JB-T10425.2-2004 风力发电机组偏航系统 第2部分:试验方法

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I CS 2 7 . 1 8 0 F 1 1 Jk. - 中 华’ 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 J B / T 1 0 4 2 5 . 2 - 2 0 0 4 风力发电机组 第 2部分: 偏航系统 试验方法 Y a w s y s t e m o f w i n d t u r b i n e g e n e r a t o r s y s t e ms P a r t 2 : T e s t me t h o d 2 0 0 4 - 0 2 - 1 0 发布2 0 0 4 - 0 6 - 0 1 实施 中华 人 民 共 和 国 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 发布 1 日/ T 1 0 42 5. 2 - 2 00 4 目次 月 U舀 二 ,‘ . ? .t t t ?‘. t t . . “ ‘一 . . . , . 二. . . ??. 1 范围 . . . . ? ? t . . . . ? ? t 二 _ . . . . . ? ? . . t . . . . ? ?t . t . . . . . ? t , . ‘ . . . t . . . ? ? 2 规范性引用文件 . . . . . . . ? ?t . . . t . . , . . . ?t . . . . . . t . . . . ? . . . . . . ? ? 3 试验条件 二 t ? ? . . . . ?. . . . . . . ?‘ . . . ? ?. . . ?. . . . . 3 . 1 试验场地. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ??. . ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 .2 被试验机组. ‘ . . . . . ?t . t . ‘ . . ‘ . . . . . ? ? , . . . t . t . t ‘ . . . . . . . ? ? “ . . . . , . . ? ?‘. . . . 二 3 3 试验用仪器. . . . . . . . . . . . . . . ? ? , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? ? 4 试验内 容和方法 . . . . . ?? ‘ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? ? , . . ? 4 . ! 试验准备. ‘ , .‘ ? , . t .?, . , t‘ _ ,. ?. . . 二‘ . 4 . 2 外观检查. . . . . . t ??‘ . . . . . . . . . . t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? ? 4 . 3 地理方位检测装置标定试验. . . ? ‘ 二 , . . . . . . . . . . . . . . . . 一 t . “ . , . ? 4 . 4 偏航系统偏航试验 . 二. . . . . t . . . . . ? ?t . ?? , , . . . . . . . . ? 4 . 5 偏航系统偏航转速试验与偏航定位偏差试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ‘ 二 4 . 6 偏航系统偏航阻尼力矩试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ??. ? , , . t ‘ . . . . ?? 4 . 7 偏航系统偏航制动力矩试验 ?? t . t . t . . . . . . . ? ?. . . . . . ? ? , ? 4 . 8 偏航系统解缆试验 . . . . . . . . ?? ‘ . - . 一. . . . . . . ? ? , , . . ??‘ . . . . . ? ? ‘ . . . . . 4 . 9 偏航系统扭缆保护试验 ?,. ?. 5 试验结果的处理 . . . . . ? ?, 一 t 二 t . . . . . . . . . . ? ? , ??‘ . ? ? t . . ? 附录A( 资料性附录) 偏航系统试验原始数据记录表. . . . . . . . . . . ? ? ‘ . ? 附录日( 资料性附录) 偏航系统试验报告格式和内容. . . . . . . . . . . . B . 1 格式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 一. ? ? ‘ . . . . . . . . . . . . . . 一 B . 2 报告内容、 t . . . , . . 卜 . . . . . . . . 二 t . . . . ??, . . ? , . . . . . . . . . 二 ‘ ?, . 、 ?t 二 ‘ . . . ? B . 3 其他. . t . . t . ? ‘ . . . t . . t ? , . . . . . ? , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? ‘ . . J B / T 1 0 4 2 5 . 2 - 2 0 0 4 H 1u舀 J B / T 1 0 4 2 5《 风力发电机组 偏航系统》分为两个部分: —第 1 部分: 技术条件; —第2 部分:试验方法。 本部分是J B / T 1 0 4 2 5 的第2 部分。 本部分是首次制定。 本部分的编写格式和规则符合G B / T 1 . 1 -2 0 0 0《 标准化工作导则 第 1 部分: 标准的结构和编写规 则》的规定 本部分的附录A 、附录B为资料性附录 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由 全国 风力机械标准化技术委员会归口 本部分起草单位:一拖一美德 ( 洛阳) 风电设备有限公司。 本部分主要起草人:田华轶、杜广平。 R/ T 1 0 42 5. 2 - 2 0 0 4 风力发电机组偏航系统 第2 部分:试验方法 1 范围 本部分规定了并网型风力发电机组偏航系统的试验条件、 试验内 容和试验方法 本部分适用于水平轴式、主动偏航的并网型风力发电机组 ( 以下简称机组) 偏航系统。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过J B / T 1 0 4 2 5 的本部分的引用而成为本部分的条款。 凡是注日 期的引用文件, 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部分, 然而, 鼓励根据本部分达成协 议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日 期的引用文件,其最新版本适用于本部分 G B 1 8 4 5 1 . 1 风力发电 机组 安全要求 ( G B 1 8 4 5 1 . 1 -2 0 0 1 , i d t I E C 6 1 4 0 0 - 1 : 1 9 9 9 ) G B / T 1 8 4 5 1 .2 -2 0 0 3 风力发电机组 功率特性试验 ( i d t I E C 6 1 4 0 0 - 1 2 : 1 9 9 8 ) J B / T 1 0 4 2 5 . !风 力发电 机 组 偏航系 统 第1 部分: 技术条 件 3 试验条件 31 试验场地 3 . 1 . 1 试验时, 试验场地的风速应为5 m / s - 2 5 m / s o 3, 2 试验场地应避免复杂的地形和障碍物, 并且有 ! 5 m / s ^ 2 5 m / s 的风速出现的概率。 3, 3 试验应避免在特殊的气候 ( 如雨、 雪、 结冰等) 条件下进行。 3 2 被试验机组 3 . 2 . 1 被试验机组应随附有关技术数据、 图样、 安装说明书和运行维护说明书等。 3 . 2 . 2 被试验机组应随附有产品合格证。 3 . 2 . 3 被试验机组的安装应符合安装使用说明书和相关标准的规定。 3 . 2 . 4 被试验机组应符合G B 1 8 4 5 1 . 1 的相关要求。 3 . 3 试验用仪器 3 . 3 . 1 试验仪器、仪表的校验 试验中 所使用的仪器、 仪表和装置均应在计量部门检验合格的有效期内 允许有一个二次 校验源( 仪 器制造厂或标准实验室) 进行校验。 3 . 3 . 2 仪器、 仪表要求 a ) 风速仪 按G B / T 1 8 4 5 1 2 -2 0 0 3 中7 .2 的 规定。 b ) 风向 测试仪 按G B / T 1 8 4 5 1 .2 -2 0 0 3 中7 . 3 的规定。 C ) 温度计 按G B / T 1 8 4 5 1 .2 -2 0 0 3 中7 .4 的 规定。 d ) 气压计 按G B / T 1 8 4 5 1 .2 -2 0 0 3 中7 .4 的 规定。 e ) 计时器 测量范围)I h ; 计时精度簇1 5 s / d o JB/ T 1 0 4 2 5. 2 - 200 4 g ) 压力表 测量范围0 MP a -2 0 MP a o 准确度士] O O P a o 风向标 应与被试验机组的风向标完全相同。 罗盘 普通使用精度。 1 ) 记号笔 一般等级即可。 j ) 塞尺 测量范围根据需要选用; 准确度0 . 0 1 m m e 3 . 3 . 3 X }l f装里要求 a ) 角度测量装置 测量范围0 。 一1 8 0 0; 准确度士0 . 1 ' ; b ) 角度测量辅助装置 测量范围0 。 一1 8 0 0; 准确度10 . 1 。。 试验内容和方法 试验准备 4 . 1 . 1 按照G B / 下 1 8 4 5 1 .2 -2 0 0 3 中7 .2 的 规定测取试验时的 风速并记录。 4 . 1 . 2 按照G B / T 1 8 4 5 1 . 2 -2 0 0 3 中7 . 3 的规定测取试验时的风向 并记录。 4 . 1 . 3 按照G B / T 1 8 4 5 1 . 2 -2 0 0 3 中7 . 4 的规定测取试验时的温度值并记录。 4 . 1 .4 按照G B / 下1 8 4 5 1 .2 -2 0 0 3 中7 .4 的 规定测取试验时的 大气压值并记录。 4 . 2 外观检查 4 .2 . 1 检查偏航系统各部件的安装、 联接和装配间隙是否符合图 样工艺和有关技术标准的规定并记录 4 .2 . 2 检查偏航系统各部件表面是否有污物、 锈蚀、 损伤等并记录。 4 . 2 . 3 检查偏航系统各零部件的机械加工表面和焊缝外观是否有缺陷并记录。 4 . 3 地理方位检测装置标定试验 4 . 3 . 1 该试 验应在被试验机组安装调试阶段进行。 4 . 3 . 2 在被试验机组的 适当位置上划一条与风轮轴线平行的直线或其水平投影与风轮轴线水平投影平 行的直线。 . 4 . 3 . 3 将罗盘放置在该条直线上并且使罗盘正北方向 刻度线与该条直线重合, 读出该直线与罗盘正北 方向刻度线的夹角a, 然后手动偏航使a 小于5 0。 4 . 3 .4 在被试验机组控制系统相关部分中 进行设置, 此时标定的方向即为地理方位检测装置的正北方 向。 注: 如果被试验机组没有地理方位检测装置,可以不进行该项试验 4 . 4 偏航系 统偏航试验 4 . 4 . 1 偏航系 统顺时针偏航试验 起动被试验机组后 使被试验机组处于正常停机状态, 然后手动操作使偏航系统向 顺时针方向 偏航, 偏航半周后, 使偏航系统停止运转。 这一操作至少重复三次。 观察顺时针偏航过程中 偏航是否平稳、 有 . I B / T 1 0 4 2 5. 2 - 20 0 4 无异常情况发生 ( 如冲击、 振动和惯性等) , 记录顺时针偏航结果。 4 .4 . 2 偏航系统逆时针偏航试验 起动被试验机组后, 使被试验机组处于正常停机状态, 然后手动操作使偏航系统向逆时针方向偏航, 偏航半周后。 使偏航系统停止运转。 这一操作至少重复三次。 观察逆时针偏航过程中 偏航是否平稳、 有 无异常情况发生 ( 如冲击、 振动和惯性等) , 记录逆时针偏航结果。 4 . 5 偏航系统偏航转速试验与偏航定位偏差试验 4 . 5 . 1 偏航转速试验 起动被试验机组后, 使被试验机组处于正常停机状态, 然后手动操作使偏航系统顺时针运转一周, 再逆时针运转一周复位。 这个循环应反复三次。 在每一循环中, 记录偏航系统顺时针运转一周所用的时 间 T ,和 逆 时 针 运 转 一 周 所 用的 时 间 T , 。 偏 航 系 统 的 平均 偏 航 转 速 n p 按 下 式 计 算: n , ,-- 1 / 几· · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · , · · · · · · · · · · · · · · 。 · 。 · · · · · , · , · ? ( 1 ) 式中 n s , )顷 T一 一 - ) 匝 i偏 时针运转时偏航系统某一周的 偏航转速, 时针运转时偏航系统偏航某一周所用时间 单位为: / m i n ; , 单位为m in ; 航系统运转次数,i =1 、2 . 3 ns 、 3 月5 ““’“‘’ ( 2) 式中: n s — 顺时针运转时偏航系统的平均偏航转速, 单位为: / m i n e n, 1 / T. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 式中: n 1 逆时针运转时偏航系统某一周的偏航转速, 单位为r / m i n ; T一一逆时针运转时偏航系统偏航某一周所用时间, 单位为m i n ; i 一~ 编 航系统运转次数。 ( 3) n“ 3 客 n ·············? ? ( 4) 式中: % 一 一逆时针运转时 偏航系统的 平均偏航转速, n , {n 、 十 。 、 } 1 2 式中: n p — 偏 航系 统的 平 均 偏航 转速, 单位 为r / m in a n p 应 满足下 式: 单位为r / m in ; ( 5) In 。 一 。1 I F叫 wl n八0 i 东二 Sp 才. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 户 二 。 ? 。 —八 1 .u / 。 ~ ‘ , , 刀 e 。( 6) 式中: n ,偏 航系 统的 设 计额 定 偏航 转 速. 单 位为r / m i n . 4 .5 .2 偏航系 统偏航定位偏差试验 4 .5 .2 . , 将与被试验机组风向 标完全相同的 风向 标安装于被试验机组控制系统的 相应接口 上, 用该风 向标替代被试验机组的风向标。 J B / T 1 0 4 2 5 . 2 - 2 0 0 4 4 .5 .2 .2 将该风向 标安装于角度测量辅助装置上。 4 . 5 . 2 . 3 在被试验机组偏航系统和机舱的适当 部件上安装角度测量装置。 4 . 5 . 2 .4 使风向标的起始位置处于零点, 并确认风向 标和角度测量装置的安装是否正确。确认后, 起 动被试验机组, 使被试验机组处于自 动状态。 4 .5 .2 .5 手 动 操作 在风向 标 上任意 取一 个不同 的 角 度8 。 使 被试 验机 组 进行自 动 偏 航一 个 角 度8 0 反 复操作三次。 4 .5 .2 .6在 角 度 测 量 装 置 上 读出 或 人 工 计 算 出 相 对 于 B 。 的 偏 航 角 度B并 将B 。 和 B的 数 值 记录 在 附 录 A的 偏航系统试验原始数据记录表中。 4 .5 .2 .7 计算出B 。 与0 , , 的 差值, 偏航系 统偏航定位偏差 △ B 取三 个差值中的 最大值。 A B 按下式计算: △ “ 一 m a x 1 10 。 一 O ' l }······ ···· ·· ··· ···· ·· ··· ··· ··· ··· ··· ··,··一7 ) 式中: A 0- 一 一 偏航定位偏差; O f,- 一 风向 标的角度: e , — 每 次偏 航运转的 角度。 A 9 应满足下式: As 5 0, · · · · · 。 。 。 。 。 。 。 · 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · · 。 。 。 · 。 · · · · · · · 一 ( S ) 4 . 6 偏航系统偏航阻尼力矩试验 起动被试验机组后, 使被试验机组处于正常停机状态。 用压力表检查液压站上偏航阻尼调定机构 的调定值是否与机组的设计文件中规定的使用值相一致, 然后在偏航制动器上安装压力表。 待安装完毕 后, 确认压力表安装是否正确。 确认后手动操作使偏航系统偏航任意角度并停止。 反复运转三次。 记录 偏航过程中 偏航制动器上安装的压力表的 数值P v ,取其算术平均值记为P . , P : 按下式计算: 一 13 艺 P u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · · ·· · · · · ·· ? ? 式中: P = 一 一 一 偏 航制动器上压力表的平均压力值, k P a ; P v 一一 偏航制动器上压力表在每次偏航过程中 测得的 压力 值. k P a . 偏航系统偏航时的实际总阻尼力矩从按下式计算: M, = n· P = , A. R. 护· · · · · · 一 ” , , 一 ’ ‘ ” “ “· ‘ · “ “ ” ”” 式中: M z - .实际总阻尼力矩, 单位为k N· m ; n —制动钳的个数; 才 —每个制动钳的有效作用面积,单位为 R 一 一制动钳到制动盘回 转中心的等效半径 9 - 滑动 摩擦系 数。 M 应满足下式: m 2m 单位为 m; IM : 一 “ e = 1 材- x 1 0 0 %蕊5 % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ‘ 二 ‘ ( 9) ( 1 0 ) (】 1 ) 式中: Mz偏航系统的额定阻尼力矩, 单位为k N· m 。 I B / T 1 0 4 2 5 . 2 - 2 0 0 4 4 . 7 偏航系统偏航制动力矩试验 起动被试验机组后,使被试验机组处于正常停机状态。检查液压站上调定的偏航刹车压力值是否 与机组设计文件中规定的使用值相一致, 然后在偏航制动器上安装压力表。 待压力表安装后, 确认压力 表安装是否正确。 确认后手动操作使偏航系统偏航任意角度然后使偏航系统制动锁紧。 反复三次, 检查 液压回 路各个联接点是否有 泄漏现象并记录 偏航制动时偏航制动器上的 压力 表的 压力澎 } i, 。 取三知 6 的最小值记为 P A , - P v按下式计算: P ,j ; mi n { P ,,} · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ?? ( 1 2 ) 式中: N,—偏航制动器上压力表三次测量压力值中的最小值, 单位为k P a ; P b , - 一 - 偏 航制动器上压力表在每次偏航制动时测得的 压力值, 单位为k P a . 偏航系统制动时的实际总制动力矩M , 按下式计算: 一 A 人 汗 n, P ,j , . A. R. 召 “ ’ “ ‘ · · · · · · · · · ?? 一 式中: M ,i ,—实际总制动力矩, 单位为k N· m e n —制动钳的个数; A — 每个制动钳的 有效作用面 积, 单位为m z R —制动钳到制动盘回转中心的等效半径,单位为m : 声 犷 一 一 一 滑动摩擦系数。 17 y 应满足下式: MIJ } -M 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? 式中: A 1 e a ,偏航系统的额定刹车力矩, 单位为k N· m a 4 . 8 偏航系 统解缆试验 4 . 8 . 1 偏航系统初期解缆试验 在满足被试验机组初期解缆的工况下, 起动被试验机组后。 使被试验机组处于正常停机状态。 手动 操作使偏航系统偏航到满足初期解缆的触发条件。 确认后, 观察被试验机组是否自 动进行解缆并最终复 位。记录结果。 4 . 8 .2 偏航系统终极解缆试验 起动被试验机组后, 使被试验机组处于正常停机状态并屏蔽偏航系统初期解缆触发条件。 手动操作 使偏航系统偏航到满足终极解缆的触发条件, 观察被试验机组是否自 动进行终极解缆并最终复位。 记录 结果。 4 . 9 偏航系 统扭缆保护试验 起动被试验机组后, 使被试验机组处于正常停机状态并屏蔽初期解缆和终极解缆的 触发条件。 手动 操作使偏航系统偏航到满足扭缆保护的触发条件,观察被试验机组是否紧急停机并记录结果。 5 试验结果的处理 5 . 1 偏航系统各项试验内容的原始数据应按本标准的规定记录在偏航系统试验原始数据记录表中 记 录表的格式和内容参见附录A a 5 .2 对于不符合J B / T 1 0 4 2 5 . 1 要求的 试验项目 , 允许进行调试, 使其满足技术要求。 5 . 3 被试验机组按照本部分试验完毕后, 应随即由试验机构写出被试验机组偏航系统试验报告。 试验 报告的格式和内 容参见附录B o J e / T 1 0 4 2 5 . 2 - 2 0 0 4 附录A ( 资料性附录) 偏航系统试验原始数据记录表 编号 年月日 试验机构名称: 风电 场名称:风力发电机组号: 风力发电 机组制造商名称:风力发电机组型号: 试验条件 风速( m / s )温度( ℃ )大气压( k P a ) 风 向{ 盆才 } ff t l可一 试验原始数据 外观检查 结果描述: 地理方位检测装 置标定试验 结果描述: } 偏航系统顺时针 偏航试验和逆时 针偏航试验 顺时针偏航试验逆时针偏航试验 结果描述:结果描述 偏航系统转速试 验 T , ,( m i n )T , ( m i n ) } T ,} r 2}r , T o iT } T o ; }}{}一 偏航系统偏航定 位偏差试验 B B 9 n9 a9n B0 ' , 6 妇 偏航系统阻尼力 矩试验 NA ( m 2 ) R ( m) p . ( k P a ) 。 :一}! 一}} 偏航系统刹车力 矩试验 NA ( M ' ) R ( m) p a ,; ( k P a ) P .IP .2} 偏 航系 统初 期 解 缆试验 结果描述: 偏航系统终极解 缆试验 结果描述: 偏航系统扭缆保 护试验 结果描述 试验机构代表:( 签字) 年月日 风电场代表:( 签字) 一年 月 日 风力发电机组制造商代表 ( 签字) 年月日 检测人 记录人: B / T 1 0 4 2 5 . 2 - 2 0 0 4 附录B ( 资料性附录) 偏航系统试验报告格式和内容 B . 1 格式 B . 1 . 1 封面 机组型号写法应符合相关技术文件的规定,正下方署编写报告单位全称和日 期。 B . 1 . 2 封二 报告名称 报告编号试验地点 试验负责人试验日 期年月日 参加人员 协作单位 报告 日期 编写人 审核 B 2 报告内容 B .2 . 1 前言 a ) 任务来源; b ) 试验性质和目 的; c )试验场地概述; d ) 试验时气象条件: e ) 试验简介。 B .2 .2 技术参数和特征 依据设计资料或制造厂说明书, 列出被试验机组偏航系统主要技术参数。 B . 2 . 3 试验依据 试验方法及有关标准代号、 名称 B . 2 . 4 试验用仪器和装置 列出 试验期间所用仪器、 仪表的名称、型号、 规格、精度、 检验日 期等。 B . 2 . 5 试验条件、 数据和结果 按第4 章所做的试验, 分别列出试验项目 名称、 条件、 原始数据。 经整理、 计算得出结果。 B . 2 . 6 结论和建议 按J B / 下 1 0 4 2 5 . 1 及相 关的 被 试 验机 组 技 术资 料文 件, 分 析 试 验 数据。 结 论 要 科学、 真 实、 可 靠。 对 被试验机组偏航系统的性能、 指标和参数根据被试验机组的相关技术文件进行认真的评价. 并对试验过 程中 所发生的问题进行分析,提出结论和建议。 B . 3 其他 如果试验发生中断或重要故障时 必须在试验报告中明确中 断原因、 继续试验的时间和情况。重要 故障应较详细地说明 情况和处理方法。
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