陆上风力发电机基础设计的要点及安全控制原则

陆上风力发电机基础设计的要点及安全控制原则

摘要：我国在风力发电机的设计以及应用显现出极大的优势，其发展水平已经

领先于世界其他国家，风力发电机的新增量位列世界榜首，由此可以看出，我国

风能具有良好的发展前景，并且在数量以及发电量上还存在极大的竞争优势，有

可能成为我国发电的主要能源。

关键词：风力发电机；基础设计；要点；安全控制

风能资源作为21世纪新型能源之一，以其清洁、可再生、无污染的优点，逐渐占据市场能源中的重要位置。因此，开发风能资源是整合国家能源结构、贯彻

落实科学发展观及能源可持续发展宗旨必不可少的高效方法。

一、当前风机基础设计的理论及相关规范

1.1当前风机基础设计的理论

由于风机塔筒的高度相对比较高，一般在80m左右，叶轮半径约40m，上部

结构约250t，风机基础设计的理论模型为一个自重较大的高耸结构。抗倾覆设计

为其设计的主要考虑因素。目前比较可靠的基础理论为通过设备及基础的自重对

倾覆点产生的抗倾覆力矩来抵抗由风机工作及地震等产生的倾覆力矩。设计考虑

的是偏心距/基础底板半径，在正常工况时不大于0.25，极端工况与地震时不大于0.43。在这一基本理论的前提下北京木联能工程科技有限公司开发了相应的风电

工程软件-机组塔架地基基础设计软件（WTF）（v4.4.1），目前风机基础设计也

主要是依靠的此理论。

1.2目前国内使用的相关标准

《风电机组地基基础设计规定（试行）》FD003-2007；《风电场工程等级划

分及设计安全标准》FD002-2007；《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008；《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；《混凝土结构耐久性设计规范》

GB/T50476-2008。

二、风机基础设计要点分析

从目前情况分析，我国风能具有极大的市场需求量，相对应的风力发电机及

厂房建设也在如火如荼的开展，这在某种程度促进了风电行业呈现出良好的发展

趋势。针对风机基础设计来说，基本上风筒的高度较高，通常是在80m左右，而叶轮半径为40m，上部结构为250t，因而风机模型设计也有着严格的要求，一般

是自身较重且结构高耸的形态。风机基础设计过程中需要考虑一个重要因素，即

抗倾覆设计，基于现状考虑来看，针对上述设计要求有了极为靠谱的基础理论，

主要是借助设备与基础自重，继而对倾覆点形成抗倾覆力矩，借以达到抵抗来自

风机工作，或是抗倾覆力矩，由此产生倾覆力矩。在设计过程中，需要考虑偏心距，或是基础底板半径，在正常工况时，最好保持在0.25左右，而在极端工况时，以及地震情况时低于0.43。在上述理论前提下，某公司研发了全新的软件，即（WTF）（v4.41），目前很多风机基础设计基本上都是以这个作为理论参考。

从现状应用来看，使用较多的是以下相关标准，比如《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计》、《混凝土结构耐久性设计》、《风电机组地基基础设计规定》等等，除此之外，风机基础设计还参考了国外设计标准，比如德国的

《DIN1045》。

三、风机设计需要注意的安全控制原则

风机基础设计时，设计人员不仅要考虑抗倾覆问题，而且还需关注设计整体

性，安全控制原则要从以下方面着手：首先，抗倾覆设计。在设计过程中应该重

点考虑偏心距的控制，如果控制不当将会引发非常严重的后果，降低安全系数指数，因此在进行抗倾覆设计时，偏心距安全系数应超出1.2。

其次，风机自身的基础设计。在设计过程中需要对以下方面进行安全控制，

比如抗裂、抗冲切、抗剪，还有非常关键的抗疲劳控制，这些因素关系到风机的

正常使用，只有做好相应的安全控制才能避免安事故的发生。最后，基础设计整

体性，其与结构塔筒连接。对于上部结构塔筒来说，它与风机基础整体性有极大

的关联，两者的连接设计直观重要，一旦出现偏差将会影响到风机的正常作业。

四、实际案例分析

本段以某风电场设计为例具体阐述了风机基础设计要点以及安全控制原则。

4.1项目概述

某风电场，单机装机容量为2MW，风机轮毂高度为70m，叶片直径为87m，对于这个风电场地基而言，其地基基础设计是1级，而对于基础结构设计来说，

它的安全等级是2级，风机基础设计使用时间为50年，风机基础设计使用的是

钢筋混凝土，以扩展圆形为主，风电机组基础设计来说，抗震设防为丙类。

4.2设计流程

针对本次项目来说，它的工况倾覆力矩是37707.057kN.m，而其设计计算程

序是当前较为普遍的程序，即CFD风电工程软件，也就是（WTF）（v4.41）。在

本次工程设计过程中，应用软件设计内容相对较多，在此过程中，设计人员需要

适当调整基础底板，确保其直径能够达到相关标准，除此之外，还需工程基础高

度进行试算，尽可能使其符合抗倾覆安全设计原则，并且最大限度降低混凝土的

使用量，与此同时，对于钢筋用量同样需要控制用量。设计人员借助软件计算设

计时，要不断调整相关参数，并且经过多次试算，最后得出的结果必然是非常可

靠的，同时是经济合理的尺寸，满足风机基础设计需求。

依据软件基础设计来说，通过试算得出的基础设计标准如下：基础尺寸：底

板半径R=9.55m，棱台底面半径R1=3.5m，台柱半径R2=3.5m，塔筒直径为4.2m，基础底板外部高度为1m，而其棱台高度为1.5m，台柱高度H3=0.9m，而针对上

部荷载作用力来说，其标高Hb=0.615m，基础埋深Hd=3.3m；荷载分项系数：具

体可以分为两种情况，其一，永久荷载系数，不利系数为1.2，有利系数为1，其二，可变荷载系数，不利分项系数为1.5，有利系数为0，疲劳荷载系数是1，偶

然荷载系数也是1，结构重要系数为1.1，荷载安全系数为1.35；方量计算：基础

混凝土V12：536.164m3，基础覆土体积V22：413.204m3。风机基础设计是保障

其正常使用的一个基础条件，因此设计人员在进行基础设计时需要考虑设计要点

及安全控制原则，本次项目工程设计，设计人员要确保基础设计具有极高的抗裂性，同时还需具备最佳的抗冲切性，除此之外，抗剪性也是设计的要点所在，由

于风机需要持久作业，因而它的抗疲劳是不可忽略的。值得注意的是，风机基础

的整体性，还有上部结构塔筒，两者的连接设计也应当引起高度关注，保障风机

能够以最佳的状态运作。

结语

综上所述，风机基础设计以及安全控制是其设计的关键所在，一旦风机基础

出现问题，将会影响风机的安全稳定性，如果出现设计偏差，风机很有可能出现

倾覆情况，损伤经济的同时造成安全事故，因此风机设计时需要考虑经济性，但

同时不能忽略安全性。

参考文献

[1]程新波.论风力发电机基础设计的要点及安全控制原则[J].中国新技术新产品，2015.

[2]郑常伟，乔秋峰，吴瑾.谈风力发电机基础施工控制[J].山西建筑，2015.

[3]曾勇，吴仕军，刘波，吴安坤，张淑霞，刘芸.贵州山地风力发电机防雷接

地技术研究[J].可再生能源，2016.

刘飞（1989.4-），男，陕西西安人，西安科技大学土木工程学士，单位：特

变电工新疆新能源股份有限公司，研究方向：新能源风电场土建设计王刚（1987.11-）男，陕西西安，西安建筑科技大学硕士，单位：中国建筑西北设计研究院有限公司，研究方向：钢与混凝土组合结构设计

乔蓓（1988.12-），女，陕西渭南人，西安理工大学岩土工程硕士，单位：成都大学，研究方向：岩土力学与数值仿真

1.5兆瓦风力发电机组塔筒及基础设计解析

1.5兆瓦风力发电机组塔筒及基础设计 摘要：风能资源是清洁的可再生资源，风力发电是新能源中技术最成熟、开发条件最具规模和商业化发展前景最好的发电方式之一。塔筒和基础构成风力发电机组的支撑结构，将风力发电机支撑在60—100m的高空，从而使其获得充足、稳定的风力来发电。塔筒是风力发电机组的主要承载结构，大型水平轴风力机塔筒多为细长的圆锥状结构。一个优良的塔筒设计，可以保证整机的动力稳定性，故塔筒的设计不仅要满足其空气动力学上得要求，还要在结构、工艺、成本、使用等方面进行综合分析。基础设计与基础所处的地质条件密不可分，良好的地质条件可以为基础提供可靠的安全保证，从风机塔筒基础特点的分析可以看出，风机塔筒基础的重要性及复杂性是不言而喻的。在复杂地质条件下如何确定安全合理的基础方案更是重中之重。 关键词：1.5兆瓦；风力发电机组；塔筒；基础；设计 1、我国风机基础设计的发展历程 我国风机基础设计总体上可划分为三个阶段，即2003年以前小机组基础的自主设计阶段，2003— 2007年MW机组基础设计的引进和消化阶段，2007年以后MW机组基础的自主设计阶段， 在2003年以前，由于当时的鼓励政策力度不大，风电发展缓慢，2002年末累计装机容量仅为46.8万kw，当年新增装机容量仅为6.8万kw，项目规模小、单机容量小，国外风机厂商涉足也较少，风机基础主要由国内业主或厂商委托勘测设计单位完成，设计主要依据建筑类的地基规范。 从2003年开始，由于电力体制改革形成的电力投资主体多元化以及我国开始实施风电特许权项目，尤其是2006年《可再生能源法》生效以后，国外风机开始大规模进入中国，且有单机容量600kw、750kw很快发展到850kw、1.0MW、1.2MW、1.5MW 和2.0MW，国外厂商对风机基础设计也非常重视，鉴于国内在MW风机基础设计方面的经验又不够丰富，不少情况下基础设计都是按照厂商提供的标准图、国内设计院

论风力发电机基础设计的要点及安全控制原则

论风力发电机基础设计的要点及安全控制原则随着人们对清洁能源的需求不断增加，风力发电已成为一种广泛应用的可再生能源。风力发电机作为风能转化的核心设备，其基础设计对于整个风力发电系统的安全和稳定运行至关重要。本文将从基础设计的要点和安全控制原则两个方面进行探讨。 一、基础设计的要点 1.选址 风力发电机的选址是基础设计的第一步，选址的好坏直接影响到风力发电机的发电效率和稳定性。一般而言，选址应考虑以下因素：（1）风能资源丰富度：选址应在风能资源丰富的地区，避免选择风能资源贫乏的地区。 （2）地形地貌：选址应在地势高、地形平坦的地区，以保证风力发电机的稳定性和安全性。 （3）环境影响：选址应避免对周边环境造成不可逆转的影响，如对野生动植物的栖息和繁殖等。 2.基础设计 风力发电机的基础设计包括基础类型、基础尺寸、基础材料等方面。基础设计的要点如下： （1）基础类型：根据地质条件和风力发电机的型号、高度等因素，选择适合的基础类型，如混凝土基础、钢筋混凝土基础、钢管桩基础等。 （2）基础尺寸：基础尺寸应根据风力发电机的型号、高度、风

速等因素进行计算，以保证风力发电机的稳定性和安全性。 （3）基础材料：基础材料应选择质量好、抗风性能强的材料，如高强度混凝土、高强度钢材等。 3.施工 施工是基础设计的最后一环，施工的质量和安全直接影响到风力发电机的使用寿命和稳定性。施工的要点如下： （1）施工团队：施工团队应具备专业的技术和经验，能够独立完成基础施工工作。 （2）施工过程：施工过程中应严格按照设计要求进行，确保基础的尺寸、质量和强度符合设计要求。 （3）安全控制：施工过程中应注意安全控制，采取有效的措施防止施工人员和周边居民的伤害和财产损失。 二、安全控制原则 1.风速控制 风速是影响风力发电机安全性和稳定性的重要因素，应采取以下措施进行控制： （1）风速监测：安装风速监测系统，及时掌握周围风速的变化情况。 （2）风速限制：在风速达到一定限制值时，应停止风力发电机的运行，以避免发生安全事故。 2.温度控制 风力发电机的运行温度应控制在一定范围内，以保证设备的正常

风力发电机组基础设计研究

风力发电机组基础设计研究摘要 能源和环境是当今人类生存和发展需要解决的紧迫问题。不可再生能源的大 量开采、能源利用中环境的破坏等一系列问题迫使我们在开发利用常规能源的同时，应该更加注重开发可再生的清洁能源，如风能、太阳能、潮汐能、生物质能 和水能等。风力发电作为可再生的清洁能源受到世界各国政府、能源界和环保界 的高度重视，发展风力发电事业是目前国内外电力事业发展趋势之一。地球上风 力资源蕴藏量大,清洁无污染，施工周期短，投资灵活，占地少，具有较好的经 济效益和社会效益。 近年来，国内许多风电场工程已相继建成发电或正在建设，但涉及风电机组 安全的风电机组基础设计却一直没有系统、详细的理论支持，设计中一般借鉴电 力工程、建筑工程等设计理论，造成风电机组基础设计有的偏于保守，有的偏不 安全，个别已建风电场风机机组在极端工况时甚至出现基础倾倒破坏的现象，经 济损失较大。 关键词风机基础偏心受压基底允许脱开面积地基变形计算 稳定性计算裂缝宽度验算疲劳强度验算 1 风电发展概况 世界上，欧洲国家最早开始利用风力发电。19世纪末，丹麦首先开始探索风 力发电，建立了世界上第一座风力发电试验站。20世纪30年代，丹麦、瑞典、 苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这 种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用。20世纪70年代，美国、丹麦建成大中型发电机组电站。自20世纪90年代以来，丹麦、德国大力发 展风力发电站，每年风力发电量的增长率均在30%以上，并制定出长期发展规划。

除德国和丹麦外，荷兰、瑞典、法国、挪威、芬兰、意大利和西班牙等国家也出 台了5年、10年风力发电普及计划。 20世纪90年代是我国风力发电的发展阶段，主要设备采用的是进口设备并 由国外政府贷款协助完成。“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。全国 风电规划目标：国家发改委制定《国家风力发电中长期发展规划》，并广泛征集 各省发改委（计委）和有关单位的意见，提出了到2020年全国建设2000万kW 风电装机的宏伟目标，风电要在能源供应和减排温室气体方面起显著作用是2020 年以后。 1. 国内风机基础设计发展概况 目前国内风机基础的设计水平整体处于较落后的水平，体现在以下几个方面：1.与其他大型工程相比较，没有针对风电场设计的正式国家规范、规程，仅有的 两本技术标准《风电场工程等级划分及设计安全标准（试行）》（FD002-2007）、《风电机组地基基础设计规定（试行）》（FD003-2007）内容较不完善，无法有 效保证风机基础设计的合理性。2.在计算机辅助工具日益盛行的今天，设计者对 计算软件的使用没有统一认识，且设计者广泛采用的部分软件本身技术含量较低、功能落后。目前，国际上可以应用于风机基础设计的软件主要有：工程模拟有限 元软件ABAQUS、Bentley工程软件有限公司开发的国际化通用结构分析与设计软 件STAAD/CHINA、通用有限元分析软件ANSYS等三款软件。国内设计人员主要采 用CFD风电工程软件-塔架地基基础设计软件WTF进行风机基础初步设计。WTF是 北京木联能软件技术有限公司与中国水电工程顾问集团公司联合开发的，与《风 电机组地基基础设计规定（试行）》（FD003-2007）的配套设计软件。施工图设 计主要采用美国PTC公司旗下的一款工程计算软件MATHCAD作为计算编制工具， 手工逐项输入计算，类似于国内20世纪90年代以前民用设计采用的手工计算， 其计算结果必然千差万别。3.实际工程中采用的基础形式单一、配筋混乱，缺乏 必要的技术创新。4.风机生产厂家无法对所提风机荷载提供详细计算书，导致缺 乏必要的外部监督、检查。鉴于以上原因，必然导致国内风机基础设计水平整体 比较落后，有的偏于保守，有的偏不安全。

陆上风力发电机基础设计的要点及安全控制原则

陆上风力发电机基础设计的要点及安全控制原则 摘要：我国在风力发电机的设计以及应用显现出极大的优势，其发展水平已经 领先于世界其他国家，风力发电机的新增量位列世界榜首，由此可以看出，我国 风能具有良好的发展前景，并且在数量以及发电量上还存在极大的竞争优势，有 可能成为我国发电的主要能源。 关键词：风力发电机；基础设计；要点；安全控制 风能资源作为21世纪新型能源之一，以其清洁、可再生、无污染的优点，逐渐占据市场能源中的重要位置。因此，开发风能资源是整合国家能源结构、贯彻 落实科学发展观及能源可持续发展宗旨必不可少的高效方法。 一、当前风机基础设计的理论及相关规范 1.1当前风机基础设计的理论 由于风机塔筒的高度相对比较高，一般在80m左右，叶轮半径约40m，上部 结构约250t，风机基础设计的理论模型为一个自重较大的高耸结构。抗倾覆设计 为其设计的主要考虑因素。目前比较可靠的基础理论为通过设备及基础的自重对 倾覆点产生的抗倾覆力矩来抵抗由风机工作及地震等产生的倾覆力矩。设计考虑 的是偏心距/基础底板半径，在正常工况时不大于0.25，极端工况与地震时不大于0.43。在这一基本理论的前提下北京木联能工程科技有限公司开发了相应的风电 工程软件-机组塔架地基基础设计软件（WTF）（v4.4.1），目前风机基础设计也 主要是依靠的此理论。 1.2目前国内使用的相关标准 《风电机组地基基础设计规定（试行）》FD003-2007；《风电场工程等级划 分及设计安全标准》FD002-2007；《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008；《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；《混凝土结构耐久性设计规范》 GB/T50476-2008。 二、风机基础设计要点分析 从目前情况分析，我国风能具有极大的市场需求量，相对应的风力发电机及 厂房建设也在如火如荼的开展，这在某种程度促进了风电行业呈现出良好的发展 趋势。针对风机基础设计来说，基本上风筒的高度较高，通常是在80m左右，而叶轮半径为40m，上部结构为250t，因而风机模型设计也有着严格的要求，一般 是自身较重且结构高耸的形态。风机基础设计过程中需要考虑一个重要因素，即 抗倾覆设计，基于现状考虑来看，针对上述设计要求有了极为靠谱的基础理论， 主要是借助设备与基础自重，继而对倾覆点形成抗倾覆力矩，借以达到抵抗来自 风机工作，或是抗倾覆力矩，由此产生倾覆力矩。在设计过程中，需要考虑偏心距，或是基础底板半径，在正常工况时，最好保持在0.25左右，而在极端工况时，以及地震情况时低于0.43。在上述理论前提下，某公司研发了全新的软件，即（WTF）（v4.41），目前很多风机基础设计基本上都是以这个作为理论参考。 从现状应用来看，使用较多的是以下相关标准，比如《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计》、《混凝土结构耐久性设计》、《风电机组地基基础设计规定》等等，除此之外，风机基础设计还参考了国外设计标准，比如德国的 《DIN1045》。 三、风机设计需要注意的安全控制原则 风机基础设计时，设计人员不仅要考虑抗倾覆问题，而且还需关注设计整体

我国风力发电机组地基基础设计

我国风力发电机组地基基础设计 摘要：近年来，随着传统能源危机的发展和生态环境的破坏，各种新型清洁 能源的应用已成为未来能源资源发展的方向。风力发电机组作为清洁能源发电的 技术支撑设备，已逐渐成为我国风电设备中不可缺少的一部分。风机基础设计是 影响风电机组正常运行的前提和关键因素。 关键词：中国风电机组；设计；分析； 研究风电作为一种清洁新能源在我国发展迅速，风资源状况（切边、紊流等）相对复杂多变，涉及并网、离网、变桨距和偏航控制策略，这使得在塔底荷载的 提取和基础设计条件的复杂化变得困难。另外，大型机舱和大型叶片均装在风电 机组的顶部，其荷载较大，变幅疲劳荷载较大，给塔基的设计和施工带来困难。 风电机组基础的设计与分析，需要对地质堪查报告和场地地形进行深入的了解和 分析，正确判断工程现场的地基条件，然后根据风场的风模型和单元的参数计算 地基荷载。 1风机基础设计的基本要求和一般步骤 1.1风机基础设计的基本要求 在《建筑地基基础设计规范》当中有相关的规定，基础的设计需要进行承载 力变形以及稳定性的验算和设计。这些要求使得在进行基础设计的过程当中需要 保证基础具有足够的强度和刚度，同时还要避免在荷载的作用之下，地基产生过 大的倾斜和变形。保障技术在荷载作用下有足够的强度，避免在荷载的作用下， 地基出现破坏和开裂的现象。再有就是需要保证基础在动荷载作用之下不会产生 过大的震动，尤其是对于风机地基基础来说，其本身振动就比较大，风机基础设 计的时候需要进行详细的计算，并且采取有效的减震措施，以免影响到设备的正 常运行以及邻近设备的正常使用。 1.2基础形式选择

国内陆上风力机基础应用较多的是重力式基础（扩展基础）和桩基础、岩石 锚杆基础。当地质情况较好，基底所在土层能满足或通过地基处理能满足承载力、沉降要求时可选用扩展基础。扩展基础的形式多样，应用较广的是圆形及圆形肋 梁基础、方形、八角形。由于陆上风力机基础承受巨大的弯矩荷载，竖向和水平 荷载相对较小，与其他结构扩展基础受力特性存在较大差异，扩展基础的基底反 力分布对基础的受力特性影响较大。当基底基底所在土层不能满足或通过地基处 理不能满足承载力、沉降要求时，需采用桩基础。桩基础按成桩工艺常见的桩型 有干作业钻孔灌注桩、泥浆护壁钻孔灌注桩、PHC预应力管桩等常见桩型，风机 基础设计时应根据项目具体地勘土质情况进行综合比较，选择安全可靠、经济合 理的基础形式。 2风力发电机基础的设计因素 主要因素要求可分为以下几类：（1）基础特征。它涉及地质勘探中岩土的 分类和相应的岩土工程特性指标(2）荷载、荷载条件和荷载效应的组合系数和分 项系数(3）计算内容和方法。如：地基承载力和压缩性能计算、地基变形计算等，保证风机正常运行的稳定性计算。4）基础设计。这一方面包括基础的扩展、桩 基础的设计、锚杆基础的设计、基本结构的设置标准等。5）地基处理的类型和 方法。例如，土石复合地基、压实填土地基、软土地基和岩石地基等的处理。6）试验和监测。这也是风力机基础设计的关键因素，也是保证风机基础标准的质量 障碍。只有明确的试验和监测要求和标准，才能进一步完善风机基础设计工作。 3风电基础设计 3.1扩展基础底板弯矩和配筋计算 设计规范规定扩展基础底板的配筋应按抗弯计算确定,用于配筋的弯矩值可 按承受均布荷载的悬臂构件进行计算,弯矩计算位置宜选择在基础变截面处(即基 础台柱边缘处)。对于基础底板底面,基础变截面处单位弧长的弯矩设计值可根据 基础底面近似均布地基净反力(均布荷载)计算,近似均布地基净反力应取基础外 悬挑2/3处的最大压力。对于基础底板顶面,基础变截面处单位弧长的弯矩设计 值可根据基础顶面近似均布荷载计算,近似均布荷载应取外悬挑边缘处的最大压

风电工程质量控制要点

风电工程质量控制要点 随着风电事业的迅猛发展，风电工程建设质量的控制已经成为一项重要的工作。风电工程质量控制要点包括设计要求、施工要求、设备验收、现场检查等多个方面，下面就详细介绍一下。 一、设计要求 1、选址条件：风电场选址应该符合当地的气象条件，排 除高山和森林等土地。同时，在选址之前也需要考虑风电场的环保问题，比如对当地野生动植物的影响等。 2、风电机组的选型：根据目标区域的风资源情况和场地 的特点，应选择适合的风电机组型号。对于机组的选型，还要考虑到机组的可维护性、寿命和经济性等方面。 3、风电场的布局和设计：对于风电场的布局设计，主要 考虑风机之间的距离、风机的位置、道路、配套设施的建设等，保证风机之间不会互相影响，从而减少风电场中的阵列损失。 二、施工要求 1、土方开挖：风电场建设的首要工作是开挖基础。土方 是风机基础的重要构成部分，其质量直接影响机组的稳定性。所以在进行土方开挖时要保证土方的稳定性，避免土方塌方和松动。

2、地基施工：土方开挖完成后，要进行基坑的挖掘和混 凝土浇筑。地基工程是风电场建设最重要的环节之一，良好的地基工程可以有效地保证风机的稳定性和使用寿命。 3、螺栓安装：在风机的安装中，螺栓是连接风机和风机 基础的重要支撑部件。在螺栓的安装过程中，必须确保所有螺栓都被正确地安装，以保证安装工作的质量。 4、电气线路的安装：电气线路的安装是风电场建设过程 中较为复杂的环节之一。电气线路的安装过程中，要保证电缆的质量和数量，可靠地保证风机的电气连通性。 三、设备验收 1、风机的安装：在风机安装时，需要采用安装规范和标 准进行安装工作，并进行安装调试。风机的安装工作须要经过严格的验收工作，确保每个风机的安装质量。 2、塔身的验收：塔身的验收主要包括检查塔身的平整度、垂直度和水平度等，检查装配质量和是否符合技术标准。 3、风机叶片的验收：风机叶片的验收包括检查是否有裂纹、腐蚀、磨损等问题，检查叶片的即时响应和转动动力等。 四、现场检查 1、风机变形和位移检查：风机的变形和位移检查可以确 保风机基础的稳定性，也可以确保风机本身的稳定性。 2、电气检查工作：电气检查工作可以确保风机的电气连 通性，也可以检查电缆的质量以及电气设备的配备情况。

风力发电机组的基本控制要求

风力发电机组的基本控制要求 控制系统是风力发电机组的大脑指挥中心，它的安全运行保证了整个机组的安全运行。通常，风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛，就运行工况而言，包括启动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。 一、风力发电机组的控制思想 风力发电机组的控制思想是以安全运行控制技术要求为主，控制系统应以主动或被动的方式控制机组的运行，使机组运行在安全允许的规定范围内，且各项参数保持在正常工作范围内。控制系统可以控制的功能和参数包括功率极限、风轮转速、电气负载的连接、启动及停机过程、电网或负载丢失时的停机、纽缆限制、机舱时风、运行时电量和温度参数的限制。 保护环节以失效保护为原则进行设计，当控制失败后，受内部或外部故障影响，导致机组不能正常运行时，安全保护装置工作，保护风力发电机组处于安全状态。在超速、发电机过载或故障、过振动、电网或负载丢失、脱网时停机失败等情况下，系统自动执行保护功能。保护环节为多级安全链互锁，在控制过程中具有逻辑“与”的功能，而在达到控制目标方面，可实现逻辑“或”的结果。此外，机组还应配备防雷装置，对主电路和控制电路分别进行防雷保护。控制线路中每一电源和信号输入端均设有防高压元件，主控柜能良好地接地并提供简单有效的疏雷通道。 二、风力发电机组安全运行的条件 1.风力发电机组安全运行的必备条件 （1）风力发电机组的开关出线侧相序必须与并网电网相序一致，与电网电压标称值相等，三相电压平衡。 （2）风力发电机组安全链系统硬件运行正常。 （3）调向系统处于正常状态，风速仪和风向标处于正常运行状态。 （4）制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。 （5）齿轮箱的油位和油温在规定范围内。 （6）保护装置在正常位置，且保护值与规定值相符。 （7）控制电源处于接通位置。 （8）监控系统显示正常运行状态。

风电机组地基基础设计规定FD003-2007

1 范围 1.0.1 本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。 1.0.2 本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。 1.0.3 风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。 2 规范性引用文件 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，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标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。 GB 18306 中国地震动参数区划图 GB 18451.1 风力发电机组安全要求 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50009 建筑结构荷载设计规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50153 工程结构可靠度设计统一标准 GB 60223 建筑工程抗震设防分类标准 GB 50287 水力发电工程地质勘察规范 GBJ 146 粉煤灰混凝土应用技术规范

FD 002—2007 风电场工程等级划分及设计安全标准 DL/T 5082 水工建筑物抗冰冻设计规范 JB/T10300 风力发电机组设计要求 JGJ 24 民用建筑热工设计规程 JGJ 94 建筑桩基技术规范 JGJ 106 建筑基桩检测技术规范 JTJ 275 海港工程混凝土防腐蚀技术规范 3 总则 3.0.1 为统一风电场风电机组塔架地基基础设计的内容和深度，特制定本标准。 3.0.2 风电机组地基基础设计应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。 3.0.3 本标准的地基基础设计采用极限状态设计方法，荷载和有关分项系数的取值应符合相关规定，以保证在规定的外部条件、设计工况和荷载条件下，使风电机组地基基础在设计使用年限50年内安全、正常工作。 4 术语 4.0.1 风电场wind power station 由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。通常称为风电场。 4.0.2 风力发电机组wind turbine generator system（WTGS） 将风的动能转换为电能的系统。 4.0.3 地基subgrade 支承基础的土体或岩体。 4.0.4 基础foundation 将上部结构的各种荷载传承到地基上的结构物。 4.0.5 基本组合fundamental combination

辐射梁式风机基础设计与施工要点探讨

辐射梁式风机基础设计与施工要点探讨 摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，风力发电越来越受到重视。风力发电正在全球范围内普及，辐射梁式基础是一种改良的重力式风力发电机基础，具备广阔的应用前景。由于辐射梁式基础尺寸的拟定、基础稳定计算、地基承载力计算、沉降计算、基础环抗拔验算、地基动态刚度验算以及基础疲劳验算等方面的计算方法与传统重力式基础并无差异，文章对风机基础设计与施工要点进行论述，以供参考。 关键词:辐射梁式风机基础;设计与施工要点 引言 风力发电作为清洁能源中应用较为成熟的一种发电技术，已经在世界范围内得到了大量的应用。风机基础作为风电机组的支撑结构，其安全稳定关系到风场的正常运行，在风电场规划设计中显得越来越重要。 1风机基础设计 1.1基底反力计算 结构计算的第一步是求解基底反力。本结构圆形基础的基底反力p max 、p min 应 按照《高耸结构设计规范》GB50135相关规定求解，若基底在控制工况下出现脱空，还应计算受压面积宽度a c 。由于辐射梁式基础上部有约2～3m厚的覆土，故 应用基底反力p max 、p min 减去上覆土和基础自重产生的压应力而得到基底净反力p jmax 、 p jmin 。在控制工况作用下，基础一侧向上的基底反力达到最大，这一侧称为反力侧;基础另一侧基底反力达到最小甚至出现部分基础脱空，此时这一侧上覆土和基础自重压力将大于基底反力从而使基础这一侧受到向下的压力，这一侧称为压力侧。 1.2基础形式选择

国内陆上风力机基础应用较多的是重力式基础（扩展基础）和桩基础。扩展基础的形式多样，应用较广的是方形、八角形、圆形及圆形肋梁基础。由于陆上风力机基础承受巨大的弯矩荷载，竖向和水平荷载相对较小，与其他结构扩展基础受力特性存在较大差异，扩展基础的基底反力分布对基础的受力特性影响较大。 1.3底板荷载计算 由于底板与主梁、次梁、圆台的连接均为固支，且底板两个方向尺寸一般差别不大，所以可参照四边固支双向板的受力模式来分析计算。底板的形状为扇形，可以偏安全得简化为矩形截面来计算，径向板带计算长度取扇形径向长度，环向板带计算长度偏安全取扇形外侧最大弧长。在控制工况下，反力侧底板主要承受的是基底净反力，按四边固支双向板计算可得反力侧径向和环向的跨中正弯矩和支座处弯矩;压力侧底板主要承受的是上覆土压力和自重，计算可得压力侧径向和环向的跨中正弯矩和支座处弯矩。 2辐射梁式基础施工要点 2.1风机基础稳定限制条件 按ＧＢ50135—2019《高耸结构设计标准》、ＦＤ003—2007《风电机组地基基础设计规定（试行）》要求，风机基础应进行抗滑稳定和抗倾覆稳定计算，在最不利工况（极限风速工况）抗滑和抗倾覆稳定安全系数应满足：抗滑稳定安全系数1.3，抗倾覆稳定安全系数1.6。 2.2混凝土浇筑措施 （1）掌握气象情况，在非雨雪天气且气温相对较高（大于5℃）的日间进行混凝土浇筑施工。在浇筑前，风机基础基坑、浇筑仓面内若存在积雪或冰屑，用热风枪吹扫、清理干净。（2）用防寒毡或塑料布包裹覆盖混凝土泵车的输料管，减少混凝土泵送过程中的热量损失。（3）优化浇筑顺序：台柱底段→底板→环梁→肋梁底段→台柱中段→肋梁中段→肋梁上段→台柱上端，依次序循环浇筑底板、环梁、肋梁，避免同一部位前、后仓间隔时间过长。 2.3次梁钢筋绑扎

风电机组地基基础设计规定FD003-2007

1.0.1本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。 1.0.2本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设 计。工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。 1.0.3风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。

下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，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标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。 GB 18306中国地震动参数区划图 GB 18451.1风力发电机组安全要求 GB 50007建筑地基基础设计规范 GB 50009建筑结构荷载设计规范 GB 50010混凝土结构设计规范 GB 50011建筑抗震设计规范 GB 50021岩土工程勘察规范 GB 50046工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50153工程结构可靠度设计统一标准 GB 60223建筑工程抗震设防分类标准 GB 50287水力发电工程地质勘察规范 GBJ 146粉煤灰混凝土应用技术规范 FD 002-2007风电场工程等级划分及设计安全标准 DL/T 5082 水工建筑物抗冰冻设计规范 JB/T10300风力发电机组设计要求 JGJ 24民用建筑热工设计规程 JGJ 94建筑桩基技术规范

风力发电机基础理论与设计

风力发电机基础理论与设计 2.2风力机的分类 国内外风力机的结构形式繁多，从不同的角度有多种分类方法。 ①按风轮轴与地面的相对位置，分为水平轴式风力机和垂直轴（立轴）式风力机。 ②按叶片工作原理，分为升力型风力机和阻力型风力机。 ③按风力机的用途分类，有风力发电机、风力提水机、风力铡草机、风力脱谷机等。 ④按风轮叶片的叶尖线速度与吹来的风速之比的大小来分，有高速风力机（比值大3）和低速风力机（比值小3）;也有把该比值2〜5者称为中速风力机。 ⑤按风力机容量大小分类：国际上通常将风力机组分为小型（100 kW以下卜中型（100~1000kW）和大型（1 000 kW 以上）3种；我国则分成微型（1 kW2.1以下）、小型（1〜10 kW）、中型（10~100 kW）和大型（100 kW 以上）4种；也有的将I 000kW 以上的风机称为巨型风力机。 ⑥按风轮相对于塔架的位置，分为上风式（前置式）风力机和下风式（后置式）风力机。 ⑦按风轮的叶片数量，分单叶片、双叶片、三叶片、四叶片及多叶片式风力机。 现在各国应用较多的是水平轴、升力型和少叶式的风力发电机（多数为2—3个叶片）风力机翼型的概念 2.3翼型的几何参数及气动特性 2.3.1翼型的几何参数 翼型定义：叶片展向长度趋于无穷小时叫翼型。 常见的翼型形状有如图所示几种： 对称翼型 双凸翼型 平凸翼型 下图为一任意形状的翼，其几何尺寸和参数如下:

1 •弦长（即翼弦）b 翼型最前点（前缘）与最后点（后缘）的连钱称翼弦，它的长度称弦长用b 表示。 当前、后缘厚度不为0时，翼弦定义为前缘中点与后缘中点的连线。 2 •厚度（指最大厚度）c 是上、下翼面在垂直于翼弦方向的距离，其中最大者称最大厚度，用c表示。 3 •相对厚度c 最大厚度c与弦长b的比值，用c = c表示。 b 4 .最大厚度位置c.- 指最大厚度线到前线点的弦向距离记作 J。 5.最大厚度相对位置c.- 指最大厚度位置c._与弦长b的比值，用c._二空表示。 b 6 .弯度f 翼型厚度中点的连线称中弧线，它与翼弦之间的最大距离称弯度，用f表示。 7 .相对弯度f 最大弯度f与弦长b的比值。 8. 攻角（迎角）i 来流速度V与弦线间的夹角。 9. 零升力角=o 弦线与零升力线间的夹角。 10•升力角二

风电机组地基基础设计规定FD003-2007

1.0.1 本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。 1.0.2 本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。 1.0.3 风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。

2 规范性引用文件 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，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标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。 GB 18306 中国地震动参数区划图 GB 18451.1 风力发电机组安全要求 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50009 建筑结构荷载设计规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50153 工程结构可靠度设计统一标准 GB 60223 建筑工程抗震设防分类标准 GB 50287 水力发电工程地质勘察规范 GBJ 146 粉煤灰混凝土应用技术规范 FD 002—2007 风电场工程等级划分及设计安全标准 DL/T 5082 水工建筑物抗冰冻设计规范 JB/T10300 风力发电机组设计要求 JGJ 24 民用建筑热工设计规程 JGJ 94 建筑桩基技术规范

陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准

陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准 一、前言 随着环保意识的不断提高，清洁能源这一概念已经逐渐被大家所熟知。而陆上风电作为其中的一种，以其占地面积小、不会产生污染、成本低等优势，在近年来得到越来越广泛的应用。但是陆上风电场工程的设计并不简单，需要考虑多种因素，也需要按照一定的规定和费用标准进行概算编制。本文将就此进行探讨。 二、概算编制规定 1. 概算编制的主要依据是风电机组的发电容量、所在地的平均风速、工程的建设条件、区域的环境保护要求等因素。同时还需要考虑到风电场的特点，如规模、布局等。 2. 设计方案的编制应该遵循科学、合理、经济的原则，从工程的整体效益和长远发展角度出发，力求将成本控制在可承受的范围之内。 3. 概算编制应该根据工程进度进行分类，根据工程的不同阶段进行概算，以便更好地掌握工程的成本情况。 4. 概算编制工作应由专业人员负责，设计单位对概算内容负责，对概算结果承担法律责任。 5. 概算编制应符合质量要求和技术标准，并应遵循国家有关行

业标准和地方规定。 三、费用标准 1. 基础设施费用：指风电场所需要设置的道路、排水等基础设施建设所需的费用。此部分的费用范围在80万元至500万元 之间，具体数额取决于场址条件、建设难度、地形地貌等因素。 2. 风电机组费用：指风电机组本身的购置费用，包括轮毂、叶片、塔架、变速器、发电机等。此部分费用范围在3000万元 至5000万元之间，而具体成本则随风电机组的发电容量而有 所不同。 3. 施工费用：包括土建工程、机电安装等施工费用。此部分费用范围在600万元至1200万元之间，具体数额则取决于施工 难度、材料、工期等多种因素。 4. 设备采购费用：指所有安装在风电场内非风电机组设备的采购费用，如监测设备、防雷设备、消防设备等。此部分费用范围在80万元至200万元之间。 5. 其他费用：包括场站、办公设备的采购、监理费用、环境影响评价、安全生产等费用。此部分费用范围在500万元至800 万元之间。 四、结语 无论是对于工程设计者，还是对于项目投资者来说，概算编制

陆上风电工程初步设计内容及深度规定

陆上风电工程初步设计内容及深度规定 陆上风电工程初步设计是指在确定风电场选址后，根据风 能资源评估和风机选择等基本参数，进行风电场的初步设计。下面是陆上风电工程初步设计的内容及深度规定： 1. 风能资源评估：根据风能资源测量和分析数据，确定风 电场的风能资源情况，包括年平均风速、风向分布等。 2. 风机选择：根据风能资源评估结果，选择适合的风机类 型和规格，包括风机的额定功率、轮毂高度、叶片长度等。 3. 风电场布局设计：根据选址条件和风机选择结果，确定 风电场的布局方案，包括风机的布设位置、间距、排列方 式等。 4. 基础设施设计：设计风电场的基础设施，包括道路、输 电线路、变电站等。 5. 输电系统设计：确定风电场的输电系统，包括输电线路 的线路类型、线径、线路走向等。 6. 建设成本估算：根据初步设计方案，估算风电场的建设 成本，包括土地购置费、设备费用、基础设施建设费用等。 7. 经济评价：进行风电场的经济评价，包括投资回收期、 内部收益率等指标的计算。 8. 环境影响评价：评估风电场对环境的影响，包括噪音、

视觉、野生动植物等方面的评估。 9. 安全评价：评估风电场的安全性，包括风机的抗风能力、防雷能力等。 10. 其他相关设计：根据具体情况，可能还需要进行其他 相关设计，如土地利用规划、水土保持措施等。 深度规定：陆上风电工程初步设计的深度可以根据具体项 目的要求和规模进行调整，一般包括详细的风能资源评估、风机选择和布局设计，以及基础设施设计和输电系统设计。对于大型风电场项目，还需要进行更详细的建设成本估算、经济评价、环境影响评价和安全评价等。同时，初步设计 阶段还需要与相关部门进行沟通和协调，确保设计方案的 可行性和合规性。

风力发电基础底座制造流程

风力发电基础底座制造流程 1.引言 1.1 概述 风力发电是一种利用风能转化为电力的可再生能源技术。相比传统能源，风力发电具有环保、可持续、无排放等优点，因此在全球范围内得到广泛应用和发展。而风力发电的基础底座是风力发电机组的一个重要组成部分，它承载整个发电机组的重量，并将风能转化为机械能，进而转化为电能。 本文将针对风力发电基础底座的制造流程进行详细的介绍和分析。首先，我们将对基础底座的设计要点进行阐述。基础底座需要满足承载能力强、稳定性好、防腐蚀等要求，同时还需要考虑建造成本和施工难度等因素。其次，我们将重点介绍基础底座制造的具体流程要点。基础底座的制造包括选材、模具制作、混凝土浇筑、养护等多个环节，每个环节都有其特定的要求和步骤。 通过对基础底座制造流程的详细介绍和分析，我们可以了解到在风力发电机组建设过程中，基础底座制造的关键步骤和技术要点。这对于提高风力发电机组的安全性、可靠性和经济性都具有重要意义。同时，本文还将对当前基础底座制造技术存在的一些问题进行总结和展望，以期为今后的研究和实践提供一定的参考和借鉴。

1.2文章结构 文章结构部分的内容包括以下几个方面： 1.2 文章结构 在本文中，首先将介绍风力发电基础底座的概述，包括其定义、基本原理和应用领域。接着，将详细介绍本文的目的和写作方法，以使读者对整篇文章的写作框架和逻辑有一个清晰的概念。然后，将进入正文部分，介绍基础底座设计的要点和制造流程的要点。在讨论这些要点时，将结合实际案例和相关研究成果，以提供更具可行性的指导和建议。最后，将总结本文的主要观点和结论，并展望风力发电基础底座制造领域的未来发展趋势。 通过以上的文章结构布局，本文将系统性地介绍风力发电基础底座的制造流程，使读者能够全面了解该领域的相关知识，并具备一定的指导意义。同时，本文还将用图表和实例等方式辅助解释和说明，以增强读者的理解和阅读体验。希望本文能够对读者在风力发电基础底座制造领域的研究和实践有所帮助。 1.3 目的 文章的目的是提供关于风力发电基础底座制造流程的详细信息。通过本文，读者将了解基础底座设计的要点和制造过程的要点，从而使他们能够更好地理解风力发电基础底座的制造过程。此外，本文还将总结所述内容，并展望未来可能的发展方向。目的在于为读者提供全面的知识，以促