风力发电装置技术规范通用部分.docx
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风力发电装置技术规范通用部分
风力发电装置
通用技术规范
本规范对应的专用技术规范目录
序号
名称
编号
1
电源系统的风力发电装置
×××××-××××-××
电源系统的风力发电装置采购标准
技术规范使用说明
1、本物资采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分和标准技术规范专用部分。
2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范。
技术规范通用部分条款、专用部分标准技术参数表和使用条件表固化的参数原则上不能更改。
3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表7项目单位技术差异表”，并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会：
改动通用部分条款及专用部分固化的参数；
项目单位要求值超出标准技术参数值范围；
根据实际使用条件，需要变更海拔高度、耐受地震能力、环境温度等要求。
经招标文件审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分表7中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。
4、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1标准技术参数表”、“2项目需求部分”和“3投标人响应部分”三部分相应内容。
填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。
投标人还应对项目需求部分的“项目单位技术差异表”中给出的参数进行响应。
“项目单位技术差异表”与“标准技术参数表”和“使用条件表”中参数不同时，以差异表给出的参数为准。
投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“表8投标人技术偏差表”外，必要时应提供证明参数优于招标人要求的相关试验报告。
5、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。
6、技术规范范本的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。
1总则
1.1本规范书文件提出了对电源系统的风力发电装置的功能设计、结构、性能、安装等方面的技术要求。
1.2本规范书提出的是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。
1.3投标人应具有ISO9001质量保证体系认证证书、宜具有ISO14001环境管理体系认证证书、宜具有OHSAS18001职业健康安全管理体系认证证书，并具有AAA级资信等级证书，宜具有重合同守信用企业证书并具备良好的财务状况和商业信誉。
必须具备国网机构检验合格证书。
必须已经生产投运过一百套及以上类似或高于本规范书要求的设备，并具有在相同或更恶劣的运行条件下持续稳定运行两年以上的成功经验。
投标方应随同投标书提供所要求的资格证明文件及供货记录。
1.4投标人提供的产品应具有国家或电力行业级检验检测机构试验合格的证明文件。
1.5如果投标人没有以书面的形式对本规范书的条文提出异议，则表示投标人提供的设备完全符合本规范书的要求；如有与本规范书要求不一致的地方，必须逐项在“项目单位技术差异表”中列出。
如果没有不一致的地方，必须在“项目单位技术差异表”中写明为“无差异”。
1.6本规范书所使用的标准如遇与投标人所执行的标准不一致按较高的标准执行。
1.7本规范书将作为订货合同的附件，与合同具有同等的法律效力。
本规范书未尽事宜，由合同签约双方在合同谈判时协商确定。
1.8供方职责
供方的工作范围将包括但不限于下列内容。
1.8.1提供标书内所有设备及设计说明书及制造方面的说明。
1.8.2提供设备安装、使用的说明书。
1.8.3提供试验和检验的标准，包括试验报告和试验数据。
1.8.4提供图纸，制造和质量保证过程的一览表以及标书规定的其它资料。
1.8.5提供设备管理和运行所需有关资料。
1.8.6所提供设备应发运到规定的目的地。
1.8.7如标准、规范与本规范书的条文有明显的冲突，则供方应在制造设备前，用书面形式将冲突和解决办法告知需方，并经需方确认后，才能进行设备制造。
1.8.8在更换所用的准则、标准、规程或修改设备技术数据时，供方有责任接受需方的选择。
1.8.9现场服务。
2技术要求
2.1引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本规范书中引用而构成本规范书的基本条文。
在本规范书出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本规范书的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
表1技术规范引用标准
标准（文件）号
标准（文件）名称
JB/T7878
风力机术语
GB17646
小型风力发电机组安全要求
GB/T13981
风力机设计通用要求
GB/T19068
离网型风力发电机组
GB/T10760
离网型风力发电机组用发电机
JB/T10399
离网型风力发电机组风轮叶片
JB/T10403
离网型风力发电机组塔架
JB/T10405
离网型风力发电机组基础与联接技术条件
JB/T10401
离网型风力发电机组制动系统
JB/T6939
离网型风力发电机组用控制器
GB/T20321
离网型风能、太阳能发电系统用逆变器
JB/T10395
离网型风力发电机组安装规范
JB/T10396
离网型风力发电机组可靠性要求
JB/T10397
离网型风力发电机组验收规范
JB/T10398
离网型风力发电系统售后技术服务规范
JB/T10404
离网型风力发电集中供电系统运行管理规范
2.2通用要求
2.2.1主要技术参数
额定功率：
1～20kW，见专用技术规范（额定工况的大气条件为海拔1000m）
额定风速：
≤13m/s，见专用技术规范
机组的切入风速:
≤4.5m/s
机组的工作风速范围：
4～18m/s
机组的停机风速：
≥18m/s
机组的安全风速：
≥50m/s
发电机：
三相交流永磁发电机
叶片材料：
见专用技术规范
塔架类型：
钢质塔架，见专用技术规范
轮毂高度：
具体见专用技术规范
控制器：
见专用技术规范
蓄电池：
见专用技术规范
系统输出频率：
50Hz
系统输出额定电压：
AC220V
风电电源切换电压扰动：
<5％
风电电源切换响应时间：
≤20ms
输出稳压精度：
≤±0.5%
输出谐波系数：
≤4%
2.2.2主要技术性能
（1）环境适应性能
机组运行的环境温度变化范围为-25℃～+45℃,湿度为90％
机组运行的最高海拔高度为4500m
考虑含沙尘的我国北方环境条件
机组塔架应进行表面防腐处理
使用寿命:
15 年
（2）运行技术性能
制动减速:
机械制动、电磁制动、液压制动、气动制动
保护方式:
自动保护、防雷保护、绝缘保护、短路保护
卸荷方式：
自动卸荷
通讯方式：
干节点信号、RS485/232、以太网、USB等
系统输出接线：
单母线接线，AC220V/50Hz
蓄电池：
根据设计院容量要求提供
蓄电池组等重要位置的熔断器、开关应装有辅助接点，并引自端子排
蓄电池监测：
监测蓄电池电压和充放电工况、蓄电池温度
电气设备设备应满足IEC61000-4关于电磁兼容、抗干扰的要求
2.3风力发电机组的技术要求
风力发电机组包括风力发电机、风轮叶片及相应的制动系统。
2.3.1风力发电机组功率及特性
不同风速条件下风机的实际输出功率参见国家标准。
2.3.2风力发电机具体要求
主要技术参数：
发电机型式：
三相交流永磁发电机
外壳防护等级：
不低于IP54
冷却方法为：
IC0840
基本结构及安装型式为：
IMB3,IMB30,IMB5，也可根据需要制成其他安装型式，
发电机定额：
以连续工作制（S1）为基准的连续定额，
额定功率制造：
1.0,2.0,3.0,5.0,7.5,10,15,20（单位kW），更大功率等级暂不考虑
发电机额定功率与额定转速、额定电压的对应关系按表1规定
发电机安装尺寸及公差：
见专用技术规范和厂家标准
表1
额定功率/kW
额定电压/V
1.0
56115
2.0
115230
3.0
115230
5.0
230（345）
7.5
230（345）
10
230345
15
345460
20
345460
注：
发电机额定电压指发电机在额定工况下运行，其端子电压为整流后并扣除连接线压降的直流输出电压，建议优先采用不带括号的数据，连接线应复合GB19068.1中的规定。
总体技术要求：
发电机应符合本部分的要求，并按照规定程序批准的图样及技术文件制造。
在风电机组标准规定的海拔、环境温度及外部使用环境条件下发电机应能额定运行。
发电机额定运行时，其输出交流电压的频率不小于20Hz,
发电机应能承受短路机械强度试验而不发生损坏及有害变形，试验应在当发电机空载转速为额定转速时进行，在交流侧三相短路，历时3s.
发电机的工作转速范围1kW为65%～150%额定转速，2kW及以上（含2kW）为65%～125%额定转速。
在65%额定转速下，发电机的空载电压应不低于额定电压。
当发电机在额定电压下并输出额定功率时，其转速应不大于105%额定转速。
在最大工作转速下，发电机应能承受输出功率增大至1.5倍额定值的过载运行，历时5min,
发电机在连接线符合GB/T19065.1的规定，直流输出端输出额定功率时，其效率的保证值应不低于75%。
发电机在空载情况下，应能承受2倍的额定转速，历时2min，转子结构不发生损坏及有害变形。
发电机采用不低于B级绝缘，当海拔和环境温度符合标准规定时，发电机定子绕组的温升（电阻法）按80K考核，其数值修约间隔为1；环境条件不同，温升限值应按GB755的规定。
发电机轴承的允许温度（温度计法）应不超过95℃。
发电机定子绕组绝缘电阻在热状态时和按GB/T12665所规定的40℃交变湿热试验方法进行6周期试验后，应不低于U/1350（U为额定电压）MΩ.
发电机定子绕组应能承受历时1min的耐电压试验而不发生击穿，试验电压的频率为50Hz，并尽可能为正弦波形，试验电压的有效值对功率小于1kW且额定电压低于100V的发电机为500V加2倍额定电压，其余为1000V加2倍额定电压。
发电机定子绕组应能承受匝间冲击耐电压试验而不击穿，其试验冲击电压峰值按7B/T9615.2的规定。
发电机的外壳防护试验，除应符合GB/T4942.1的规定外，尚能满足经防尘试验后，轴承无沙尘进入；经防水试验后，接线盒、轴承及端盖止口部位不应有水进入。
发电机应能承受-25℃的耐低温试验。
在试验温度下，轴承润滑脂不得凝固，发电机应能正常起动，发电机的全部零、部件及引出线不应有开裂现象。
此时，发电机的起动阻力矩应不大于常温下2倍的起动阻力矩，并应符合标准规定。
发电机的端盖止口等接合面应涂有防锈油脂或半干性密封胶油。
发电机的表面应喷涂防腐漆，油漆表面干燥完整，无污损、碰坏、裂痕现象。
发电机应制成具有六个出线端。
从轴伸端视之，发电机的接线盒应置于机座右侧或顶部，2kW及以下的发电机也可制成三个出线端，在不影响防护性能的条件下，直接从机壳下部引出。
发电机运行时，从轴伸端视之，其旋转方向为顺时针。
2.3.3风轮叶片具体要求
翼型选择：
专门为风电发电机组设计的低速翼型
额定风速：
参考GB/T1391设计规定
外形尺寸：
提供叶片的弦长、扭角和厚度沿叶片径向的分部以及所用翼型的外形数据
气动载荷：
根据标准载荷，并考虑机组实际运行环境因素的影响，使叶片具有足够的强度和刚度，在其适用寿命期内不发生损坏
固有频率：
避开风轮的激振频率，以免发生共振
适用寿命：
设计寿命达到15年，在恶劣环境条件下，最低使用寿命3年
重量：
可以使用不同种类材料，要求叶片的重量尽可能轻
平衡性：
考虑叶片间相互平衡措施
盐雾要求：
考虑盐雾对各部件的腐蚀影响，采取相应有效的防腐措施
雷电：
充分考虑遭雷击的可能性，并采取相应的防雷击保护措施
沙尘：
考虑沙尘对叶片表面的长期冲蚀等
辐射：
对于复合材料叶片要考虑太阳辐射及紫外线对材料的老化影响。
2.3.4制动系统具体要求
制动系统设计为独立机构，能够实现正常运行制动功能，当风力发电机组及部件出现故障时，制动系统应能够独立紧急制动工作。
为保证制动效果，可以采取气压制动系统、液压制动系统、电磁制动系统、机械制动系统、组合制动系统等方式。
其它条件满足JB/T10401要求。
（1）设计要求
安全系统被触发后，不经许可，风力发电机组不应自动重新起动．制动系统除应在维修时能制动风轮外，还应具有在安全风速范围内制动风轮的功能。
运行中制动可与其他机构配合，以满足风轮最大功率和风轮最大工作转速时的功率消耗．保证能制动风轮。
至少有一套制动系统尽可能地减速使风轮从旋转到基本静止。
如果一个装置有操作和安全两种功能，应保证安全功能被优先触发，行使不同功能的元件应被设计成分开的部件。
如果制动装优先被用来限制扭矩，制动器应被放在扭矩限制装置和旋转轮毂之间。
紧急制动应保证制动系统及主要部件不产生不可修复的破坏。
（2）性能要求
制动装置的动作性能应符合如下规定：
a）在额定负载和85％的额定电压下操作时，应能灵活地释放：
b）在50％额定负载和额定电压下按推动器额定操作频率操作时，应能灵活地闭合。
制动装置的制动力矩性能应符合如下规定：
a）对额定功率大于1kW的风力发电机组，制动器应能限制风轮最大工作转速不超过额定转速的125％：
对额定功率小于1kW的风力发电机组，制动器应能限制风轮最大工作转速不超过额定转速的150％；
b）制动器在额定负载状态下的制动力矩应不小于所提供的额定值：
c）制动器应允许将制动力矩调整在（0.7～1）倍的额定值范围内使用。
制动衬垫的摩擦性能应符合如下规定：
a）在-40℃～+200℃时．制动衬垫的摩擦系数应不小于0.35;
b）在规定的温度范围内，动摩擦系数具有一定的相对稳定性，最大值一般不应超过最小值的1.5倍．
制动装置中的弹簧应符合GB/T1239.4的规定。
（3）材料要求
制动装置材料的选择要使制动装置能满足环境条件的要求．根据其使用的要求在有关标准规定下选用．
凡在现行标准中未列出的材料，其性能应经试验验证后方可使用。
制动装置所采用的材料元器件应经入厂验收，合格后方可使用．
（4）结构要求
制动装置结构应具有完整性、简单性，制动装置应装卸方便，并且要与配套的设备兼容。
结构设计中要考虑腐蚀保护，被保护的表面要尽可能设计得光滑．
制动器的连接尺寸应符合JB/T7021.1的规定，
制动器的制动瓦块尺寸应符合JB/T7021.2的规定。
制动器的制动衬垫尺寸应符合JB/T7021.3的规定．当采用组装和铆接方式时．应保证制动衬垫的有效磨损厚度不小于原有厚度的50％。
制动器电气部分的外壳防护等级应不低于CB/T4942.1中规定的IP44。
（5）生产制造要求
制动装置各种零件的制造，部件的装配，金属零件表面的涂覆和电器部分应符合相应标准的有关扔起。
（6）精度要求
制动器在额定负载下闭合时，其制动衬垫与制动轮的贴合面积，对于压制成型的硬质、半硬质衬垫应不小于设计面积的50%：
对于软质衬垫应不小于设计面积的70％。
2.4支撑塔架
根据结构的不同塔架可分为独立式、拉索式、拉杆式、桁架式等。
载荷考虑：
满足机舱载荷、风载荷、运行载荷、运输载荷。
疲劳强度的许用安全系数应大于1.5。
塔架的设计使用寿命应不低于15年。
塔架高度：
根据不同的地理条件和风力资源情况，结合风力发电机组功率的大小来确定塔架高度，也可参加专业技术规范。
采用的材料数据应符合相应国家标准，如钢铁材料、钢管材料等。
盐雾:
塔架设计时应考虑盐雾对其部件的腐蚀影响，并采取相应的防护措施。
沙尘:
塔架设计时应考虑沙尘的影响，如沙尘对塔架表面的长期冲蚀等。
固有频率：
塔架工作状态下的固有频率应在大干风轮频率I阶的10%和小于风轮频率3阶的10%范围内。
螺栓联接：
所有主要的联接螺栓应进行极限载荷和疲劳载荷的强度计算。
所有计算采用的材料数据应符合国家标准．采用的所有联接螺栓、螺母应符合国家的规定。
基础处理：
塔架的基础和地锚的设计应考虑不同的土壤条件，保证其足以承受机组的最大设计载荷机组塔架应进行表面防腐处理。
塔架的基础和地锚的设计应考虑不同的土壤条件，保证其足以承受机组的最大设计载荷。
拉索：
拉索层次一般选用1层～2层，每层选用3根～4根拉索固定。
所有拉索都要进行极限载荷和疲劳强度计算。
塔架分段：
根据多种因素分段，如运输能力、生产效率、制造成本、生产条件等，也可以参考专用技术规范。
安装方式：
结合设备和现场条件确定
2.5风机控制器
2.5.1主要技术参数
额定输出参数包括：
额定功率：
见专用技术规范
额定电流：
见专用技术规范
额定电压：
见专用技术规范
额定输入参数包括：
直流输入电压：
见专用技术规范
交流输入电压：
见专用技术规范
风力发电机组功率：
见专用技术规范
2.5.2主要性能要求
环境温度：
-15℃～+40℃
空气相对湿度：
不大于90％〔25℃士5℃）:
海拔：
不大于1000m（超过1000m降容使用）
控制器和风轮机要厂家配套生产，必须考虑风轮机运行的谐振优化等技术
控制器应具有恒流、恒压和浮充电或近似恒流、恒压和浮充电特性的阶段性充电功能；各阶段的充电条件应满足所使用蓄电池类型的标准规定．且各阶段充电电流、电压应能够按照蓄电池电荷情况自动调整。
控制器应具有稳压输出端短路保护功能，其短路保护动作时间应不大于30ms
控制器噪声应不大于65dB
对于具有温度补偿功能的控制器应对在不同的充电模式下设置的控制点具有补偿功能．温度系数应当是单体电池-3mV／℃到-7mV/℃
对具有蓄电池充电温度控制的控制器应具有显示蓄电池温度的功能，且应在接近＋4O℃时能够减少充电电流或采取降压措施．在超过＋45℃时应能够自动停止充电．
过载运行：
输人功率为配套风力发电机组额定输出功率的2倍,或者输出功率为配套机组额定输出功率的1.5倍，控制器能够运行5min，并且其主要电气性能应仍能正常的运行和保护要求
完成规定的振动试验，电气性能不受影响
控制器首次故障前工作时间应不小于4320h（6个月）
在正常运行情况下，控制器及相关器件的使用寿命应不小于10年
对配套的风力发电机组有卸荷电子负载要求的．控制器应配有卸荷电子负载且功率不小于风力发电机组的额定功率的2倍，其切换卸荷电子负载的动作时间不大于30ms
控制器应具有输人、输出端极性反接的保护功能
控制器应具有限流功能，以防止风速突然增加引起的尖峰电流或高电压对其的损坏
控制器的最大自耗电应不大于其额定充电电流的3％
控制器在充电（发电机到蓄电池的端子）和放电（蓄电池到负载端子）回路电压降应不大于1v（对于交流输人型控制器不包括整流部分压降）
结构要求
a）控制器及其配件在设计制作时均应考虑到安全、坚固和经久耐用，整体结构稳定可靠，在正常操作时不应有损坏或影响使用的变形．
b）对功率大于1kw的控制器应能方便地用常用连接件固定在墙上或地面上。
c）控制器表面应光滑，接线端子及必须拆卸的部位应能用一般工具进行连接和拆装。
d）对于有卸荷装置的控制器，电路系统的元件、器件和配线应配置在远离卸荷装置处。
外观要求：
控制器外壳平整匀称，经表面处理后不应有喷涂不均、皱纹、裂痕、脱漆、掉瓷及其他明显的外观缺陷
电气要求：
控制器电路系统安全性能应符合GB4706.1-1998规定。
防雷要求：
加装SPD防雷装置，应可以承受模拟电压波形为1.2/50μs，电压冲击峰值为1.5kV的雷电冲击。
监控功能：
可以监测风机输入电压、电流、功率；输出功率、电压、电流；蓄电池端电压，过压、欠压状态报警，控制器自身故障；监控控制器机箱内温度、蓄电池温度等
通讯要求：
具备RS232/RS485、以太网通信接口并提供相应的通信协议；通过配置GSM短信/GPRS双模监控模块，可将本地信息进行远程传送，便于运维中心人员实时监控
维护功能：
控制器可保存最近30天发生的100个故障信息并将其显示出来。
故障包括：
过压、过载、短路等等。
故障信息包括：
故障发生的时间和故障类型。
使用限制：
控制器提供在高海拔地区使用时的降容曲线。
2.4蓄电池
2.4.1主要技术参数
（1）2V单体电池
单体电池额定电压：
2V
单体电池浮充电电压：
2.23-2.27VV
单体电池均衡充电电压：
2.30-2.40VV
单体电池放电终止电压：
1.8V
（2）12V单体电池
单体电池额定电压：
12V
单体电池浮充电电压：
13.38-13.42V
单体电池均衡充电电压：
13.80-14.40V
单体电池放电终止电压：
10.8V
2.4.2主要性能要求
当环境温度在-10～+45℃条件下时，蓄电池性能指标应满足正常使用要求。
蓄电池在环境温度20～25℃时的浮充运行寿命应不低于10年。
蓄电池组按规定的试验方法，10h充电率容量应在第一次充放电循环时不低于0.95C10，五次循环应达到C10。
供方应提供蓄电池接线板及抗振型安装支架。
蓄电池间接线板、终端接头应选择导电性能优良的材料，并具有防腐蚀措施。
蓄电池槽、盖、安全阀、极柱封口剂等材料应具有阻燃性。
蓄电池必须采用全密封防泄漏结构，外壳无异常变形、裂纹及污迹，上盖及端子无损伤，正常工作时无酸雾溢出。
蓄电池极性正确，正负极性及端子应有明显标志。
极板厚度应与使用寿命相适应。
同一组蓄电池中任意两个电池的开路电压差，对于2V单体电池不应超过30mV，对于12V单体电池不应超过60mV。
蓄电池使用期间安全阀应能自动开启闭合，闭阀压力应在1-10kPa范围内，开阀压力应在10-49kPa范围内。
两个蓄电池之间连接条的压降，3I10时不超过8mV。
电池组间互连接线应绝缘，终端电池应提供外接铜芯电缆至直流柜的接线板。
蓄电池在大电流放电后，极柱不应熔断，其外观不得出现异常。
蓄电池封置90天后，其荷电保持能力不低于85%。
蓄电池的密封反应效率不低于95%。
蓄电池需具有较强的耐过充能力和过充寿命。
以0.3I10电流连续充电16h后，外观应无明显变形及渗液。
蓄电池自放电率每月不大于4%。
蓄电池在-30℃和65℃时封口剂应无裂纹和溢流。
制造厂提供的蓄电池内阻值，应与实际测试的蓄电池内阻值一致。
蓄电池组应考虑装设蓄电池管理单元的位置。
2.6逆变装置
2.6.1主要技术参数
额定输出参数：
额定容量：
见专用技术规范
频率：
50Hz（±1Hz）
交流电压：
220VAC（±10%）
额定功率因数：
≥0.8
电压谐波系数：
≤4%
效率：
≥85%
额定输入参数
根据输入直流电压来划分，有48V、110V、220V
2.6.2主要性能要求
环境条件：
逆变器在下列环境条件下应能连续、可靠地工作：
a）环境温度：
-10℃～＋40℃；
b）空气相对湿度应小于85%（在空气温度为20℃士5℃时）;
c）海拔高度不超过1000m（超过1000m降容使用）;
d）运行地点无导电、爆炸尘埃，没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体；
e）运行地点无振动和冲击。
温升：
逆变器在额定负载及正常使用条件下
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