IEC61400-1風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)要求中文版

風(fēng)力機(jī)第一部分：設(shè)計(jì)要求范圍為保證風(fēng)力機(jī)的工程完整性，IEC61400的這個(gè)部分詳細(xì)說明了基本設(shè)計(jì)要求。其目的是制定一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)等級(jí)，以防止機(jī)組在計(jì)劃壽命期內(nèi)受到損壞。本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)涉及到風(fēng)力機(jī)的各子系統(tǒng)，如控制和保護(hù)機(jī)構(gòu)，內(nèi)部電氣系統(tǒng)，機(jī)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(jī)。對(duì)于小型風(fēng)力機(jī)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(shí)間足夠充分的一組測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值，供作估計(jì)期望值用。平均時(shí)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(dòng)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(shí)間。鎖定（風(fēng)力機(jī)）利用機(jī)械銷或其他不會(huì)意外松動(dòng)的裝置，而不是通常的機(jī)械制動(dòng)盤，防止風(fēng)輪或偏航機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)器（風(fēng)力機(jī)）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(dòng)器可以靠空氣動(dòng)力、機(jī)械或者電動(dòng)力工作。特征值不能達(dá)到的規(guī)定的概率值。（也就是 ）復(fù)雜地形帶風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)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。控制功能（風(fēng)力機(jī)）基于風(fēng)力機(jī)信息和/或環(huán)境信息，控制和保護(hù)系統(tǒng)的功能是，調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)，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(shí)，風(fēng)力機(jī)開始發(fā)電時(shí)，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(shí),風(fēng)力達(dá)到設(shè)計(jì)功率時(shí)，輪轂高度處的的最高風(fēng)速。設(shè)計(jì)極限設(shè)計(jì)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(jí)別等來確定。緊急關(guān)機(jī)（風(fēng)力機(jī)）保護(hù)裝置系統(tǒng)觸發(fā)或人工干預(yù)下，使風(fēng)力機(jī)迅速關(guān)機(jī)。環(huán)境條件影響風(fēng)力機(jī)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(jī)）影響風(fēng)力機(jī)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(shí)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(jì)風(fēng)力機(jī)的載荷狀況。失效—安全設(shè)計(jì)特性中的一項(xiàng)，為避免由故障引發(fā)產(chǎn)品嚴(yán)重破壞。陣風(fēng)風(fēng)速的短暫變化。注：陣風(fēng)可用上升時(shí)間、幅度和持續(xù)時(shí)間表達(dá)。水平軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪軸基本上平行于風(fēng)向的風(fēng)力機(jī)。輪轂（風(fēng)力機(jī)）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(jī)）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(jī)）風(fēng)力機(jī)緩慢旋轉(zhuǎn)但不發(fā)電的狀態(tài)。湍流慣性負(fù)區(qū)風(fēng)速湍流譜的頻率區(qū)間，該區(qū)間內(nèi)渦流達(dá)到均質(zhì)后逐步破碎，其能量損失忽略不計(jì)。注：在典型的10m/s風(fēng)速，慣性負(fù)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(jì)要求注：設(shè)計(jì)計(jì)算（極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求）的目的是使達(dá)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(duì)數(shù)風(fēng)切變律見3.62平均風(fēng)速給定時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)風(fēng)速的平均值，給定時(shí)間從幾秒到數(shù)年不等。機(jī)艙設(shè)在水平軸風(fēng)力機(jī)塔架頂部，內(nèi)裝有傳動(dòng)和其他裝置的機(jī)殼。電網(wǎng)聯(lián)接點(diǎn)（風(fēng)力機(jī)）對(duì)單臺(tái)風(fēng)力機(jī)是輸出電纜的終端，而對(duì)風(fēng)電場(chǎng)是與電力匯集系統(tǒng)總線的聯(lián)接點(diǎn)網(wǎng)損不在風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)控制中的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)損失。正常關(guān)機(jī)（風(fēng)力機(jī)）全過程都是在控制系統(tǒng)控制下進(jìn)行的關(guān)機(jī)。工作范圍由風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)者確定的支配控制系統(tǒng)和安全防護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作的諸多條件。風(fēng)力機(jī)停機(jī)根據(jù)風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)的不同，停機(jī)指的是風(fēng)力機(jī)靜止或是空轉(zhuǎn)的狀態(tài)。電力匯集系統(tǒng)（風(fēng)力機(jī)）匯集一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力機(jī)的電能的電力系統(tǒng)，包括所有的連接在風(fēng)力機(jī)終端和電網(wǎng)聯(lián)結(jié)點(diǎn)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(dá)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(jī)組輸出的電功率。保護(hù)功能控制和保護(hù)系統(tǒng)所具有的確保風(fēng)力機(jī)在設(shè)計(jì)極限范圍內(nèi)運(yùn)行的功能。額定功率部件、裝置或設(shè)備在規(guī)定的運(yùn)行條件下能達(dá)到的功率，通常由制造廠給出。注：在正常運(yùn)行條件下，風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)能達(dá)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(shí)，風(fēng)力機(jī)達(dá)到額定功率輸出時(shí)，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(jī)級(jí)別的基本風(fēng)速參數(shù)。與氣候有關(guān)的其他設(shè)計(jì)參數(shù)可以從參考風(fēng)速和其他基本等級(jí)參數(shù)中的得到（參見第6部分）。注：對(duì)于參考風(fēng)速為V的某一級(jí)別的風(fēng)力機(jī)，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(diǎn)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(shí)，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(dòng)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(jī)）風(fēng)力機(jī)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(duì)數(shù)關(guān)系變化的情況下，平均風(fēng)速為0時(shí)算出的高度。定期維護(hù)按預(yù)定的日期進(jìn)行的預(yù)防性維護(hù)。場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)風(fēng)力機(jī)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(jì)。靜止風(fēng)力機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)。支撐結(jié)構(gòu)(風(fēng)力機(jī))由塔架和基礎(chǔ)組成的風(fēng)力機(jī)部分。安全風(fēng)速結(jié)構(gòu)所能承受的最大設(shè)計(jì)風(fēng)速的俗稱。注：本標(biāo)準(zhǔn)不采用這一術(shù)語。設(shè)計(jì)時(shí)參考極端風(fēng)速(見3.18)掃掠面積風(fēng)輪葉尖旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所作的圓在垂直于風(fēng)速矢量平面的投影面積。湍流強(qiáng)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(cè)量數(shù)據(jù)和規(guī)定的周期進(jìn)行計(jì)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(shí)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(jī)處于能承受最大載荷的極限狀態(tài)。(IS