风力发电机组主轴胀套联接有限元分析
当δ=90°时,υmax =18.85mm/s 为推杆升程段最大速度的理论值,与仿真结果吻合.同样可以求出
推杆最大加速度的理论值,也与仿真值相吻合.
4 结束语
由于推杆仿真运动曲线符合设计要求,因此第
1.3节凸轮机构数学模型的方程式及由此建立的凸轮轮廓曲线是正确的.通过“机构"运动仿真,不仅可绘出推杆位置、速度和加速度曲线,从而验证数学模型推导的正确性.Pro/E 是一种参数化设计软件,设计人员可通过修改凸轮尺寸参数,从而实时修改推杆运动轨迹,直到满足设计要求为止,因此机构运动仿真又为机构设计提供了重要参考依据.参考文献:
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作者简介:刘善林 (1966-),男,安徽肥西人,副教授,硕士,
研究方向为精密机械设计.
风力发电机组主轴胀套联接有限元分析
杜 静,程海燕,何玉林,韩德海(重庆大学机械工程学院,重庆400030)
Finite Element Analysis of Taper -lock Connection in Wind Turbine Spindle
DU Jin ,CHENG H ai -yan ,HE Yu -lin ,HAN De -h ai
(College of Mechanical Engineering ,Chongqing University ,Chongqing 400030,China )
摘要:建立了风力发电机组主轴胀套联接的有
限元模型,利用非线性有限元软件MSC.MA RC 的接触分析功能,对胀套在极限工况下进行了强度分析,并分析了行星架和主轴接触面上的法向接触应力和变形.研究了摩擦系数,间隙配合量等对应力的影响,验证了此胀套在极限载荷下能否满足强度要求,并为胀套,行星架及轴的设计以及它们之间装配条件的选择提供理论依据.
关键词:胀套;主轴;有限元;MSC.MA RC ;应力应变
中图分类号:TP391
文献标识码:A
文章编号:1001-2257(2009)01-0068-03收稿日期:2008-09-08
基金项目:重庆科技攻关计划重点项目(CSTC2007AB3052)
Abstract :The finite element model of taper -lock connection in wind t urbine spindle is estab 2lished.By using t he non -liner finite element soft 2ware MSC.MA RC ,t he st ress of -lock on t he limit load conditions is analyzed ,t hen contact stress and st rain of t he planet carrier and spindle are discussed.The effect of f riction coefficient and clearance fit to t he contact st ress is st udied.This is usef ul to t he choice of assembly condition during taper -lock ,planet carrier and spindle and provi 2ding t heoretical data.
K ey w ords :taper -lock ;spindle ;finite ele 2ment ;MSC.MA RC ;stress and strain
0 引言
胀套主要用于代替单键和花键的联结,以实现
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机件与轴的联结.它与一般过盈联结,有键联结相比,具有许多独特的优点:使用胀套使主机零件制造和安装简单;安装胀套的轴和孔的加工不像过盈配合那样要求高精度的制造公差;胀套在超载时,将失去联结作用,可以保护设备不受损害等[1].风力发电机组主轴的胀套联接是非线性接触问题,需要准确追踪接触前多个物体的运动,以及接触发生后这些物体之间的相互作用,同时包括正确模拟接触面之间的摩擦行为和可能存在的接触间隙传热.本文通过大型非线性分析软件MA RC 对其进行接触分析,采用直接约束法处理接触边界问题,对胀套、行星架及轴进行应力分析,并研究胀套与行星架,行星架与主轴之间摩擦系数及配合量对应力的影响,为实际装配提供参考依据[2-3].
1 胀套装配的工作原理
胀套、行星架及主轴的结构装配如图1所示
.
图1 胀套接触体模型
胀套联接是由具有一定斜度的内外环构成,与行星架和轴相配合.胀套是靠拧紧高强度螺钉产生轴向夹紧力,在内外环锥面的作用下,产生径向力,抱紧行星架和主轴,从而产生相应的摩擦力以传递扭矩和轴向力.在此模型中,胀套夹紧前胀套与行星架,行星架与主轴之间是有一定间隙的,通过拧紧螺钉,胀套锥面受到夹紧力,内外环在径向力的作用下产生径向变形,消除这几者之间的间隙.为了传递转矩,需要进一步拧紧螺钉,产生足够的夹紧力,从而满足胀套与轴结合面上所需的压力,这样,在传动时胀套与轴的结合面有足够大的摩擦力来传递转矩,实现抱紧行星架与主轴并传递转矩的目的
[4-5]
.
2 有限元模型
为了使分析更接近实际情况,把行星架和主轴一起考虑在内,有4个接触体,网格大小为15mm ,每个接触体的接触面的网格尽量能一一对应,以方便接触探测.有限元模型如图2所示
.
图2 接触分析的有限元模型
模型中外环部分简化了M30深79的螺纹孔和
各零件两端的倒角;并简化了螺柱螺母和螺孔上的螺纹特征,螺柱简化为<30的光杆,外环上的螺孔简化为<30的光孔.螺栓联接采用杆单元形式,以MARC 中type69方式施加载荷,这种联接方式简
单不需要对螺栓进行建模及划分网格.
3 边界条件和载荷
胀套联接的接触分析计算分2个工况进行,第1个工况中给24个螺柱施加预紧力,建立各部件间
的接触关系;第2个工况中施加主轴的极限载荷,分
析胀套联接的应力分布情况.用MA RC 进行接触分析时,需要消除一些多余的刚体位移,因为接触体较多,边界条件复杂,为使整个接触过程能顺利进行,
本文采用了弹簧元的方式用以消除刚体位移,在第
1个工况中临时约束外环的X ,Y ,Z 方向的位移,防止出现窜动,并在第2工况中约束螺栓的轴向位移,锁定螺栓长度[3].
4 结果分析
4.1 胀套极限强度分析
如图3,图4所示,胀套内外环接触应力沿环向的分布规律呈循环对称的特点,胀套外环接触应力主要集中在与螺钉连接处的外圈,分布均匀,在配合面右端部边缘应力较高,这主要是因为胀套内外环的接触区没有延伸到头,外环往里有37mm 的悬空区,与胀套内环不接触,几何形状突变所以出现应力集中.同样内环的接触应力最大值也是出现在与螺母接触的外圈上,对于胀套,出现磨损位置应在两端面.胀套外环最大应力为530M Pa ,内环最大应力为655.8M Pa ,都小于胀套内外环材料的屈服极限,在此极限载荷下,胀套内外环满足强度要求.
胀套外环在轴向变形较小,受螺栓预紧力作用,产生很小的反方向位移.胀套内环因为跟螺母连
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96?1机械与电子22009(1)
图3
胀套外环应力分布
图4 胀套内环应力分布
接,有较大轴向位移.其径向位移为0.29mm ,消除了与行星架之间的间隙量并产生一定的过盈量.施
加极限载荷之后,各部件的接触状态发生变化,由之前的接触面整个接触转变为局部接触,这是因为接触体在转矩时发生变形,各接触点有分离.4.2 行星架和主轴的应力分布如图5所示,行星架与主轴的应力分布情况基本相同,在左端面刚接触的位置应力值不大,最大应力出现在螺栓作用时螺纹孔第一圈位置,沿着轴向应力值有所下降,行星架和主轴的最大应力远小于材料的屈服极限,行星架和主轴在此工况下是安全的.在全载荷作用下行星架最大径向变形量为11833mm ,满足设计要求
.
图5 行星架和主轴应力分布
4.3 间隙配合量对接触应力的影响
配合间隙的大小影响配合面接触应力,因为间
隙越大,所需要克服间隙的弹性力就越大,因此其有效承载能力就下降.如图6所示,Y 1,Y 2,Y 3分别表
示行星架与主轴之间的间隙为0.06mm ,0.1mm ,0.15mm 时,法向接触应力的变化曲线,由曲线可知,间隙越大,行星架接触区配合面的接触应力就越小,因此应选择合适的配合关系
.
图6 接触应力变化曲线
4.4 摩擦系数对接触应力的影响
分析中采用库仑摩擦类型,库仑摩擦模型考虑
配合面间摩擦应力计算结果.保持主轴与行星架之间间隙0.0615mm 不变.行星架与主轴之间摩擦系数分别取0.1,0.15,0.2.分析发现配合面上的接触应力变化很小,幅度在0.8M Pa 左右.一般在装配时涂抹一层薄的油层,起润滑作用,便于拆修.
5 结束语
采用有限元分析软件对结构进行接触分析,大大提高了分析质量,缩短了周期,本文通过MA RC 软件对胀套以及连接的行星架和轴做了分析,找出应力应变分布规律,同时还分析了影响应力的几个因素,为以后的优化设计提供依据.参考文献:
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作者简介:杜 静 (1964-),女,重庆人,硕士研究生导师,
研究方向为CIMS ,CAD/CAM ;程海燕 (1983-),女,安徽安庆人,硕士研究生,研究方向为机械设计自动化及网络化;何玉林 (1945
-),男,四川遂宁人,博士研究生导师,研究方向为系统仿真、计算机
辅助设计制造和计算机图形学.
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07?1机械与电子22009(1)
风力发电机组典型火灾原因分析与消防系统
风力发电机组典型火灾原因分析与消防系统 文章通过研究几例风力发电机组典型火灾事故，按照火灾发生部位进行分类对风机火灾事故的发生原因进行分析，阐述了风电机组专用消防系统的构成和工作原理。 标签：风力发电机组；火灾；消防系统 1 引言 中国风能资源丰富，大力发展风力发电对调整能源结构、保障能源安全、应对气候变化、促进经济社会可持续发展具有重要意义。近年在国家一系列政策的推动下，风电装机容量迅速增长，风电装备制造业也快速发展。2011年我国并网风电超过50GW，当年并网14.5GW，均稳居世界第一。随着大批量各种型号的风电机组投运和运行时间的增加，各类事故频发，其中火灾事故占有相当大的比例，多造成风电机组全部烧毁，给企业带来巨大的经济损失。 2 风电发展现状介绍 根据全球风能理事会最新数据显示，1996年至2011年间全球风电年新增装机容量从1996年的1280MW增至2011年41236MW，全球风电累计装机容量年复合增长率为25.86%，累计装机容量1996年6100MW增至2011年238，351MW。可以看出全球风电累计总装机容量逐年稳步增长。 2012年3月，中国可再生能源学会风能专业委员会正式公布《2011年中国风电装机容量统计》。2011年中国（不包括台湾地区）新增安装风电机组11409台，装机容量17630.9MW，累计安装风电机组45894台，装机容量62364.2MW，年增长39.4%。2012年6月，中国并网风电5258万千瓦，取代美国成为世界第一风电大国。 风力发电是利用风能来发电，而风力发电机组（简称风电机组）是将风能转化为电能的机械。风电机组主要由叶轮、传动系统、发电机、控制系统、偏航系统、塔架与基础等部分组成。风电机组基本结构见图1所示。 图1 风力发电机组结构图 3 风电机组典型火灾事故 随着风电产业迅猛发展，投运风电机组数量高速增加，风电机组火灾事故的发生数量也越来越多。火灾不仅给风机带来毁灭性的破坏，如果附近的草原或者林场连带点燃，将会带来更大的经济损失和社会风险。风机往往安装在距离地面几十米甚至百米以上的高空，一旦发生火灾，在地面进行灭火显然不切实际。美国风机协会有一项统计，在风力发电行业中，火灾在保险索赔中占有7%的份额，
风电场机组出质保验收项目检查表
是否一1清晰记录了每台机组发电、故障、消缺、大部件更换的情况 2详细记录了机组主控、变桨、变频器、监控系统进行软件更新升级的情况 3记录了更新人员、更新程序新增功能等主要内容 4对于不合格的机组质保期运行档案，是否通过从监控系统、机组PLC 读取历史数据等方法予以整改完善 5是否对合格的机组质保期运行档案进行签认归档 二1是否编制每台风机的实测功率曲线 2实测功率曲线是否从机组监控系统中合理调取以及及最小时间周期的平均风速和平均功率数据，且每台机组数据量不得低于10万点3风机功率曲线考核单元为每台机组，考核时段为年4每台风机的实测功率曲线与考核功率曲线的比值应≥95%5机组功率曲线统计、考核专题报告是否真实有效 6机组功率曲线统计、考核专题报告是否进行了签认 7如功率曲线未达到合同规定的考核指标，设备供货厂商是否按合同条款赔偿因此而造成的电量损失并延长质保期 三1可利用率数据统计是否从机组监控系统中合理调取数据 2结合机组运行档案和检修维护记录，检查每台机组年度平均可利用率是否准确、真实 3整个风电场风机设备年平均可利用率和风电场每台风机年平均可利用率是否有统计 4对于单台风机，年平均可利用率不应低于92％ 风电场机组可利用率统计、考核专题报告检查 风电场机组出质保期验收项目检查表 是否合格 验收项目序号备注 机组质保期运行档案完整性、真实性检查 （机组运行性能） 风电场机组功率曲线统计、考核专题报告检查
5如风电场机组可利用率统计、考核专题报告真实有效，双方是否进行签认6如可利用率指标未达到合同规定的考核要求，设备供货厂商是否按合同条款赔偿因此而造成的电量损失并延长质保期四1设备供货厂商是否已提交相应的机组并网试验报告2机组并网试验报告是否包含低电压穿越功能试验3机组并网试验报告是否包含电能质量检测：电压偏差、电压波动、闪变、谐波4机组并网试验报告是否包含有功功率调节5机组并网试验报告是否包含无功功率调节6机组并网试验报告是否包含主控系统抗电磁干扰能力7机组并网试验报告是否包含主机防雷避雷接地系统试验8机组并网试验报告是否包含噪声测试9机组并网试验报告是否包含机组电气模型验证10对于在双方设备供货合同中未做要求的并网试验内容，是否将差异记入《风电场机组出质保验收项目差异表》中11风电场机组是否满足相关管理部门规定的并网要求12对于合格的机组并网试验报告，双方是否予以签认五1机组性能评价报告是否根据风速、发电量、发电时间、故障停机时间等统计数据，进行适当的分析、比较和排序，评定每台风机的发电能力2机组性能评价报告是否详实、客观反映机组资源状况和实际运行状况3 是否按照电监会颁布的《风力发电设备可靠性评价规范》，利用风电场运行数据，对机组及风电场的可靠性进行评价4对于合格的机组性能评价报告，双方是否予以签认机组并网试验报告检查风电场机组性能评价报告检查
风力发电机组安全保护系统
风力发电机组保护系统 在方案设计阶段，应在风力发电机组的系统方案框架内建立其运行管理，以使系统运行最佳化，并且保证万一发生故障时，仍能使风力发电机组保持在安全状态。 通常，风力发电机组的运行管理由控制系统执行。气程序逻辑应保证风力发电机组在规定的条件下能有效、安全和可靠地运行。 风力发电机组的安全方案由保护系统执行。安全方案应考虑像许用超转速度、减速力矩、短路力矩、允许的振动等有关使用值范围以及随即故障、操作失误等不安全因素。下图表示了控制系统和保护系统的相互关系。 1、过速保护系统： 此风机过速保护系统包括硬件过速和软件过速 硬件过速是在风机控制柜中设有过速继电器WP2035，它的整定值跟低速轴前端得脉冲信号紧密联系，如果前端脉冲信号为8那么它的整定值为0404（4.0HZ/4S 平均）如果前端脉冲信号为4那么它的整定值为0208（2HZ/8S ）。在调试的过程中为了测试过速继电器，继电器的设置必须降到0.5HZ 。随后，风机通过手动变桨调节转速。当转速达到了0.5HZ ，安
全链开启并且释放状态吗“过速继电器”。测试后，过速继电器一定要再次设置到4HZ，平均=4。 软件过速是在控制系统中设有故障逻辑控制。如果风大于1290rpm时风机就会通过软件报312、315故障导致风机停机、安全链断开桨叶变为顺桨位置。在调试的过程中测试WP3100的过速1，在“参数运行控制器”下：状态315设置为300RPM，手动变桨调节风机的速度，当风机的转速达到300RPM/Min时风机会风机过速1故障而停机。 风机过速保护系统是风机安全设计中考虑要最全面的安全系统，所以如果风机真过速硬件过速和软件过速都必须要动作导致安全链断开来保护风机。 2、主电网保护 从箱变到风机是由三相五线制240平方和185平方的电缆连接而成。下面是对主电网的要求，如果有一项没有达到要求值风机就会因报电网故障而停机。 a、L1-L2-L3三相的相位为120°±6° b、L1-L2-L3三相电流对称，<或>50A 延时时间为0.8S c、L1-L2-L3三相电压对称，最大值为690V*1.08，最小值为690V*0.94，延时的时间为5*20S d、电网的频率为50HZ±1HZ，延时的时间为5*20S e、电网的最大电流为2000A 3、发电机短路保护 发电机是风力发电机组的重要组成部分，然而发电机的短路保护也是风机设计的重要组成部分。它由一个总的短路保护器控制。主要的保护功能有以下几点： a．过电压保护 系统运行中，不管并网以否当发电机电压连续高于设定过压保护值690*（1+2%）V一定时间（0.05S）时，保护器判为“过压”故障。保护器都发出常规“跳闸”命令，“故障” 继电器动作，同时发出常规告警信号（断续蜂鸣告警声、故障指示灯亮），数码显示自动切到电压值显示状态，实时显示此时的电压值，同时电压指示灯闪烁。延时（参数12）设定的一段时间后，如发电机电压恢复正常，则解除告警信号，继电器断开，退出故障状态。 注意：任何故障状态都可以人工提前退出，按一下《参数》键（即使没有进入参数状态也一样）几秒后即退出故障状态，用《增》、《减》键可以解除蜂鸣告警声，但不能提前退出故障状态。 b．过电流保护 并网运行中，发电机三相电流中最大一相电流连续大于设定过流设定值2500A （110%～150%Ie）一定时间（0.06S）时，保护器判为“过流”故障，发常规“跳闸”命令和常规告警信号，“故障” 继电器动作。数码显示自动切到电流值显示状态，显示跳闸时刻的电流值，同时电流指示灯闪烁。延时设定的一段时间后，自动解除告警信号，退出故障状态。同样可以人工提前退出故障状态。过流保护也是反时限控制，在设定的过流延时跳闸时间的基础上，保护器根据“温升相等”原则自动修改过流动作时间，过流越大，则保护动作也越快。 c．过速保护（飞车保护） 过速（飞车）保护同样分“并网”前和“并网”后，“并网”前过速我们通常叫“飞车”，在系统甩负荷以及保护跳闸后,原动机能量来不及关小，发电机可能出现飞车现象。“并网”前当本保护器确认发电机频率（转速）超过设定值（51.0HZ～75.0HZ）时判为“飞车”故障，发常规告警信号，同时“故障” 继电器动作（不是用来“跳闸”，而是用来向
风力发电机组出质保验收技术规范
CGC 北京鉴衡认证中心认证技术规范 CGC/GF 030:2013 CNCA/CTS XXXX-2013 风力发电机组出质保验收技术规范 2013-××-××发布2013-××-××实施 北京鉴衡认证中心发布
目次 前言....................................................................................................................................... I I 引言...................................................................................................................................... I II 1 目的和范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语及定义 (1) 4 验收依据 (2) 5 验收过程 (3) 6 验收内容和方法 (3) 6.1文档资料验收 (3) 6.2单台机组验收 (4) 6.2.1一致性检查 (4) 6.2.2机组运行数据分析 (5) 6.2.3机组及主要部件检查 (6) 6.2.4附属设备 (6) 6.3其他验收项目 (7) 6.3.1应用软件 (7) 6.3.2专用工具、备品备件及消耗品 (7) 7 验收结论与整改要求 (7) 7.1验收结论 (7) 7.2整改要求 (8) 7.3遗留问题 (8) 8 验收报告 (8) 附录A质保期满验收所需资料清单 (9) 附录B功率曲线和发电量考核方法 (10) 附录C可利用率考核方法 (14) 附录D机组部件检查方法 (17) D.1整体情况检查 (17) D.2主要系统检查 (17) D.3主要部件检查 (20)
风力发电机组安装
4风力发电机组安装 4.1风力发电机安装 （1）风机设备吊装总体部署 结合风电场区域地形条件，根据吊装重量及起吊高度，吊装车辆采用800t 履带吊作为风机及塔架的主力吊装机械，150t液压汽车吊一台作为辅助机械，配合主吊车提升塔架和叶轮，使部件在吊装时保持向上位置，同时还可单独用于在地面组装叶轮。另外，还需配备2台50t吊车，用于在设备安装期间风场内搬运设备附件和重型工具。 风机设备安装采用组合与散装相结合的施工方案，总体安装顺序如下： 塔架下段吊装→塔架中段吊装→塔架上段吊装→机舱吊装→叶轮组合→叶轮组件吊装。 （2）塔架安装 ①塔架下段吊装 在塔架中下法兰对角安装2个“塔架中下段吊具”，在塔架下法兰安装1个“塔架辅助吊具”。 使用800t履带吊吊住塔架中下法兰面上的2个“塔架中下段吊具”；辅吊抬吊塔架下法兰的1个“塔架辅助吊具”。两车配合将塔架立直，然后辅吊摘钩，由主吊将塔架下段吊装就位。 ②塔架中段吊装 在塔架中下法兰安装1个“塔架辅助吊具”，在塔架中上法兰对角安装2个“塔架中下段吊具”。 使用主吊住塔架中上法兰面上的2个“塔架中上段吊具”，辅吊抬吊塔架中下法兰的1个“塔架辅助吊具”，两车配合将塔架立直，然后辅吊摘钩，由主吊单车将塔架中段吊装就位。 ③塔架上段吊装 在塔架上段法兰安装2个“塔架上段吊具”，在塔架中上法兰对角安装1个“塔架辅助吊具”。 使用主吊吊住塔架上法兰面上的2个“塔架上段吊具”，辅吊抬吊塔架中上法兰的1个“塔架辅助吊具”，两车配合将塔架立直，然后汽车吊摘钩，由主吊单车将塔架上段吊装就位。 （3）机舱安装 该项工作需用800t履带吊一台。 i）将固定机舱和塔架的螺栓及固定叶轮的螺栓放置在机舱内。 ii）将机舱专用吊具安装在机舱的四个吊点上，挂上吊钩。 iii）起吊机舱时机舱纵轴线应处于偏离主风向90°的位置，以便于叶轮的安装。 iv）使用800t履带吊缓慢吊起机舱至上法兰约1厘米处，安装人员用导正棒调整机舱的相对位置，同时指挥吊车缓慢下落机舱，拧上连接螺栓，按对角线顺序均匀地紧固上法兰与偏航轴承连接螺栓。 v）进入机舱，卸开吊具。 （4）叶轮组合及安装 ①叶轮组合
风力发电机的分类
1,风力发电机按叶片分类。 按照风力发电机主轴的方向分类可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。 （1）水平轴风力发电机：旋转轴与叶片垂直，一般与地面平行，旋转轴处于水平的风力发电机。水平轴风力发电机相对于垂直轴发电机的优点；叶片旋转空间大，转速高。适合于大型风力发电厂。水平轴风力发电机组的发展历史较长，已经完全达到工业化生产，结构简单，效率比垂直轴风力发电机组高。到目前为止，用于发电的风力发电机都为水平轴，还没有商业化的垂直轴的风力发电机组。 （2）垂直轴风力发电机：旋转轴与叶片平行，一般与地面吹垂直，旋转轴处于垂直的风力发电机。垂直轴风力发电机相对于水平轴发电机的优点在于；发电效率高，对风的转向没有要求，叶片转动空间小，抗风能力强（可抗12-14级台风），启动风速小维修保养简单。垂直轴与水平式的风力发电机对比，有两大优势：一、同等风速条件下垂直轴发电效率比水平式的要高，特别是低风速地区；二、在高风速地区，垂直轴风力发电机要比水平式的更加安全稳定；另外，国内外大量的案例证明，水平式的风力发电机在城市地区经常不转动，在北方、西北等高风速地区又经常容易出现风机折断、脱落等问题，伤及路上行人与车辆等危险事故。 按照桨叶数量分类可分为“单叶片”﹑“双叶片”﹑“三叶片”和“多叶片”型风机。 凡属轴流风扇的叶片数目往往是奇数设计。这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，不易调整平衡。还很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂。因此设计多为轴心不对称的奇数片扇叶设计。对于轴心不对称的奇数片扇叶，这一原则普遍应用于大型风机以及包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。包括家庭使用的电风扇都是3个叶片的，叶片形状是鸟翼型（设计术语），这样的叶片流量大，噪声低，符合流体力学原理。所以绝大多数风扇都是三片叶的。三片叶有较好的动平衡，不易产生振荡，减少轴承的磨损。降低维修成本。 按照风机接受风的方向分类，则有“上风向型”――叶轮正面迎着风向和“下风向型”――叶轮背顺着风向，两种类型。 上风向风机一般需要有某种调向装置来保持叶轮迎风。 而下风向风机则能够自动对准风向, 从而免除了调向装置。但对于下风向风机, 由于一部分空气通过塔架后再吹向叶轮, 这样, 塔架就干扰了流过叶片的气流而形成所谓塔影效应,使性能有所降低。 2,按照风力发电机的输出容量可将风力发电机分为小型，中型，大型，兆瓦级系列。 （1）小型风力发电机是指发电机容量为0.1~1kw的风力发电机。 （2）中型风力发电机是指发电机容量为1~100kw的风力发电机。 （3）大型风力发电机是指发电机容量为100~1000kw的风力发电机。 （4）兆瓦级风力发电机是指发电机容量为1000以上的风力发电机。 3,按功率调节方式分类。可分为定桨距时速调节型，变桨距型，主动失速型和 独立变桨型风力发电机。 （1）定桨距失速型风机；桨叶于轮毂固定连接，桨叶的迎风角度不随风速而变化。依靠桨叶的气动特性自动失速，即当风速大于额定风速时依靠叶片的失速特性保持输入功率基本恒定。
风力发电有限公司消防系统运行规程
消防系统运行规程 1 概况 华能大理五子坡风电场消防水取自升压站消防蓄水池，经过两台消防栓给水泵及两台消防栓系统稳压泵和一台消防用隔膜式气压罐加压后引至站区消防水管道（两台消防栓给水泵及两台消防栓系统稳压泵各有一台主用，另一台备用），然后再由站区消防水管道引至升压站各防火点。 华能大理五子坡风电场风力发电机组采用灭火器进行灭火，灭火器位于机舱和塔基内，风机内配置两台灭火器，分别为CO2和ABC灭火器，塔基配置一台CO2灭火器。 华能大理五子坡风电场综合楼、仓库及车库消防水取自两条站区消防水管道，经消防管道引至综合楼、仓库及车库各防火点。 2 总则 4.1 为了贯彻执行电力生产“安全第一”及消防工作“预防为主，防消结合”的方针，加强电力生产设备的消防工作，保障设备和人身安全，确保安全生产，特制定本规程。 4.2 在生产工作中应做好和预防可能发生的火灾、爆炸等事故，并将可能受到的损害限制在最小范围内。相关人员应会使用适当的灭火工具，将火灾控制和扑灭，使损害减至最小。 4.3 凡从事本场生产岗位工作的人员，必须遵守本规程。 4.4 有关人员除遵守本规程外，尚应遵守本场有关消防工作的指示
和要求。 5 防火责任制 5.1 生产消防工作按照“谁主管、谁负责”的原则，建立各级人员的防火责任制。 5.2 经理是本场的第一防火责任人，全面负责本场的防火安全工作。 5.3 对构成生产火灾的事故，应按有关规定进行事故的调查、分析、统计、上报。对火灾事故应做到“四不放过”。 5.4 按照设备专责制、专区的划分，检修维护专责和运行专责均为该设备的消防专责。专责人须负责监督及执行消防组织所制定的一切防火措施，尤其必须遵守下列各项。 5.4.1 了解本工作岗位消防用具的设置地点，防止将取用该用具的通道堵塞，防止将消防用具移作别用，当发现消防用具有损坏时，应及时处理或通知有关人员更换。 5.4.2 监视一切生产设备和其附属设备的工作状态，在设备可能引起火灾时，应立即向场消防组织报告。 5.4.3 保证通讯设备的完整，在任何时候都能正常使用。 5.4.4 严格遵守和执行消防工作的各项措施和规定。 5.4.5 未经消防组织的许可，禁止在生产区域内进行明火作业，每当完工后，离开现场前，应在周围进行详细检查，以免火灾的发生，并向运行专责人员交待。 5.5 场消防专责人应对各种灭火器、防火砂箱等防火用具定期进行检查，每月至少一次，运行人员在对设备巡视时，亦应对消防设备进
永磁直驱式风力发电机的工作原理
你好,你的这个问题问的比较广。我大概给你阐述下,对于现在国内国外大型水平轴风力发电机组,有双 馈机和永磁直驱发电机。 永磁直驱发电机顾名思义是在传动链中不含有增速齿轮箱。 总所周知,一般发电机要并网必须满足相位、幅频、周期同步。而我国电网频率为50hz这就表示发电机要发出50hz的交流电。学过电机的都知道。转速、磁极对数、与频率是有关系的n=60f/p。 所以当极对数恒定时,发电机的转速是一定的。所以一般双馈风机的发电机额定转速为1800r/min。而叶轮转速一般在十几转每分。这就需要在叶轮与发电机之间加入增速箱。 而永磁直驱发电机是增加磁极对数从而使得电机的额定转速下降,这样就不需要增速齿轮箱,故名直驱。而齿轮箱是风力发电机组最容易出故障的部件。所以,永磁直驱的可靠性要高于双馈。 对于永磁直驱发电机的磁极部分是用钕铁硼的永磁磁极,原料为稀土。 风轮吸收风能转化为机械能通过主轴传递给发电机发电,发出的电通过全功率变流器之后过升压变压器上网。 不知道有木有解释清楚。 还有什么不清楚可以继续追问,知无不言。 风力发电机也在逐步的永磁化。采用永磁风力发电机,不仅可以提高发电机的效率,而且能在增大电机容量的同时,减少体积,并且因为发电机采用了永磁结构,省去了电刷和集电环等易耗机械部件,提高了系统的可靠性,这也是风电发电机的发展趋势之一。
风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。目前大多风电系统发电机与风轮 并不是直接相连,而是通过变速齿轮相连,这种机械装置不仅降低了系统的效率,增加了系统的成本,而且容易出现故障,是风力发电急需解决的瓶颈问题。直驱式风力发电机可以直接与风轮相连,增加了系统的稳定性,同时增大了电机的体积和设计制造以及控制的难度。直驱型风力发电系统是采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电,通过功率变换电路将电能转换后并入电网,相对于双馈型发电系统,直驱式发电机采用较多的极对数,使得在转速较低时,发电机定子电压输出频率仍然比较高,完全可以在电机的额定等级下工作,并且其定子输出电压通过变流器后再和电网相接,定子频率变化并不会影响电网频率。在直驱风力发电系统中风机与发电机直接耦合,省去了传统风力发电系统中的国内难以自主生产且故障率较高的齿轮箱这一部件,减少了发电机的维护工作,并且降低了噪音。另外其不需要电励磁装置,具有重量轻、效率高、可靠性好的优点。 直驱永磁发电机与双馈异步发电机技术相比,由于不需要转子励磁,没有增速 齿轮箱,效率要比双馈发电机高出20%以上,年发电量要比同容量的双馈机型高;增 速齿轮箱故障较高,维护保养成本高,直驱永磁发电机不需要齿轮箱,易于维修保养;直驱永磁发电机采用全功率的交-直-交变频技术,与电网隔离,具有低电压穿越能力,对电网友好; 直驱永磁发电机的缺点是稀土永磁材料成本高,导致整机成本相对较高,永磁 材料在高温、震动和过电流情况下,有可能永久退磁,致使发电机整体报废,这是直驱永磁发电机的重大缺陷。
(完整版)风力发电场安全规程DLT796-2012
风机发电场安全规程 1 范围 本标准规定了风力发电场人员、环境、安全作业的基本要求，风力发电机组安装、调试、检修和维护的安全要求，以及风力发电机组应急处理的相关安全要求。 本标准适用于陆上并网型风力发电场。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用时必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡不是注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB/T 2900.53 电工术语风力发电机组 GB/T6096安全带测试方法 GB 7000.1 灯具第一部分：一般要求与试验 GB 18451.1 风力发电机组设计要求 GB19155 高处作业吊篮 GB/T20319 风力发电机组验收规范 GB 26164.1电业安全工作规程第一部分：热力和机械 GB 26859电力安全工作规程电力线路部分 GB 26860 电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分
GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50140建筑灭火器配置设计规范 GB 50303建筑电气工程施工质量验收规范 DL/T 572 电力变压器运行规程 DL/T 574 变压器分接开关运行维修导则 DL/T 587 微机继电保护装置运行管理规程 DL/T 741 架空输电线路运行规程 DL/T 969 变电站运行导则 DL/T 5284 履带起重机安全操作规程 DL/T 5250 汽车起重机安全操作规程 JGJ 46 施工现场临时用电安全技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 风电场输变电设备 风电场升压站电气设备、集电线路、风力发电机组升压变等。3.2 坠落悬挂安全带 高出作业或登高人员发生坠落时，将坠落人员安全悬挂的安全带。 3.3
风力发电机组验收标准
国电电力山西新能源开发有限公司 风力发电机组验收规范为确保风力发电机组在现场安装调试完成后，综合检验风电机组的安全性、功率特性、电能质量、可利用率和噪声水平，并形成稳定生产能力，制定本验收标准。 一、编制依据： 1、风力发电机组验收规范 GB/T20319-2006 2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 3、风力发电场项目建设工程验收规程 DL/T5191-2004 4、电气设备交接试验标准GB50150 5、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169 6、电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171 7、电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254 8、电器安装工程高压电器施工及验收规范GBJ147 9、建筑电气工程施工质量验收规范GB50303 10、风力发电厂运行规程DL/T666 11、电力建设施工及验收技术规程DL/T5007 12、联合动力风电机组技术说明书、使用手册和安装手册
13、风电机组订货合同中的有关技术性能指标要求 14、风力发电机组塔架及其基础设计图纸与有关标准 二、验收组织机构 风电机组工程调试完成后，建设单位组建验收领导小组，设组长1名、副组长4名、组员若干名，由建设、设计、监理、施工、安装、调试、生产厂家等有关单位负责人及有关专业技术人员组成。 三、验收程序 1 现场调试 （1）风力发电机组安装工程完成后，设备通电前应符合下列要求： （a）现场清扫整理完毕； （b）机组安装检查结束并经确认（内容见附表1）； （c）机组电气系统的接地装置连接可靠，接地电阻经检测符合机组的设计要求（小于4欧姆）； (d) 测定发电机定子绕组、转子绕组的对地绝缘电阻，符合机组的设计要求； (e) 发电机引出线相序正确，固定牢固，连接紧密； (f) 照明、通讯、安全防护装置齐全。 (2) 机组启动前应进行控制功能和安全保护功能的检查和试验，确认各项控制功能好安全保护动作准确、可靠。
风力发电机组安装质量验收讲解
风力发电机组安装工程质量验收标准
1、编制依据 1.1风力发电场项目工程验收规程 DL/T5191-2004； 1.2风力发电机组塔架 GB/T19072-2003； 1.3风力发电机组验收规范 GB/T 20319—2006； 1.4风力发电场运行规程 DL/T 666-1999； 1.5风力发电场安全规程DL 796-2001； 1.6风力发电场检修规程 DL/T 797-2001； 1.7风力发电机组安全要求 GB 18451.1-2001； 1.8风力发电机组装配和安装规范 GB/T 19568-2004； 1.9风力发电机组第2部分：通用试验方法 GB/T 19960.2-2005； 1.10风力发电机组异步发电机第2部分：试验方法 GB/T 19071.2-2003； 1.11风力发电机组功率特性试验 GB/T 18451.2-2003； 1.12风力发电机组控制器试验方法 GB/T 19070-2003； 1.13风力发电机组齿轮箱 GB/T 19073-2003； 1.14风力发电机组风轮叶片JB/T 10194-2000； 1.15风力发电机组偏航系统第2部分：试验方法 JB/T 10425.2-2004； 1.16风力发电机组制动系统第2部分：试验方法 JB/T 10426.2-2004； 1.17风力发电机组一般液压系统 JB/T 10427-2004； 1.18电气设备交接试验标准 GB 50150-2006； 1.19电气装置安装工程质量检验及评定规程DL/T5161-2002； 1.20参照《风力发电工程施工与验收》中国水利水电出版社2009、华锐风电科技（集团）股份有限公司、广东明阳风电产业集团有限公司等风机生产厂家的风力发电机组安装手册。 2、总则 2.1 本标准适用于xxx风力发电有限公司所属1.5MW及以上风力发电机组安装工程的质量验收，其它型号的风电机组可参照执行。 2.2 相关单位应按本标准及有关规定的要求，及时进行质量检查验收并签证。对本标准中尚未涉及的项目和不具体、不完善的质量标准，由建设单位负责组织设计、制造、监理等单位代表，在现场依据有关标准，协商制订补充规定作为该工程质量检验依据。 2.3 本标准按每台机组安装为一个子单位工程，共有机舱叶轮安装、塔架安装和电缆敷设
风力发电机液压变桨系统简介
风力发电机液压变桨系统简介 全球投入商业运行的兆瓦级以上风力发电机均采用了变桨距技术，变桨距控制与变频技术相配合，提高了风力发电机的发电效率和电能质量，使风力发电机在各种工况下都能够获得最佳的性能，减少风力对风机的冲击，它与变频控制一起构成了兆瓦级变速恒频风力发电机的核心技术。液压变桨系统具有单位体积小、重量轻、动态响应好、转矩大、无需变速机构且技术成熟等优点。本文将对液压变桨系统进行简要的介绍。 风机变桨调节的两种工况 风机的变桨作业大致可分为两种工况，即正常运行时的连续变桨和停止（紧急停止）状态下的全顺桨。风机开始启动时桨叶由90°向0°方向转动以及并网发电时桨叶在0°附近的调节都属于连续变桨。液压变桨系统的连续变桨过程是由液压比例阀控制液压油的流量大小来进行位置和速度控制的。当风机停机或紧急情况时，为了迅速停止风机，桨叶将快速转动到90°，一是让风向与桨叶平行，使桨叶失去迎风面；二是利用桨叶横向拍打空气来进行制动，以达到迅速停机的目的，这个过程叫做全顺桨。液压系统的全顺桨是由电磁阀全导通液压油回路进行快速顺桨控制的。 液压变桨系统 液压变桨系统由电动液压泵作为工作动力，液压油作为传递介质，电磁阀作为控制单元，通过将油缸活塞杆的径向运动变为桨叶的圆周运动来实现桨叶的变桨距。 液压变桨系统的结构 变桨距伺服控制系统的原理图如图1所示。变桨距控制系统由信号给定、比较器、位置（桨距）控制器、速率控制器、D/A转换器、执行机构和反馈回路组成。 图1 控制原理图 液压变桨执行机构的简化原理图如图2所示，它由油箱、液压动力泵、动力单元蓄压器、液压管路、旋转接头、变桨系统蓄压器以及三套独立的变桨装置组成，图中仅画出其中的一套变桨装置。
系列风电机组事故分析及防范措施(五)——风电场运维与安全隐患
机组安全不仅与整机质量有关，而且与风电企业的管理体制、风电场管理与运维人员有着密不可分的关系。就中国目前大部分风电场的管理体制来看，风电场维护维修人员的技术水平和责任心，对保证机组正常运行及机组安全有着最为直接和关键性的作用。下面就现场人员、风电场管理、机组运维以及风电场现状等几个方面所存在的问题予以阐述和分析。 风电场存在的问题 一、现场人员的技术水平及运维质量堪忧目前，中国绝大部分风电场，主要依靠现场人员登机判断和处理机组故障，检查和排除安全隐患。公司总部和片区的技术人员不能通过远程直接参与风电场机组的故障判断和检查，难以给现场强有力的技术支持。设备厂家的公司总部、片区除了提供备件外，难以对现场机组管理、故障判断和处理起到直接的作用。风电场与公司总部、片区之间严重脱节。 中国大多数风电场地处偏远地区，条件艰苦，难以长期留住高水平的机组维护维修人才。再者，不少风电企业对风电场运维的重视度不够，促使现场人员大量流失，造成不少经验丰富的运维人员跳槽或改行。经验丰富、认真负责的现场服务技术人员严重匮乏，这也是中国风电场重大事故频发的重要原因之一。 如果说在质保期内不少风电场的现场服务存在人才和技术问题，那么，在机组出质保后，众多风电场的运维质量和现场人员的技术水平更令人担忧。尤其是保护措施完善、技术含量高的双馈机组，由于现场人员的技术水平有限，加之，众多风电场在机组出质保后备件供应不及时，要确保机组正常的维修和运行更加困难。为了完成上级下达的发电量指标，维修人员不按机组应有的安全保护和设计要求进行维修，不惜去掉冗余保护，采取短接线路、修改参数等方法导致机组长期带病运行，人为制造安全隐患。 在机组出质保后，有些风电场业主以低价中标的方式，把机组维修和维护外包。而外包运维企业为了盈利，把现场人员的工资收入压得很低，难以留住实践经验丰富的现场人员，现场人员极不稳定，因此，确保机组的安全运行变得更加困难。 二、目前风电场开“工作票”所存在的问题 在风电场机组进入质保服务期以后，大部分风电场的机组故障处理流程通常是：在风电场监控室的业主运行人员对机组进行监控，当发现机组故障停机后，告诉设备厂家的现场服务人员；能复位的机组，在厂家现场人员的允许下，对机组复位；不能复位的，通知设备厂家人员对机组进行维修；在维修之前，厂家人员必须到升压站开工作票；只有经过风电场业主相关部门的审批同意后，厂家现场人员方可进行故障处理；机组维修后，厂家服务人员再次到升压站去完结工作票。 在风电合同中，通常把机组利用率作为出质保考核的重要指标，一些风电场开工作票的时间远远超过机组维修时间。因此，开工作票、结工作票等一系列工作流程直接会影响机组利用率，同时还会造成不必要的发电量损失。有的风电场还有这样的要求，如设备厂家的现场服务人员第一次到该风电场服务，则需先在风电场接受为期三天至一周的入场教育，方能入场登机处理现场问题。 然而，在质保期内，监控机组的运行状态及故障处理理应由设备厂家及现场人员完成，以上流程则会造成设备厂家的现场人员处于被动处理机组故障的状态，使得不少风电场的厂家现场人员对其机组运行状态难以进行长期、持续地监控和故障跟踪。由于缺乏对机组运行状态及故障产生过程的了解，还可能错过提前发现机组安全隐患的机会，最终导致重大事故的发生。从原则上讲，业主人员可以对厂家服务人员的日常维修和维护工作进行监督、提出异议，但不应过度参与其中，以免造成管理混乱，影响正常的机组维修和维护工作。 以上开“工作票”的方式，不仅增加了机组故障的处理时间，更重要的是造成了职责不清，责任不明，管理错位等问题。设备厂家现场人员的培训工作应由设备厂家进行，派遣到现场
风力发电机自动消防系统的选择
风力发电机自动消防系统的选择 自从2006年《可再生能源法》生效以来，中国的风电装机取得了迅速的增长，无论是年度装机容量还是累计装机容量，都已经成为世界第一。截止到2013年底已经有台累计9174万千瓦6万多台风电机组在中国的大地运行着。但是，随着装机容量的不断增加，风电机组的火灾事故也越来越多，轻则烧毁设备，重则造成人员伤亡，给企业在经济上、声誉上均造成了巨大的损失。 本文主要探讨风电机组的配备消防系统必要性及如何选择。 一、风力发电机组为什么需要自动消防系统 1. 机组价值高 风力发电机组是高价值的设备，以2MW风机为例，每台风电机组(含塔筒)价值1000万元。风机的叶片为复合材料制成，机舱外壳材料为玻璃钢，里面容纳有各类电气设备、液压站、齿轮箱、发电机等，一旦发生火灾，基本上风机设备会全部灭失，所残留的设备也没有维修和使用的价值了。单机容量越大，设备价值越高，更需要防火保护。 2. 风机自身的火灾隐患多 1) 野外雷击 风机机组工作在野外风速比较大的地方，如山脊、开阔的平原等处，而这些地方恰恰是容易遭受雷击的区域。丹麦是地势平坦的国家，海拔最高处不超过150米，据丹麦建筑物及风机防雷委员会统计，自从丹麦发展风电以来，这个国家每年遭受的雷击次数骤升到30万次以上。雷击能量的大小很难预测，而风机的防雷设计系统都是按照一定的标准设计，是有容量限度的。当实际的雷击超过设计标准时，就会发生火灾。 2) 风机设计制造缺陷 风机的设计要符合当地运行环境的特点，但是某些风机设计上制造上有缺陷。如在海边或者海上运行的风机，需要考虑盐雾对电气设备腐蚀的影响，有的风机未安装潮湿空气过滤系统(又称“气候包”)，导致机舱里高压变压器等设备的接线端子锈蚀，产生污闪电晕放电现象，最后造成相间短路发生火灾。有的风机齿轮箱漏油严重，地板上会有一些积油。有的风机防雷性能较差，未能正确按照防雷分区的要求设计相应的防雷措施，有的制造质量较差接地线未能正确安装，或者风电场自身的接地网长期锈蚀导致接地性能下降等。这些因素均会在运行中由于自身(电气防护等级下降)或外界的原因(雷击)导致火灾发生。 3) 服务不到位
2014121085852风力发电机组出质保期验收标准
2014121085852风力发电机组出质保期验收标准
风力发电机组出质保期验收标准
大唐国际发电股份有限公司二〇一四年十月
目次 前言 (2) 风机出质保期验收标准 (2) 1. 目的及适用范围 (3) 2. 引用标准 (3) 3. 验收流程 (5) 4. 启动验收 (6) 5. 验收组织机构 (7) 6. 验收内容 (8) 7. 验收结论与整改要求 (12) 8. 验收报告 (12) 9. 附则 (13) 附录A 质保期满验收所需资料清单 (13) 附录B 功率曲线和发电量考核方法 (15) 附录C 可利用率考核方法 (16) 附录D 机组部件检查方法 (17) D.1整体情况检查 (17) D.2主要系统检查 (17) D.3主要部件检查 (20) D.4传动链振动检测和分析 (23) D.5齿轮箱内窥镜检测 (23) D.6传动链对中检测 (24) D.7油品检测分析 (25) D.8发电机三相不平衡检测 (28) D.9风机整体防雷接地测试 (28) D.10发电机定、转子绝缘检测 (28) D.11发电机主轴接地检测 (28) D.12叶片防雷系统检测 (29) D.13叶片高空检查 (29) D.14叶轮动平衡检测 (30) D.15风力发电机对风偏差验证 (30) D.16风速仪标定 (31) D.17噪声测试 (31) D.18验证各电气元件功能检测 (31) D.19变桨电池及充电器测试 (31) D.20风机自带保护功能测试 (32)
D.21电磁阀接线检查及功能验证 (32) 前言 为规范出质保期的验收，确保机组出质保期验收工作科学有效的开展，根据《GB/T20319-2006 风力发电机组验收规范》、《DL/T5191-2004 风力发电场项目建设工程验收规程》等，特制订本标准作为风力发电机组出质保期验收依据。 由于目前设备供应商和风电公司对风力发电机组出质保验收时的内容、检验方法、考核指标等常常不能达成一致，因此本规范对机组买卖合同中的检验、验收要素进行了总结，提出对机组验收的一般要求。 各项检查的具体考核方法和判断指标可以按照合同、相关技术资料以及本规范。 本规范也可作为机组买卖合同中验收要求 的参考。 本标准由大唐国际发电股份有限公司生产 部组织编写。 本标准由大唐国际发电股份有限公司生产 部负责解释。
第五章 风力发电机组的液压系统和刹车
第五章风力发电机组的液压系统和刹车 风力发电机组的液压系统和刹车机构是一个整体。在定桨距风力发电机组中，液压系统的主要任务是执行风力发电机组的气动刹车和机械刹车；在变桨距风力发电机组中，液压系统主要控制变距机构，实现风力发电机组的转速控制、功率控制，同时也控制机械刹车机构。 第一节定桨距风力发电机组的刹车机构 一、气动刹车机构 气动刹车机构是由安装在叶尖的扰流器通过不锈钢丝绳与叶片根部的液压油缸的活塞杆相联接构成的。扰流器的结构（气动刹车结构）如图5-1 所示。当风力发电机组正常运行时，在液压力的作用下，叶尖扰流器与叶片主体部分精密地合为一体，组成完整的叶片。当风力发电机组需要脱网停机时，液压油缸失去压力，扰流器在离心力的作用下释放并旋转80°-9 0°形成阻尼板，由于叶尖部分处于距离轴最远点，整个叶片作为一个长的杠杆，使扰流器产生的气动阻力相当高，足以使风力发电机组在几乎没有任何磨损的情况下迅速减速，这一过程即为叶片空气动力刹车。叶尖扰流器是风力发电机组的 主要制动器，每次制动时都是它起主要作用。 在叶轮旋转时，作用在扰流器上的离心力和弹簧力会使叶尖扰流器力图脱离叶片主体转动到制动位置；而液压力的释放，不论是由于控制系统是正常指令，还是液压系统的故障引起，都将导致扰流器展开而使叶轮停止运行。因此，空气动力刹车是一种失效保护装置，它使整个风力发电机组的制动系统具有很高的可靠性。 二、机构刹车机构 图5-2为机构刹车机构由安装在低速轴或高速轴上的刹车圆盘与布置在四周的液压夹钳构成。液压夹钳固定，刹车圆盘随轴一起转动。刹车夹钳有一个预压的弹簧制动力，液压力通过油缸中的活塞将制动夹钳打开。机械刹车的预压弹簧制动力，一般要求在额定负载下脱网时能够保证风力发电机组安全停机。但在正常停机的情况下，液压力并不是完全释放，即在制动过程中只作用了一部分弹簧力。为此，在液压系统中设置了一个特殊的减压阀和蓄能器，以保证在制动过程中不完全提供弹簧的制动力。
风力发电机专用消防系统的研究与设计
风力发电机专用消防系统的研究与设计 李继森，张海平，王成 （大唐集团青岛华创风能有限公司， 青岛 266109） Research and Design of Fire System for wind turbines Jisen Li, Haiping Zhang, Wang cheng (China Datang Group Qingdao Creative Wind Energy Co.,Ltd Qingdao 266109) 易造成巨大的损失。从风电机组消防的安全标准和 国内的现状看，现在国内还没有一套完全的统一的 消防标准，现在国际上的标准只是德国消防协会的 标准。我国现有的风力发电机专用消防系统还比较 有少，大多数的风场并没有安装风力发电机专用的 消防系统，这就留下了火灾隐患。因此，设计一套 适用于风力发电机的消防系统就显得尤其重要。 本文针对 1.5M 双馈风力发电机的火灾易发部 位，设计了一套专用消防系统。介绍了系统的组成 结构，选型依据及以及在风机上的测试效果。证明 了本套系统能够及时有效地探测火灾，并将火灾消 灭于萌芽当中，可以广泛的应用于风电之中。 1 风力发电机火灾易发处分析 风力发电机组设备主要包括叶轮、机舱、塔筒 和基础等部分，重点预防火灾的部位如：摩擦盘、 液压站、齿轮箱、发电机、控制柜、变流器、电缆 等。主要的原因是电气设备运行故障，机械摩擦、 雷击等。 1.1 叶轮处火灾诱因 （1）变桨电机与控制系统在长期的运行过程中容易 发生机械摩擦过热。 （2）控制柜通风不良导致电气元件过热击穿。 （3）调节电机故障卡死导致过流过热。 （4）液压油泄漏。 （5）叶片还容易遭受雷击引发火灾。 1.2 机舱处火灾诱因 （1）在风机高速运行和持续震动的情况下，各个设 备的接插件和电缆接头容易松动，接触电阻增大导 致局部过热。 （2）通风不良导致电气元件过热老化击穿。 （3）润滑油和液压油导致对机舱设备的污染。 （4）高速制动产生的过热碎片。 （5）发电机内部过热短路。 ABSTRACT : The special fire protection system for wind turbine can discover the fire and put out it in time to ensure safe operation of wind farms. The paper, depending on the characteristics of the wind turbine, designs the special fire control system. Which contain analysis of prone areas that get fire easily, as well as measures to deal with, select the types of special fire - fighting systems detectors and fire extinguishers. Fire experiments on the prototype showed that special fire systems can find the fire in time and targeted implementation of fire, so as to effectively ensure the safety of wind turbines. KEY WORD : wind turbine fire system fire detection designing scheme 摘要：风力发电机专用消防系统能够及时的发现火灾并灭 火，可以确保风力发电场的安全运行。本文针对风力发电机 的特点，设计了风力发电机专用消防系统方案，分析了风机 易着火部位，以及应对的措施，选定专用消防系统的探测器 及灭火器的类型。在样机上进行的消防灭火实验表明，专用 消防系统可以及时的发现火情，并有针对性的实施灭火，可 以有效的确保风力发电机的安全。 关键词：风力发电机组 专用消防系统 火灾探测 设计方案 0 引言 当今时代，新能源的发展突飞猛进，风能在新 能源领域占有重要的地位。随着风力发电机装机容 量及数量的增长，与其相关的问题逐渐凸显，火灾 就是其急需解决的问题之一。风电场一般远离消防 救援中心，地处偏远地带，甚至在海上，一旦风力 发电机着火，灭火难度系数大，普通的消防器材无 济于事，就算大型消防设备赶到现场，由于其机舱 距地面一般都在 70 米以上，还是难以将火扑灭。另 外，我们发现了火警如不及时处理，火灾容易蔓延， 容 收稿日期：2014.04.28 基金项目：国家科技支撑计划资助项目（2012BAA01B00） 第一作者简介：李继森（1990-），男，山东潍坊人，自动化学士，主要从事风电消防系统的测试研究。E-mail :lijis e n@ccwew ind.c o m .