规定
5.2.3.7液压旋转接头安装时应与连接轴同心,以确保旋转接头的良好运转
旋转接头与管道之间的 连接,应使用软管相连接
5.2.3.8液压系统所有元件应能够方便的起吊
5.3基本功能要求 5.3.1手动调桨距功能 手动调桨距功能主要用于变桨距系统的测试、调试和维护,用于完成整个变桨距系统的启停、速度 和位置控制测试,以及传感器的安装和校准
此功能应既可通过人机界面又可通过便携式设备实现
5.3.2自动调桨距功能 变桨距系统与风力发电机组控制系统通讯正常情况下,应能实时跟随控制系统发出的指令调节叶 片的位置
5.3.3变桨距系统的保护功能 5.3.3.1电源故障;在变桨距电源发生故障时,变桨距系统应能自动投人后备动力源配合控制系统完成
GB/T32077一2015 低电压穿越(详见GB/T19963的规定)当超过规定时间后安全顺桨
与控制系统的通讯故障;在变桨距系统与控制系统发生通讯故障时,变桨距系统应能够自动安 5.3.3.2 全顺桨 5.3.3.3控制系统安全链断开;变桨距控制系统安全链断开时应能够自动安全顺桨
5.3.3.4变桨距传感器故障;在变桨距传感器故障时,变桨距系统应能够自动安全顺桨
5.3.3.5变桨距电机故障;在变桨距电机故障时,变桨距系统应能够自动安全顺桨
5.3.3.6变桨距系统低温启动保护故障;在变桨距系统低温启动保护故障时,变桨距系统应能够自动安 全顺桨
5.3.3.7变桨距控制柜内部温度过低/高故障;在变桨距控制柜内部温度过低/高故障时,变桨距系统应 能够自动安全顺桨
5.3.3.8电池故障;在变桨距系统电池故障时,变桨距系统应能够自动安全顺桨
5.3.3.9看门狗故障模拟方法;触发看门狗输出信号,观察并记录顺桨过程和故障报警状态
5.3.3.10液压系统故障;在变桨距液压系统故障时,变桨距系统应能够自动安全顺桨
5.3.3.11液压系统发讯器故障;在液压系统过滤器油路上设置一个旁通阀和污染发讯器,当系统回路 污染指数超标,过滤器中的滤芯进出油口的压力压差值增大至发讯器调定值时,发讯器自动发出信号， 指示系统操作人员应清洗或更换滤芯,确保系统安全运行
5.3.3.12防雷保护故障模拟方法;断开防浪涌器件的反刨信号,观察并记录防雷动作和故障报警状态
5.4技术性能指标 5.4.1电磁兼容性 5.4.1.1系统应能承受GB/T14598.132008第4章规定的1MHz及100kHz严酷等级的脉冲群抗 扰度试验
5.4.1.2系统应能承受GB/T14598.14一2010第4章规定的严酷等级为3级的静电放电抗扰度试验 5.4.1.3系统应能承受GB/T14598.g2010第4章规定的严酷等级的辐射电磁场抗扰度试验
系统应能承受GB/T14598.102012第4章规定的严酷等级为A级的电快速瞬变/脉冲群抗 5.4.1.4 扰度试验
5.4.2绝缘性能 5.4.2.1绝缘电阻 在4.1.1规定的正常试验大气条件下.变桨距系统各独立电路与外露的可导电部分之间以及与其 他各独立电路之间,用直流兆欧表测量其在设备湿热试验和抗盐雾试验前、后的绝缘电阻
绝缘电阻应 按照GB/T3797一2005的4.8规定,测得的绝缘电阻按标称电压至少为1000Q/V
5.4.2.2介质强度 介质强度要求
在4.1.1规定的正常试验大气条件下,各回路应能承受频率为50Hz,历时1min 的工频耐压 试验而无击穿闪络及元件损坏现象 工频交流试验电压值按表1规定进行选择,也可以采用直流试验电压,其值应为规定的工频交 流试验电压值的厄倍 试验过程中,任一被试电路施加电压时,其余电路等电位互联接地
GB/T32077一2015 5.4.3机械性能 5.4.3.1振动(正弦) 5.4.3.1.1系统应能承受GB/T11287一2000中3.2.1规定的严酷等级为1级的振动响应试验 系统应能承受GB/T11287一2000中3.2.2规定的严酷等级为1级的振动耐久试验 5.4.3.1.2 5.4.3.2冲击 5.4.3.2.1 系统应能承受GB/T14537一1993中4.2.1规定的严酷等级为1级的冲击响应试验
5.4.3.2.2系统应能承受GB/T14537一1993中4.2.2规定的严酷等级为1级的冲击耐久试验
表1介质强度试验电压等级 额定电压U 试验电压 kVv kV U0,06 0,5 0.06U0.125 0.125
GB/T32077一2015 完成不少于2次顺桨的能力
载荷按照GB/T18451.12012中7.4的规定; b)电池箱(柜)应有相应的温控系统保证锂离子电池装置在全部工作温度范围内正常可靠工作; 电池内置保护电路,在过充电.过放电.过流或复路的情说下,应保护电池不被损坏 c D 电池在本标准规定的高温、.低温、冲击、振动,碰撞的情况下应不起火,不爆炸 电池内置检测电路,检测电路能够持续检测电池电压,容量,温度、内阻,充电状态、健康状态 等,并将检测信息传送到变桨距控制器 锂离子电池充电器应具有过压保护、时间保护和温度保护功能,其浮充方式能够使电池容量充 至最大
5.7.1.3超级电容 超级电容应满足以下要求 容量应满足变桨距电机工作在规定载荷情况下,以用户要求的变桨距速度在整个变桨距角范 围内完成大于1次顺桨的能力
载荷按照GB/T18451.1一2012中7.4的规定; b)选用的电容应能在装置工作温度范围内工作 电容模块由单体电容串,并联组合而成
每个电容单体之间应配置均压电路保证电容充电不 过压; 电容器应安装有减缓压力的阀门装置(电容过压或者极性接反会造成电容器内部压力增大); D 整个超级电容器模块应具有电压,温度等保护信号的输出,可以将其接人上位机控制电路以实 时监测电容器模块的状态
当出现异常时宜断开电容充电器并报相应故障
变桨距系统应具 有检测电容柜温度、电容充电回路开路、电容过压及电压不平衡,充电器故障等功能 在一次满载顺桨后,对超级电容的充电时间应小于10min. 5.7.2蓄能器要求 蓄能器应满足以下要求 a)蓄能器应满足液压缸在规定的载荷情况下工作,以设计要求的最大变桨距速率在整个变桨距 角范围内完成顺桨的能力
载荷按照GB/T18451.1一2012中7.4的规定 b)为达到指定的工作寿命和安装需求，宜使用活塞式或皮囊式蓄能器,皮囊材料应能达到在 -30C十50的环境温度下正常工作并能满足一40C十50C的生存温度
推荐使用 低温丁晴橡胶或者氯醉橡胶(EcOo); 蓄能器应按设计要求充指定纯度的氮气,充气压力应小于或等于0.8倍的公称压力,并定期检 查压力; 蓄能器的回路中应设置释放及切断蓄能器液体的元件 d e 蓄能器应符合GB/T7935的规定
试验方法 6.1试验条件 6.1.1正常试验环境条件及试验基准环境条件见表2
除另有规定外,试验一般在正常试验环境条件 下进行,试验的基准条件作为仲裁条件
6.1.2试验电源的基准条件及其允差应满足表3
除另有规定外,所有试验应在基准试验条件下进行
6.1.3试验用仪器仪表应符合GB/T13729一2002第4章和JB/T5777.3一2002第3章的规定
6.1.4试验前应按照5.2.3规定的要求进行结构及外观检查
1o
GB/T32077一2015 表2试验环境条件 试验基准环境条件 环境条件 正常试验环境条件 基准条件 试验允差 十2 环境温度 20C+40C 十20 5% 75% 相对湿度 0%一95% 大气压力 86kPa一106kP 86kPa1o6kP 外磁感应 0mT0.5nT 0.5mT 表3试验电源的基准条件及试验允差 试验电源 基准条件 试验允差 50Hz 士0,.5Hz 交流电源频率 交流电源波形 正弦波 波形畸变5% 交流电源中直流分量 峰值的2% 直流电源中交流分量(纱波 三相平衡电源中相电压或线电压 相等 差异不应大于电压平均值的1% 差异不应大于该系统电流平均值的1% 三相平衡电源中相电流 相等 三相平衡电源中各相电压与该相电流间火角 相等 按峰值峰值纹波系数定义 6.2 基本功能试验 6.2.1手动调桨距功能试验 6.2.1.1手动启动,通过人机界面功能键或手动操作装置切换到手动操作,应保证同一时间仅能对 叶片进行手动变桨,并在其回到安全位置后才能驱动另一个叶片
6.2.1.2若变桨距系统采用速度控制,则通过人机界面或手动操作装置对三个叶片分别进行点动控制， 运行方向和速率可调节
6.2.1.3若变桨距系统采用位置控制,则通过人机界面,设置叶片变桨给定位置和速度限值,对叶片进 行位置控制试验
测试应包括对每个叶片的单独控制和三个叶片的同步控制
6.2.1.4位置区间往复运动控制,通过人机界面分别对三个叶片进行位置区间的独立运动控制和同步 控制
设置叶片变桨距速度限值和给定的位置区间以及到达位置后的停滞时间
6.2.1.5传感器校准,通过人机界面设置或手动操作装置对叶片角度传感器进行校验
角度传感器应 在整个运行范围内工作,它的边界应覆盖叶片正常工作范围
限位传感器包括停机位置、安全位置
6.2.2自动调桨距功能试验 6.2.2.1通讯试验 正常上电后,观察变桨距控制系统内部,变桨距系统与控制系统之间能否正常通讯
可通过控制系 统人机界面或PC机观察
1l1
GB/T32077一2015 6.2.2.2变桨距控制器调桨距 通过控制系统的人机界面或计算机进行桨距控制
包括对叶片进行目标、往复区间控制
6.2.2.3控制系统调桨距 通过风力发电机组控制系统的人机界面下发出变桨距角指令进行桨距控制
检查变桨距系统是否 在整个桨距角变动范围内工作正常
6.2.3变桨距系统的保护试验 6.2.3.1电源故障试验 模拟方法;断开变桨距系统供电的主电源,观察变桨距系统运行情况、安全顺桨过程并按照5.7后 备动力源的要求检查后备动力源的容量,系统运行状态、故障报警信息的显示及上传情况
6.2.3.2通讯故障 模拟方法;将通讯线路断开,观察并记录顺桨过程和故障报警状态
6.2.3.3控制系统安全链断开 模拟方法:手动断开安全链,观察并记录顺桨过程和故障报警状态
6.2.3.4变桨距传感器故障 6.2.3.4.1叶片编码器故障模拟方法;分别断开一个编码器接线,观察并记录顺桨过程和故障报警 状态
6.2.3.4.2电机编码器故障模拟方法;断开一个编码器接线,观察并记录顺桨过程和故障报警状态
6.2.3.4.3位移传感器故障模拟方法;断开一个位移传感器接线,观察并记录顺桨过程和故障报警 状态
注机组中如果没有采用此传感器,则不需进行该项测试
6.2.3.4.4 限位开关故障模拟方法;非触发角度位置,触发限位开关闭合,观察开记录顺桨过程和故障 报警状态
6.2.3.5变桨距电机故障 6.2.3.5.1变桨距电机过流模拟方法;增加变桨距电机负载,使实际电流超过过流报警设置值,观察并 记录风力发电机组动作结果及自复位情况
6.2.3.5.2变桨距电机过热模拟方法;断开变桨距电机散热风扇的供电电源或升高环境温度,使变桨距 电机温度超过过热报警设置值,观察并记录风力发电机组动作结果及自复位情况
6.2.3.5.3变桨距电机缺相模拟方法;断开一个变桨距电机的某一相,观察并记录另外两个变桨距电机 的顺桨过程和故障报警状态
6.2.3.6变桨距系统低温启动保护故障 模拟方法;降低环境温度或改变温度传感器采样值,使变桨距系统检测到的温度低于低温启动报警 设置值,观察并记录故障报警状态
6.2.3.7变桨距控制柜内部温度过低/高 模拟方法;改变柜体温度传感器采样值使其超过柜体高/低温度报警设定值,观察并记录故障报警 12
GB/T32077一2015 状态
6.2.3.8电池电压过低 模拟方法;断开电池监测模块电池电压输人端,观察并记录顺桨过程和故障报警状态
6.2.3.9电池温度过低 模拟方法;改变电池温度传感器采样值,使其低于电池温度过低报警值,观察并记录顺桨过程和故 障报警状态
6.2.3.10看门狗故障 模拟方法;触发看门狗输出信号,观察并记录顺桨过程和故障报警状态
6.2.3.11液压油温度过高 模拟方法;改变液压油温度传感器采样值,使其高于液压油温度过高报警设置值,观察并记录风力 发电机组动作结果和故障报警状态
6.2.3.12液压过滤器发讯器故障 模拟方法:断开一个发讯器接线,观察并记录顺桨过程和故障报警状态
6.2.3.13防雷保护故障 模拟方法;断开防浪涌器件的反馈信号,观察并记录防雷动作和故障报警状态
6.3 性能试验 6.3.1基本性能试验 6.3.1.1最大变桨距速率试验 模拟方法;驱动变桨距电机在其额定转矩下运行,通过风力发电机组控制系统的人机界面读取此时 变桨距速率
6.3.1.2电网电压跌落超时时间试验 模拟方法;变桨距系统正常运行过程中,断开变桨距系统主电源供电,记录从供电断开到变桨距系 统开始执行紧急顺桨的时间,符合NB/T31003的有关规定,通常应不低于3s 6.3.1.3变桨距系统定位误差试验 模拟方法;通过风力发电机组控制系统的人机界面进行变桨距位置控制,记录叶片到达目标位置时 给定变桨距角与实际变桨距角的偏差
6.3.2变桨距电机温升试验 交流电机试验方法按照GB/T1032规定执行,直流电机按照GB/T1311规定执行,同步电动机试 验方法按照GB/T1029规定执行
6.3.3环境试验 6.3.3.1按照GB/T2423.1一2008规定的试验Ad进行最低温度运行试验
13
GB/T32077一2015 6.3.3.2按照GB/T2423.22008规定的试验Bd进行最高温度运行试验 6.3.3.3按照GB/T2423.3一2006规定的试验Cab进行恒定湿热试验
6.3.3.4按照GB/T2423.4一2008规定的试验b进行交变湿热试验
6.3.3.5按照GB/T2423.1一2008规定的试验Ab进行最低贮存温度试验
按照GB/T2423.2一2008 规定的试验Bb进行最高贮存温度试验
6.3.4机械性能试验 6.3.4.1冲击与碰撞试验 冲击响应试验和冲击耐受试验按GB/T14537一1993规定的方法进行
碰撞试验按GB/T14537一1993规定的方法进行
6.3.4.2振动试验 振动响应试验和振动耐久试验按GB/T11287一2000规定的方法进行
6.3.4.3加载试验 6.3.4.3.1加载试验平台 变桨距系统加载试验应在与实际工作等效的工况条件下进行,例如,电动变桨距系统可采用如图1 所示的试验平台,液压变桨距系统可采用如图2所示的试验平台
试验台可由加载系统、上位机、转矩 测量仪(或力测量仪)电网模拟设备,及各种开关元件等组成
加载系统作为负载,实时模拟风力发电 机组的桨叶载荷
在试验过程中,由加载系统来模拟桨叶等效载荷,在上位机的控制下完成被测变桨距 系统的一系列加载试验
加载 系统 转矩测最仪 变桨距电机 被测变桨 加载 上位机 系统 距系统 转矩测量仪 变桨距电机 加校 被测变桨距系统 系统 转矩测量仪 变桨距电机 图1电动变桨距加载试验平台 6.3.4.3.2额定负载情况下加载试验 分别施加正常工作额定转矩的30%、60%、100%进行最大顺桨和开桨速率试验,测试开桨、顺桨的 调节速度和有效行程时间,变桨距调节动作的响应时间,从桨距角起始位置(0"或90'")开始桨距角每增 1“记录一次对应的变桨速率,直到顺桨和开桨的极限位置
6.3.4.3.3最大负载试验 分别施加变桨距系统正常工作状态下的最大转矩进行顺桨和开桨试验,分别测试开桨、顺桨的调节 速度和有效行程时间,变桨距调节动作的响应时间
开桨和顺桨加载时间不低于3s,桨距角每变化！ 记录一次对应的变桨距速度 14
GB/T32077一2015 加载 系统 变桨距液压缸 力测量仪 被渊变桨 加载 上位机 系统 距系统 变桨距液压缸 力测量仪 加载 被测变桨距系统 系统 变浆距液压缸 力渊量仪 图2液压变桨距加载试验平台 6.3.4.3.4连续额定负载运行试验 在常温下,变桨距系统通过加载试验台进行连续额定负载测试
试验台控制变桨距系统以最大变 桨速率完成从0"桨距角到顺桨位置的往复运行,同时试验台控制加载电机给变桨距电机(或变桨距液 压缸)反向加载,连续运行72h,测试变桨系统的功能应符合6.2规定 6.3.4.4液压系统试验 6.3.4.4.1液压站功能检查试验 起动液压泵电动机,检查电动机的旋转方向、检查油位传感器、检查调整油压、检查建压时间,补压 时间和渗漏情况 6.3.4,4.2蓄能器压力检查 蓄能器压力检查应采用供应商推荐的方法进行,并应注意不能超过该蓄能器的额定压力,在任何检 查或调整之后不应有气体泄漏
6.3.4.5噪声检验 按照GB/T3222.2的规定进行检验
6.3.5绝缘性能试验 6.3.5.1绝缘电阻试验 在4.1.1规定的正常试验大气条件下,绝缘电阻应按照GB/T3797一2005的4.8规定
变桨距系 统各独立电路与外露的可导电部分之间,以及与其他各独立电路之间,用直流兆欧表,测量其在设备湿 热试验和抗盐雾试验前、后的绝缘电阻
试验电压按照表4的规定进行,绝缘电阻测量值满足表5 要求 试验时,对于不能承受所规定的兆欧表电压的元件(如半导体元件、电容器等),应将其短接或断开
水冷设备应在无水情况下测量 15
GB/T32077一2015 表4绝缘电阻试验电压等级 额定绝缘电压等级U 试验电压 U<60 250 60U250 500 250U<1000 1000 1000
GB/T32077一2015 6.3.6电磁兼容试验 6.3.6.1脉冲群抗扰度试验 脉冲群抗扰度试验按GB/T14598.10-2012规定的方法进行
试验部位及试验规格按 GB/T14598.20一2007中4.2的要求进行
6.3.6.2静电放电抗扰度试验 静电放电抗扰度试验按GB/T14598.14一2010规定的方法进行
试验部位及试验规格按 GB/T14598.20-2007中4.2的要求进行
6.3.6.3辐射电磁场抗扰度试验 辐射电磁场抗扰度试验按GB/T14598.9一2010规定的方法进行
试验部位及试验规格按 GB/T14598.202007中4.2的要求进行
6.3.6.4快速瞬变抗扰度试验 电快速瞬变试验按GB/T14598.10-2012规定的方法进行
试验部位及试验规格按GB/T14598.20 2007中4.2的要求进行
6.3.7 安全试验 6.3.7.1电气间隙与爬电距离检查 电气间隙和爬电距离检测按标准GB/T16935.1一2008中的6.1的规定进行
6.3.7.2接触电流测量 按GB/T12113规定的方法进行 6.3.7.3外壳防护等级试验 外壳防护等级(IP代码)的试验按GB4208规定的方法进行
6.3.7.4保护联结的阻抗试验 试验条件 6.3.7.4.1 试验电压;试验电源开路电压不应超过交流12v(有效值)或直流12V
试验电流;在用户文件中规定的过流保护方式中最大电流额定值的两倍 6.3.7.4.2试验方法 保护联结的阻抗试验电路见图3
调节试验电流为规定的电流值,持续60s后,读取PV显示值
也可采用开路电压不超过12V的 接地阻抗测试仪进行测试
接地阻抗按式(1)计算: Z=U/1 式中 -产品被试部分的接地阻抗,单位为欧姆(Q) Z 17
GB/T32077一2015 被测试两点间的电压(PV电压表指示值),单位为伏特(V) -施加的电流(PA电流表指示值),单位为安培(A. 接地阻抗不应超过产品标准规定的阻抗值
ET 说明: PV 电压表指示值; PA 电流表指示值
图3保护联结的阻抗试验电路 6.3.8通讯协议测试 系统的通信规约测试按相关产品标准规定的试验方法进行试验
检验规则 7.1 产品检验的类型 产品检验分为出厂检验和型式检验
7.2出厂检验 每台产品均应进行出厂检脸
出厂检验项目应符合企业产品标准规定及表6的规定
全部检验项目合格判定为出厂检验合格
表6检验项目 序号 项目名称 “技术要求"的章、 ,条 “检验方法"的章,条 型式检验出厂检验 环境试验 6.3.3 变桨距电机温升试验 6.3.2 通用技术要求试验 5,1.1 6.3.1 设计要求试验 5.2 手动调桨距功能试验 5,3. 6.2.1 自动调桨距功能试验 5.3.2 6.2.2 5.3.3 保护功能试验 6.2.3 电磁兼容性能 5,4. 6.3.6 绝缘性能 5.4.2 6.3.5 18
GB/T32077一2015 表6(续 序号 项目名称 “技术要求”的章、条 “检验方法”的章,条 型式检验出厂检验 机械性能试验 10 6.3.4 5,4.3 1 5.5 安全试验 6.3.7 12 通讯协议测试 5.6.1 6.3.8 13 后备动力源试验 5.7 6.2.3.1 注;为要求的试验项目 变桨电机故障试验不要求
仅进行绝缘电阻测量和介质强度试验
仅进行一般安全要求和安全标志检查
7.3型式检验 7.3.1有下列情况之一时,产品应进行型式检验: a)产品型式认证时; 正常生产后,如结构、材料、元器件、工艺等有较大改变,可能影响产品性能时 b 正常生产后的定期检验,其周期为4年; c d)产品停产超过上述规定周期后再恢复生产时; 其他有要求时(检验项目按相应规定). 7.3.2除7.3.le)规定项目外,型式检验项目见表6
7.3.3产品的抽样数量为1套,检验时不分组
7.3.4样品应符合第5章,第6章规定的全部项目的要求
检验中允许对可调整的部分进行调整,不允 许更换元器件
进行一次调整后,样品符合各项指标要求时,判定为合格;若进行一次调整后性能仍不 合格的样品,判定为不合格
标志、标签、使用说明书 8.1标志和标签 8.1.1每台产品应有铭牌,内容包括: a)制造厂名称和商标 b)产品型号和名称; e)规格号(需要时); d)额定值 e产品出厂时间; f 产品的编号 8.1.2静电敏感部件应有防静电标志
8.1.3产品外包装上应有收发货标志,包装,储运图示标志等标签
发货标志应符合GB/T6388的有 关规定,储运标志按GB/T191的规定执行
8.1.4产品的相关部位及说明书中应有安全标志,安全标志见GB14598.27一2008中表9
8.1.5产品的使用说明书、质量证明文件或包装物上应标有产品执行的标准代号
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GB/T32077一2015 8.1.6所有标志均应规范、清晰,持久
8.2使用说明书 8.2.1产品使用说明书的基本要求应符合GB/T9969的规定
8.2.2使用说明书一般应提供以下信息 产品型号及名称 a b产品执行的标准代号及名称 主要用途及适用范围: 使用条件 产品主要特点:; 产品原理、结构及工作特性 主要性能及技术参数; 安装、接线、调试方法 运行前的准备及操作方法; 软件的安装、操作及维护; 故障分析及排除方法; 有关安全事项的说明 产品接口,附件及配套情况; m 维护与保养， n 运输及贮存 o p)开箱及检查; 质量保证及服务; q 附图: 外形图、安装图,开孔图 1 2)原理接线图 其他必要的说明
包装,运输,贮存 包装 9.1 9.1.1产品在包装前,应将其可动部分固定
g.1.2每台产品应用防水材料包好,再装在具有一定防振功能的包装盒(箱)内
9.1.3产品随机文件、附件及易损件应按企业产品标准和说明书的规定一并包装和供应
9.2运输 包装好的户内使用的产品在运输过程中的极限温度和相对湿度满足4.1.1
当环境温度不能满足 器件的温度要求时,要将器件从系统上拆下来,并按此器件的温度要求单独运输
9.3贮存 包装好的产品贮存温度和湿度满足4.1.1,应贮存于周围空气中不含有腐蚀性、火灾及爆炸性物质 的室内
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GB/T32077一2015 1 供货的成套性 10.1随产品供应的文件 出厂产品应配套供应以下文件 a)质量证明文件,必要时应附出厂检验记录; 产品说明书(可按供货批次提供):; b e)产品安装图(可含在产品说明书中); d)产品电路图和接线图(可含在产品说明书中); 装箱单 10.2随产品供应的配套件 随产品供应的配套件应在相关文件中注明,一般包括: 易损零部件及易损元器件 a b)产品附件 合同中规定的备品、备件
风力发电机组变桨距系统GB/T32077-2015
随着清洁能源的广泛应用，风力发电作为一种环保、可持续的新型能源正在得到越来越多的关注。而在风力发电中，变桨距系统是至关重要的一个部件，它可以调节叶片角度来适应不同的风速和方向，从而提高风力发电机组的效率和稳定性。
GB/T32077-2015《风力发电机组变桨距系统技术规范》是我国风力发电领域的行业标准，对于变桨距系统的设计、制造、安装和维护等方面都做出了详细规定。其中，主要包括以下内容：
- 变桨距系统的构成和工作原理；
- 变桨距系统的技术指标和检测要求；
- 变桨距系统的安全保护和应急措施；
- 变桨距系统的安装、调试和维护等方面。
总体来说，GB/T32077-2015标准对于风力发电机组中的变桨距系统提出了严格的要求，这不仅有利于提高风力发电机组的效率和稳定性，也能够确保其安全可靠地运行。
需要注意的是，在实际应用中，变桨距系统的选择和配置应该根据具体情况进行分析和优化，以达到最佳的性能和经济效益。
综上所述，风力发电机组中的变桨距系统是整个系统中非常关键的一个部件，它的性能和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。因此，在设计、制造、安装和维护变桨距系统时，一定要遵循GB/T32077-2015标准中的规范要求，并根据具体情况进行合理的配置和调整。
