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GB/T14092－1993机械工业产品环境参数分类及其严酷程度分级
GB16895.3－2004建筑物电气装置第5部分：
电气设备的选择和安装
GB18451.1－2001风力发电机组安全要求（idtIEC61400-1：
GB/T19069风力发电机组控制器技术条件
GB/T19072－2003风力发电机组塔架
GB/T19568－2004风力发电机组装配和安装规范
.2直驱永磁风力发电机组第2部分：
试验方法
.1－×
风力发电机组低速永磁同步发电机第1部分：
.2－×
风力发电机组低速永磁同步发电机第2部分：
－×
风力发电机组合格认证规则及程序
－200×
风力发电机组雷电防护
GB/TXXXX－XXXX风力发电机组风轮叶片
JB/T7879－1999风力机械产品型号编制规则
JB/T10300－2001风力发电机组设计要求
JB/T10425.1风力发电机组偏航系统第1部分：
术语和定义
GB/T2900.53确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
直驱direct-drive
风轮与电机直接耦合的传动方式。
直驱永磁风力发电机组direct-drivepermanentmagnettypewindturbine
采用永磁发电机且风轮与电机直接耦合的风力发电机组。
变流器converter
指将发电机发出的交流电变换成工频交流电的设备。
运行转速范围operatingrotatingspeedscope
机组发电安全运行的最小转速Nmin～最大转速Nmax的区间。
最大运行转速maximumoperatingspeed
当风速增加时，发电机转子达到机组额定转速110%的发电运行转速。
最小运行转速minimum operatingspeed
在启动风速附近，发电机能够发电的最低转速。
缩略语
直驱永磁风力发电机组缩略语为机组。
技术要求
总则
机组应符合本标准的有关规定，并按规定程序批准的图样和技术文件生产制造。
机组采用的低速永磁同步发电机应符合GB/T×
.1-×
和GB/T×
.2-×
的有关规定和要求。
机组的控制器应符合GB/T19069的有关规定和要求。
机组的变流器应符合GB/T19069－2003的有关规定和要求。
机组的电气系统应符合GB/T18451.1－2001第10章及JB/T10300规定的要求。
机组的偏航系统应符合JB/T10425.1规定的要求。
机组的风轮叶片应符合GB/TXXXX的有关规定和要求。
机组的塔架应符合GB/T19072的有关规定和要求。
机组的设计和基本安全应符合GB18451.1（idtIEC61400-1:
1999）的规定。
机组的认证应符合GBXXXX-XXXX《风力发电机组合格认证规则和程序》的相关要求。
其他零部件、总成等，本标准未有规定的，应符合该产品的有关技术要求。
特殊要求应在产品的技术文件中予以说明。
基本结构
直驱永磁风力发电机组的基本结构特征为：
由叶轮直接驱动多极永磁同步发电机。
发电机通过全功率变流器接入电网。
机组可变速运行。
机组的工作原理如图1所示:
发电机变流器电网
直驱永磁风力发电机组工作原理
设计要求
11.1.1 机组在设计工况下的最大风能利用系数Cpmax应等于或大于0.45。
11.1.2 机组正常运行期间的可利用率应大于或等于95％。
可利用率计算方法参见公式
（1）：
可利用率（%）
…………………………
（1）
式中：
Tt为考核期间的总小时数；
Tcm为考核期间因故障情况导致风力发电机组不能运转的小时数。
因外部环境条件原因导致不能执行规定功能的情况不作为故障处理。
11.1.3
11.1.4
11.1.5 机组防护等级应满足使用环境的要求，至少应适应GB/T14092－1993所规定的4级环境条件。
11.1.6 机组设计应考虑0.2g加速度的地震条件下的载荷影响。
对有特殊地震等级要求的应用，设计时需考虑地震附加载荷的影响。
11.1.7
11.1.8 防雷设计需符合GB/Txxxx-200x的相关规定。
11.1.9 机组的接地电阻≤4欧姆。
正常环境条件
11.1.10 机组正常运行的环境温度范围为－20℃～＋40℃。
11.1.11 机组应保证在－40℃～＋50℃的环境温度范围内机组应不被损坏。
11.1.12
11.1.13
11.1.14 机组耐受的湿度条件应不低于95％。
11.1.15 海拔不超过1000米时机组应能保证额定性能。
其他环境条件
除风况之外，机组的设计应考虑下列环境因数对机组的安全性和完整性的影响：
a）阳光辐射；
b）雨、冰雹、雪和冰；
c）化学活性物质；
d）风沙；
e）外物损伤；
f）雷电；
g）地震；
h）盐雾。
机组应保证在以下电网条件下正常运行：
a）电压波动在电网电压额定值±
10％范围内；
b）电网频率波动在电网频率额定值±
2%范围内；
c）对电压不稳定性要求电压负序分量与正序分量的比率应小于2%；
d）在假定电网停电每年20次，应按最长停电持续时间设计风力发电机组，最长停电持续时间应不超过一周。
并网特性
机组应具备低电压穿越能力，穿越特性参照图2。
其中纵轴代表系统电压跌落情况，横轴代表机组并网持续时间，阴影部分代表机组能够保持和电网连接持续运行的区域。
1.图2低电压穿越特性图
机组馈入电网的电流谐波应低于5％。
机组运行功率因数应在-0.95（容性）～+0.95（感性）范围内可调。
11.2
11.3 性能要求
11.3.1 风力发电机组的启动风速应不大于4m/s。
11.3.2 机组在额定工况时，其输出的功率应不小于设计的额定功率。
额定风速以上时要求目标功率与实测功率偏差不超过3％。
11.3.3 机组在寿命期内应能承受的起动次数不少于40000次。
机组应允许短时间10％以内的过速运行，最高应可承受1.2倍额定转速而不会导致零部件损坏。
11.3.4 风力发电机组输出功率为1/3额定功率时所排放的噪声（等效声功率级）应小于或等于110dB（A）。
在对噪声有要求和限制的区域，风力发电机组排放的噪声应符合国家对环境保护方面的有关规定。
风力发电机组设计寿命大于20年。
11.3.5 机组在正常运行条件下应满足以下要求：
a）机舱振动加速度≤0.12g；
b）电机振动加速度≤0.3g。
11.4
11.5
11.6 装配要求
一般要求
5.8.1.1装配所用的零部件（包括外购件、标准件、外协件）均应有产品合格证，并经质量检验部门检验合格后，方可进行装配。
5.8.1.2装配前应将零件的尖角和锐边倒钝，特殊要求除外。
5.8.1.3装配前应按照产品说明书的要求对零部件进行必要的保养与清理。
零部件的润滑处，装配后必须加注适量的润滑油（或脂）。
5.8.1.4机组总装应符合GB/T19568-2004中第三章的要求。
5.8.1.5装配过程中应注意对零部件表面进行有效防护，不允许磕碰、划伤和锈蚀。
5.8.1.6风力发电机组的装配应完整，符合工艺要求；
连接部位应牢固可靠；
铭牌、标志齐全，外观整洁。
装配连接方法
5.8.2.1各零部件的装配连接应严格按照产品的工艺文件和技术要求执行。
5.8.2.2螺栓连接、销连接、键连接、铆钉连接、粘接、过盈连接的一般要求可参考附录A。
主要部件装配要求
5.8.3.1轴承外圈和滚子装配过程中加入100%的润滑脂，空腔加入50%的润滑脂，轴承和轴承孔的表面都要涂一层润滑脂以防止或减少腐蚀。
5.8.3.2转子的永磁磁钢与定子铁芯的气隙宜≥4mm。
5.8.3.3偏航轴承与偏航驱动采用齿轮啮合传动的，齿轮副装配后应检查齿侧间隙和齿面接触斑点，应符合设计或工艺文件要求。
对于圆柱齿轮，要求沿齿高方向接触斑点应不小于20％，沿齿长方向应不小于30％。
接触斑点的分布位置应趋近于齿面中部，齿顶和齿端棱边不允许有接触，两减速器齿的间隙在同一方向时,齿间隙为0.3mm～0.6mm。
5.8.3.4液压缸、密封件、润滑系统和管路配装后应进行密封及动作试验，并满足如下要求：
a）行程符合要求；
b）运行平稳，无卡阻和爬行现象；
c）无外部渗漏现象，内部渗漏应符合产品技术要求。
5.8.3.5摩擦片与制动盘的工作表面应干燥、清洁，要求制动可靠无任何卡阻现象。
a）电气接线所采用配线电缆、母线铜排、线缆端头等材料必须为经过国家电工产品强制性安全认证的产品。
接线应按照相关工艺文件和规程执行，并满足以下要求：
b）布线整齐，设计合理，排布形式有利于减少电磁干扰；
c）柜内每根连线两端必须标识线号（接地线除外，接地线必须选用黄绿双色线），线缆接头应使用合适的专业压接工具压接，线号管符合线径且长度整齐，线号字迹清晰，与图样文件一致；
d）接线端子、插接头、延伸铜排及连接螺栓应保证元件安装强度和可靠性，应能适应最大25m/s2的振动冲击（至少60min）而不损坏；
e）电网进线侧须安装绝缘防护罩，电压等级高于24V以上的元器件，均应有明显的防触电标示；
f）电气装置须可靠接地。
不同电压等级回路中元件不能串联接地，应单独连接至接地排。
有接地点并预留接线端子；
接地装置的选择应符合GB16895.3第5部分第54章：
接地配置和保护导体的有关内容和规定。
产品应按GB/T×
.2的规定进行试验。
检验规则
检验类别
机组产品检验分为出厂检验、现场检验和型式试验。
检验规定
每台机组均做出厂检验，产品检验合格后签发合格证，产品才能出厂。
风力发电机组在现场安装调试运行后，在规定的时期内进行现场检验，现场检验合格后机组才能进行验收。
有下列情况之一时应进行型式检验：
新产品的试制定型鉴定时；
产品的设计、工艺等方面有重大改变时；
出厂检验的结果与上次型式检验有较大差异时；
国家质量监督机构要求进行的型式检验时。
检验项目
除另有规定外，风力发电机组的检验项目应符合表2的规定。
风力发电机组的检验项目和检验方法
序号
出厂检验
现场检验
型式检验
要求
1
材质
△
－
2
外观检查
3
产品制造与装配
质量检查
4
拖动试验
5
控制功能试验
6
安全保护功能试验
7
功率特性测试
※
8
噪声测试
9
电能品质测试
10
载荷测试
标志、包装、运输及贮存
包装
基本要求
8.1.1.1应根据产品的特点及储运条件采用不同的包装型式和防护方法，做到包装紧凑、防护周密、安全可靠。
8.1.1.2在正常储运条件下，应保证产品自制造厂包装之日起12个月内不至因包装不善而产生锈蚀、长霉、降低精度、残缺或散失等现象。
特殊情况按供需双方协议执行。
8.1.1.3
8.1.1.4包装箱或产品零部件的最大外形尺寸、重量应符合国内外运输方面有关超限超重的规定；
特大、特重零部件，如铁路运输需用特殊车辆时，应绘出装车加固结构图，并注明最大外形尺寸、重心位置。
8.1.1.5焊、铸件可采用裸装的包装形式，应将产品与包装架或托盘固定在一起（卡压或螺栓联接等）。
8.1.1.6设备上有特殊防护要求的零部件应尽可能拆下，按特殊要求另行包装。
8.1.1.7包装箱内每一单体零部件均应系有识别标签；
产品应按装箱单进行装箱，装箱时应有人监装，以防漏装、错装。
包装标志
8.1.2.1产品所有发货件必须喷涂或系挂相应的发货标志和储运标志。
发货标志遵照GB6388的规定，储运标志按GB191的规定。
8.1.2.2对于重量超过3t或接近3t且偏重的货物，需喷涂起吊位置和重心。
随机文件
8.1.3.1每台产品均应有随机文件（产品合格证、说明书、安装图、易损件目录、装箱单等）并用塑料袋封装好。
8.1.3.2产品可多箱包装，应有一份总装箱单，用塑料袋封装后放在第一箱内。
8.1.3.3每个包装单元均应带一份本箱所包装零部件的装箱单，用塑料袋包装好后，装入装箱单罩内，然后将罩钉在箱的端壁上方。
无箱壁的包装可钉在滑木侧面或其他方木上。
机组应提供的技术文件
机组交付时应提供的技术文件如下：
a）文件目录；
b）整机合格证；
c）设备配置清单及合格证；
d）安装手册；
e）运行维护手册；
f）地面试验报告；
g）安装调试报告；
h）试运行检验记录；
i）用户要求的其他文件（应在合同中规定）。
贮存运输
机组的贮存运输应符合以下要求：
a）机舱在贮存、运输过程中不得受沙尘雨水侵袭；
无论采用何种方式运输都应固定牢靠；
b）塔架的贮存、运输遵照GB/T19072－2003的有关规定进行；
c）风轮叶片的贮存、运输遵照JB/T10194－2000的有关规定进行。
标志
每台机组均应有铭牌，可固定在塔架底部内侧人眼目视高度处，其上应标明：
a）生产厂名、地址；
b）机组型号名称、商标；
c）风轮直径、轮毂高度；
d）发电机型号；
d）额定输出功率、额定电压；
e）出厂日期和编号。
（资料性附录）
螺栓、螺钉连接
螺栓、螺钉和螺母紧固时，严禁打击或使用不合适的旋具和扳手。
紧固后的螺钉槽、螺母和螺钉、螺栓头部不得损坏。
有规定拧紧力矩要求的紧固件，必须采用力矩扳手，并按规定的拧紧力矩紧固；
未规定拧紧力矩的紧固件，其拧紧力矩可参见表A.1。
A.1一般连接螺栓的拧紧力矩
螺栓性能等级
螺栓公称直径（mm）
12
16
20
24
30
36
42
48
拧紧力矩（Nm）
5．6
3.3
8.5
16.5
28.7
70
136.3
235
472
822
1319
1991
8．8
18
35
61
149
290
500
1004
1749
2806
4236
10．9
9.9
25.4
49.4
86
210
409
705
1416
2466
3957
5973
12．9
11.8
30.4
59.2
103
252
490
845
1697
2956
4742
7159
注1：
适用于粗牙螺栓、螺钉。
注2：
拧紧力矩允许偏差为±
5%。
注3：
预载荷按材料屈服强度的70％取。
注4：
摩擦系数为µ
=0.125。
注5：
所给数值为使用润滑剂的螺栓，对于无润滑剂的螺栓的拧紧力矩应为表中值的133％。
同一零件用多件螺钉（螺栓）紧固时，各螺钉（螺栓）需交叉、对称、逐步、均匀、拧紧。
如有定位销，应从靠近该销的螺钉（螺栓）开始。
螺钉、螺栓和螺母拧紧后，其支撑面应与被紧固零件贴合。
螺母拧紧后，螺栓、螺钉头部应露出螺母端面2～3个螺距。
沉头螺钉紧固后，沉头不得高出沉孔端面。
严格按照图样及技术文件上规定等级的紧固件装配，不允许用低性能紧固件替代高性能紧固件。
销连接
圆锥销装配时应与孔进行涂色检查，其接触率不应小于配合长度的60%，并应分布均匀。
定位销的端面应突出零件表面，带螺尾圆锥销装入相关零件后，其大端应沉入孔内。
开口销装入相关件后，其尾部需分开，其扩角为60°
～90°
。
键连接
平键连接时，不得制配成阶梯形。
平键与轴上键槽两侧面应均匀接触，其配合面不得有间隙。
钩头键、楔键装配后，其接触面积应不小于工作面积的70%，且不接触面不得集中于一段。
外露部分应为斜面的10%～15%。
花键装配时，同时接触的齿数不少于2/3，接触率在键齿的长度和高度方向不得低于50%。
滑动配合的平键（或花键）装配后，相配件须移动自如，不得有松紧不均现象。
铆钉连接
铆接时不得损坏被铆接零件的表面，也不得使被铆接的零件变形。
除特殊要求外,铆接后不得有松动现象，铆钉头部必须与被铆零件紧密接触，并应光滑圆整。
粘合连接
粘接剂牌号必须符合设计和工艺要求，并采用有效期内的产品。
被粘接的表面必须做好表面处理，彻底清除油污、水膜、锈迹等杂质。
粘接时，粘接剂应涂抹均匀，固化的温度、压力、时间等必须符合工艺或粘接剂使用说明书的规定。
粘接完成后应清除流出的多余粘结剂。
热装过盈连接
热装过盈连接，宜采用感应加热的方法。
热装零件的加热温度根据零件材质、结合直径、过盈量及热装的最小间隙等确定。
热装时包容件的加热温度可按以下推荐公式计算：
tn=eot/αdf+t=（Δ1+Δ2）/（αdf）+t
tn——包容件加热温度，℃；
eot——包容件内径的热胀量（等于过盈量Δ1与热装时的最小间隙Δ2之和），mm；
α——材料的线膨胀系数（1/℃），参见表A.2；
df——结合直径，mm；
t——环境温度，℃。
A.2泊松系数表
材料
弹性模量E
kN/mm2
泊松系数γ
线膨胀系数α
10-6/C
加热
碳钢、低合金钢、合金结构钢
200～235
0.30～0.31
11
灰口铸铁HT150HT200
70～80
0.24～0.25
灰口铸铁HT250HT300
105～130
0.24～0.26
可锻铸铁
90～100
0.25
非合金球墨铸铁
160～180
0.28～0.29
青铜
85
0.35
17
黄铜
80
0.36～0.37
铝合金
69
0.32～0.36
21
镁铝合金
40
0.25～0.30
25.5
热装时所需的最小间隙Δ2按表A.3选取。
加热和保温时间，一般按每厚10mm需要10min的加热时间，每厚40mm需要10min的保温时间确定。
A.3热装最小间隙选用表
结合
直径
d
>
80
～100
100
～120
120
～150
150
～180
180
～220
220
～260
260
～310
310
～360
360
～440
440
～500
500
～560
`装配
间隙Δ
0.1
0.12
0.20
0.25
0.30
0.38
0.46
0.54
0.66
0.75
0.84
560
～630
630
～710
710
～800
800
～900
900
～1000
1000
～1120
1120
～1250
1250
～1400
1400
～1600
1600
～1800
1800
～2000
装配
0.94
1.10
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.60
2.90
3.20
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