10 技术规格书目录1投标机型机组主要技术数据 (3)1.1机组的总体数据 (3)1.2主要材料表 (4)1.3振动设计标准 (4)2功率曲线、推力系数曲线和Cp曲线 (5)2.1机组在标准空气密度下的功率曲线 (5)2.2机组在标准空气密度下的推力系数曲线 (5)2.3机组在标准空气密度下的Cp曲线 (6)3塔筒技术资料 (7)4风机基础资料 (7)5技术描述 (9)5.1技术特点 (9)5.2部件描述 (11)5.3系统接地要求 (20)5.4风力发电机组及变压器接地系统 (20)5.5安装要求 (22)5.6技术标准列表 (24)1投标机型机组主要技术数据1.1机组的总体数据1.2主要材料表1.3振动设计标准2功率曲线、推力系数曲线和Cp曲线2.1机组在标准空气密度下的功率曲线表4 标准功率曲线2.2机组在标准空气密度下的推力系数曲线表5 推力系数数据图1 SL1500/82风机推力系数曲线2.3机组在标准空气密度下的Cp曲线表6 SL1500/82风机的Cp曲线数据风速(m/s)Cp(%)风速(m/s)Cp(%)3 32.8774 12 28.48934 46.0348 13 22.40875 48.5604 14 17.94336 48.5855 15 14.58887 48.6025 16 12.01978 48.6178 17 10.02099 47.6681 18 8.441410 45.5329 19 7.177711 36.9883 20 6.1541图2 SL1500/82风机的Cp曲线3塔筒技术资料轮毂高度(m)65m 70m 80m 100m节数1 长度(m) 18.86重量(kg) 492322 长度(m) 24.21重量(kg) 403123 长度(m)24.33重量(kg) 26715 塔架总重量(kg)116260 基础环重量(kg)8969 法兰钢材规格型号Q345E 筒体钢材规格型号Q345E4风机基础资料以下为标准基础技术资料,对于风场正式使用的风力发电机基础,将根据风场塔架高度和地质情况以及风载情况进行计算。
表8 轮毂的不同高度与相应风机基础的技术数据轮毂高度(m)65m 70m 80m 100m 基础钢筋用量(kg)29700基础混凝土用量(m3)280.55基础混凝土强度C30图3 基础载荷坐标投标文件 华锐风电科技有限公司10-8图4 标准基础图5技术描述SL1500为三叶片、水平轴式风力发电机组,采用变速变桨双馈的发电技术,是特别为高效利用内陆风能而开发的机型。
风力发电机机组转速可变,在标准空气密度下,风速范围在从3.0m/s到10.5m/s之间以最佳效率运行,当风速达到10.5m/s时,达到其额定输出1,500kW,在10.5m/s到20m/s范围内风力发电机组达到恒定的输出功率。
为了把不同的风速和风向变成恒定的输出功率,一方面,各个叶片可以按照风向进行调节,另一方面,整个机舱可以按照风向的不同进行偏航调节。
5.1技术特点SL1500机型通过了德国劳埃德船级社认证,是目前国际上技术最先进的一种机型,新机型中融合了许多新技术,主要体现在以下几个方面:(1)变桨系统带蓄电池,在电网掉电下能够实现机组保护功能。
保证机组在电网脱离时,仍能实现桨叶调节,保证了风机的安全。
蓄电池安装在机舱内,维修方便。
(2)周全的防雷击措施叶片前端部采用金属制结构,以保护叶尖不受损坏。
在各可动部分都装设电刷,迅速泄放电流。
机舱顶部还设置避雷针。
(3)采用高性能的发电系统通过双馈异步发电机和IGBT控制器,可以做到功率控制和抑制冲击电流的发生,风速变化引起的转矩变化小,变速运行,发电量大,并网时不产生突入电流。
由于采用了IGBT的四象限控制,正常运行以功率因数为1运行,同时功率因素具有容性0.95~感性0.9范围运行能力,在必要时可以向电网补偿无功功率。
(4)变速恒频及磁链解耦控制变速恒频技术大幅延长了核心部件的使用寿命,同时显著提高系统的发电品质和发电量,并具有相当大的抗电网跌落能力。
●风机的转速随风速得到最优控制,可以高效运行。
●改变转速可以避免瞬间的风速变动引起转矩的波动、吸收阵风或紊流引起的受力载荷变化,提高关键部件寿命和电力品质。
●控制系统采用ABB公司高端的CPU WT98和WT97为中央处理器控制整台风机的控制和数据采样,实现风机的全自动控制和远程监控。
(5)电动变桨控制电动变桨具有更为快速的响应速度、更为准确地控制桨距,三个桨距系统互相独立,即使其中之一出故障,也能安全停机,电动变桨,没有漏油隐患,可靠性更强,维护量更少。
(6)滑动式偏航系统在偏航齿圈、主机架,侧面轴承的连接处分别布置了滑动衬垫,以实现机舱相对于塔架的转动。
滑动衬垫能够提供一定的摩擦阻尼,不需要油压偏航制动器。
(7)独特的紧凑型主轴风机转子轴内置于齿轮箱内,同外伸主轴相比,机舱重心可以更加靠近塔架中心,大大减少了由于风载荷及设备自重对偏航系统、塔架基础的倾覆力矩,提高部件和整机的承载能力。
(8)变频器置于机舱内SL1500将变频器及控制器都置于机舱内,因而变频器输出与发电机距离更近,避免了长线引起的分布电感、分布电容的影响。
(9)制动系统SL1500风力发电设备具有两个独立的制动系统,即空气制动和机械制动,在正常工作过程中和紧急情况下,任何一种制动都可以使风机安全停机。
图5 整机布置图1-机舱;2-塔筒;3-叶片;5-发电机;7-齿轮箱;10-轮毂(10) 防盐雾措施(防腐措施)SL1500按照海岛的环境条件进行设计,适用于沿海地区;机组外部按照ISO12944 C5M,内部接照C4等级要求;电气元件接照三防要求采购,电缆采用船用电缆。
(11)安全停机措施为保证风电机组在沿海滩涂地区停机期间的安全,SL1500风机的叶片始终处于顺桨状态,制动器始终处于制动状态。
风机从设计上保证了机组在极限风况下安全停机的可靠性。
(12)防止机内振动的措施SL1500风机采取了下列措施来防止机内振动:齿轮箱与主机架连接处安装了两层减振块,在发电机底座,电控柜与主机架、机舱罩与主机架的连接处都设置了减振块,从而有效的防止和减少了机舱内的振动。
SL1500风机采用了弹性联轴器,弹性联轴器除传递扭矩外还可以吸收水平方向及垂直方向上的振动。
SL1500风机的塔筒、机舱、叶片的固有频率各不相同,避免了风机各部件的共振现象。
5.2部件描述5.2.1 叶轮装置包括叶片、轮毂、变桨系统。
叶片叶轮直径82.9米,单个叶片长度为40.25米,空气动力翼型和叶片的外形使叶片在最低负荷情况下达到极高的空气动力效率。
叶片材料为具有特殊性能的玻璃纤维/环氧树脂、胶、凝胶漆,适用于低温地区,叶片外表防护层具有较高的防雨雪、防沙尘抗磨损的性能。
叶片设计成多格式杆柱/壳体结构, 单个叶片具有内置的防雷击装置,包括一个金属叶尖,沿叶片后缘布置的导体,以及连接叶片和机舱的一根接地电缆。
轮毂轮毂为铸造结构,与叶轮轴连接。
变桨矩轴承和单个变桨矩驱动装置分别与轮毂连接。
变桨系统变桨矩系统具有两个功能,一个是作为主要制动系统,另一个是作为风力发电机组额定输出运行的速度控制器,在额定负荷范围内对风机转速进行调节。
每个叶片由一套传动单元驱动,由伺服电机、减速机、小齿轮等部件组成。
通过电子控制装置,使各传动单元之间保持同步,也可以单独调节每个叶片。
在一个传动单元发生故障时,仍可以安全停机。
5.2.2 机舱包括以下部件:主机架主机架为焊接件,是机舱中的承载部件,齿轮箱,发电机和偏航系统分别与主机架连接,偏航系统的传动装置也固定在主机架上。
齿轮箱齿轮箱由两个行星级和一个斜齿正齿轮级构成。
叶轮轴内置到齿轮箱壳体内,使轮毂直接与齿轮箱的输入轴连接。
系统配备一个油冷却装置,在较高的环境温度下冷却装置把齿轮箱的油冷却到理论温度。
在齿轮箱内,内置附加的加热系统,并使用适合低温运行的齿轮油,使齿轮箱能在低温环境下正常工作。
偏航装置偏航装置根据风向仪测得的信号,通过同步控制的四套驱动马达绕着固定在塔架上齿圈转动机舱。
齿圈是机舱和塔架的连接部件。
偏航装置设置720度限位,能够自动解缆。
发电机风力发电装置包括双馈感应发电机、发电机编码器等。
通过大功率电子装置(IGBT功率器件),发电机在转速范围内以高效率运转。
功率因数在容性0.95到感性0.9范围内可调。
为了避免由于潮湿、结露而对发电机造成损害,发电机绕组内埋有加热线圈。
此外,在发电机内装有PT100温度传感器,检测发电机绕组的温度和发电机轴承的温度。
制动器与联轴器制动器与联轴器安装在齿轮箱和发电机之间。
制动器安装在齿轮箱的高速轴端,用于紧急情况下的制动和维护时的锁定。
该制动器是一个液压动作的盘式制动器,为常闭式,具有自动补偿和磨损显示功能。
除传递扭矩外,弹性联轴器还可以吸收水平方向及垂直方向上的振动。
减振装置齿轮箱与主机架连接处安装了两层减振块,用于对齿轮箱振动的减震及消音。
减振块由环状布置的弹性体层组成。
另外在发电机底座,电控柜与主机架、机舱罩与主机架的连接处都设置了减振块,从而有效的防止和减少了机舱内的振动。
机舱罩与轮毂罩为保护机器件防止受到气候影响,减少噪声幅射以及提高空气动力,在轮毂、机舱及叶片都设置了玻璃钢保护罩。
机舱罩上部装有防雷电保护的接地电缆,在机舱罩的连接处,采用了橡胶密封,以防雨水和沙尘的侵蚀。
维修葫芦机舱内安装了一台电动葫芦,可以在机舱内和机舱外对工具、油脂等小物品进行吊装。
水冷系统水冷系统由水泵、水箱、温度及压力传感器、控制阀、连接管路、散热器等组成。
发电机、变频器均采用水冷却的方式,系统泵站安装在机舱内,水-空气换热器安装在机舱外。
当发电机和变频器的温度超过系统的设定温度时,水冷系统开始启动,冷却水将通过散热器进行散热,直至达到热平衡为止。
风向风速仪风向风速仪采用超声波式,安装在机舱外部的上侧。
借助风向风速仪,可以测出风向及风速。
变桨和偏航系统根据风速与风向调整叶片角度和机舱的方向。
防雷击装置叶片安装有一个防雷击系统。
机舱内置有接地电缆,机舱外设有一个避雷针。
这些装置与一根接地电缆直接连接。
雷击通过塔架被传导到基础的接地系统中。
在有相对运动的连接部件之间,设置了雷电保护爪。
安全消防设施机舱和塔筒内配置的安全消防设施主要是灭火器。
在塔筒底部平台配有一台灭火器。
在塔筒上平台同样也配置一台灭火器。
5.2.3 塔架塔架为钢制锥筒式。
塔架的内部带有攀登保护装置的安全爬梯、照明设备、助力装置和休息平台等,另外电缆桥架和动力电缆也布置在塔筒内。
5.2.4 风机基础风力发电机组基础为实体重力式。
基础中预埋基础环,基础环与塔架采用法兰连接,在基础环下法兰与基础面之间设置了三组调节螺栓,用于调整基础环上平面的平面度。