风机整机开发的认证资料(编辑修改稿)

风机整机开发的认证资料(编辑修改稿)内容摘要：

行认证的鉴定已经得到 RvA的认可。 NVN 114000 (1) 初步标准 NVN 114000已经代替了先前有效的标准草案 NEN 6096/2, ―风机类型认证规则：技术标准 ‖（ 1994年第 2版）。 国际标准 IEC 614001（ 1999年第 2版）的要求已经大部分被 NVN114000执行，按 NEN 6096/2要求进行了补充。 例如：对人身安全和风机样机测试的补充。 NVN 114000标准包括了以下情形： – 分析程序 ； – 外部条件 ； –负载定义 ； –部份安全系数 ； – 控制和安全系统 ； – 外部环境条件的风场评审 ； – 用电安全和防雷法 ； –人身安全 ； – 质量保证 ； –建造，试运行及设备保养的执行和文件备份 ； –样机测试 ； (2) 设计和尺寸计算只限定在某个范围。 如果没有对认证给出任何条件，在与 GL Wind取得一致的前提下，实施常规分析程序。 总之， GL Wind的 ―风机认证指南 ‖用于这种案例的分析和检查。 NVN 114000的载荷假定大体上与 IEC 614001（ 1999 年第 2版）相同。 主要差别如下： –在荷兰 , 除非有更多的证书，用于定义非自动防故障部件的部件等级 2级，将被分应用于所有组成部件。 – 用于疲劳分析和变形分析的个别部分安全系素是不同的，但由此得出的安全水平没有不同。 – NVN 114000的附录 D指出了外部条件，特别是荷兰的风况。 这些规定对于 Den Helder 场所有效 , 如果不进行风场评估，可以用于荷兰风机。 印度标准 (1)在印度，风机的认证以类型认证 –临时方案 – 2020 (以下简称 TAPS2020)为基础，由风能技术中心 (以下简 称 CWET)执行。 (2)TAPS2020包括印度风机认证的根本规则，程序，要求和技术标准。 当且仅当水平轴线上机组的转子扫掠面积超过 40平方米时，才可并网运行，可以运用 TAPS2020。 (3)总之，风机的技术评估以 IEC WT01, IEC 614001 和附录 2， TAPS2020中对印度设计要求为基础。 ： 种类 I在印度运转的风机的有效认证，以下被认可： –根据德国劳埃德船级社 ―风机认证指南 ‖的类型认证 –按照 IEC WT01的类型 认证 ； – 以 DS为基础的丹麦类型认证 – 以 NEN 6096/2, NVN 114000为基础的荷兰类型认证 ； 种类 II 在印度运转的风机的有效认证，如种类 I所示。 但为扩大设计认证的范围。 在 CWET测试范围内，对风机进行测试和测量，符合印度的 IEC 6140012 和IEC 6140021 指南。 种类 3 新的或彻底修改的风机。 风机的测试和测量适用种类 II。 种类 I 和 II –按照 TAPS2020，附录 3的英语文件 ； –按照 IEC WT01 和 ISO 9001对风机生产质量管理 ； –依据 TAPS2020， 附录 5，基础的设计要求 ； 种类 III 按照种类 I和 II的要求。 设计评审程序的要求： –按照 IEC 614001，风机的控制和安全系统 ； –按照 IEC 614001，载荷和载荷情形 ； –按照 IEC 614001的结构设计。 设计和分析方法应以 ISO 2394为基础 ； – 按照 IEC 614001，机械系统 ； –电气部件按照 IEC 614001。 电容器按照 TAPS2020的 特别要求，必须符合超电压，电流限制，过热保护和电压波动等的要求 ； –按照 ISO 9001， ，对制造商设计和发展过程的要求 ； –依据 IEC WT01的生产过程，安装计划和维护计划 ； – 按照 IEC 614001，劳动安全的检查 ； （根据 TAPS2020，附录 2） – 对于各种风况，必须采用以下风场的要求： –标准：根据 IEC 614001； – 极端情况：根据印度标准 875 (第 3部分 )1987 年 ； – 气侯情况，如：最大温度范围，湿度，空气密度 ； – 风场，印度 875 (第 3部分 ) 1987 年 ； –运行条件 , 例如：电压和频率波动，电网故障，运行温度范围。 附录 CENELEC标准 (1) 风机的国际标准自 1988 年以来由技术委员会 88 国际电工委员会编辑。 TC 88 有很多的工作组、项目组和维修组，这些项目组制定或修改标准，技术报告（ TR）和技术规范（ TS）。 (2) 由国际电工委员会（ IEC）制定的各个文件，与欧洲电气部件委员会(CENELEC)制定的电器技术标准是等效的。 由此获得欧标的文件也作为德国标准 (DIN, VDE)并发表。 (3) 除了国际电工委所接管的标准外， CENELEC的 TC88也具有自己的欧标，这些欧标与其它欧洲工作组的一致。 接下来章节中的文件只提到了文件名，没有发行和修订日期。 IEC60050415 国际电工表第 415部分：风力发电机系统 ； IEC 614001安全要求 ； IEC 614002小风机的安全要求 ； IEC 614003（委员会草案）海上风机的设计要求 ； IEC 6140011噪音测量技术 ； IEC 6140012风机能量测试 ； IEC 61400121（委员会草案 ) 与电网连接的风机功率（电源）性能测量 ； IEC TS 6140013机械载荷的测量 ； IEC 6140021与电网连接的风机的电源质量特性的测量和评估 ； IEC TS 6140023对转子结构的全方位测试 ； IEC TR 6140024防雷法 ； IEC 6140025（委员会草案 )风力发电站控制和监管的通讯标准 ； DIN EN 614001安全要求 ； DIN EN 614002小风机的安全设备 ； DIN EN 6140011噪音测量技术 DIN EN 6140012风机功率性能测试 ； DIN EN 6140021与电网连接的风机功率质量特性的测评 ； DIN EN 50308劳动安全 ； DIN EN 50373电磁兼容性 ； DIN EN 50376风机声功率级和噪音值的评估声明 ； 通过互联网页 ,可获得 IEC 标准，通过 EN标准，通过 获得 DIN 标准。 规则和指南 工业用途 ； 2 安全系统、保护和监测设备 ； 目录 IV 工业用途 103 概论 评估文件 (1) 为了使安全系统、保护和监测设备获得认证，一般来说，至少提交下面一些文件： a 风机描述（风机的类型名称、总体布局，功能原理， … ） ； b 控制概念和控制系统的描述（控制系统的结构，启停程序的顺序，风机在正常运行时的性能，风机在发生故障时的性能， … ） ； c 对于负荷认证，风机控制器的描述见第 ； d 运行管理中（已设定的数值）影响风机载 荷的其它参数说明（切入和切出风速，旋转速率，功率值，偏航运动和温度的控制 /调节， … ） ； e 安全概念和安全系统的描述（安全系统的结构，安全系统激活时风机的性能，触发安全系统的标准的说明， … ） ； f 安全系统中各个参数设置的说明（数值） ； g 传感器的描述，如果在安全系统中使用了测量传感器，则也需描述（类型名称，设定值，时间常数） ； h 安全系统激活后，风机的清除（复位）程序的描述 ； i 制动系统及其性能的描述（制动系统结构，运行模式，特征量，时间常数， … ） ； J 电力和液压（如果有使用，还有风力）的电路图表 ，至少可以达到显示安全系统功能的程度。 在电路图表中，电力和液压（如果可适用，还有风力）系统间的连接是清晰可认的。 k 系统的可能故障见。 ； (2) 文件必须符合第 2章中的要求。 并对机组载荷性能作出详细说明。 可能的系统故障 （ 1）安全系统、制动系统、以及偏航系统（如果已定义一个切出偏航误差φA（见第 2段）），必须提交可能的故障报告。 这些报告，对于安全系统的冗余评估，将用于定义 DLC 和。 （ 2）对于各种可能的故障，至少给出下面的信息： －可能的故障的名称和描述 ； －受到影响的部件 ； －可能的原因 ； －检测方式 ； －故障影响 ； －消除负面影响的方法 ； （ 3）文件作者应正确地选择测试技术（如疲劳模态，结果分析，故障树， … ）。 载荷认证的控制器说明 （ 1）对于那些对风机负载响应有影响的相关的控制环路和监控设备，必须提交机组性能和相关载荷的仿真说明（如功率，转速，偏航运动）。 （ 2）风机的控制行为必须用一张电路模块图描述，如有可能，应尽量分级细分。 每一电路模块图都应有输入 /输出响应和原始状态的公式的明确说明。 （ 3）电路模块图应包括控 制器的输入和输出信号，以及所使用的各模块间的内部连接。 用箭头表示信号的作用路径方向。 电路图中，每一个信号都应有明确无误的名称。 （ 4）在规定的时间步中，以离散时间静态或动态的模型方程式（对于线性区域来说， Z传递函数是可行的）的形式，来描述控制器中各个功能块中的输入与输出之间的函数关系。 注意： 控制器所需的功能信号和参数。 可以和它们的模块以摘要的形式记录在一个表格中。 控制和安全系统 概述 控制观念和安全观念是建立在设计阶段的基础上的，且在风力发电机组系统观念框架内，以优化运行，使机组 有一个安全的环境条件，即便是在故障情况下也是如此。 安全观念必须考虑相关的运行参数，比如允许的过速，减速力矩，短路力矩，允许的振动等。 （见 ）。 定义 控制观念和控制系统 1）控制观念是一种程序，可使风力发电机组有效的运行，尽可能的保证无故障出现，轻微承载以及安全。 程序的逻辑通常和可编程单元合二为一，由此形成整个控制系统的一部分。 2）在控制系统的帮助下，可以对风力发电机组控制，调节和监控。 控制系统可以使机组保持在正常的运行限值下。 安全观念和安全系统 1)安全观念是系统观念的一部分，可确保在故障状态时，机组仍能处于安全情况。 故障出现时，安全系统的任务就是确保机组行为符合安全观念的要求。 （ 2）安全系统在逻辑上是高于控制系统的一种系统，在安全相关的限值参数被超过后或者控制系统不能保证机组在正常限值范围内运行时，而采取保护行动的一种系统。 安全系统的目的也是使机组处于安全的条件下。 制动系统 （ 1）制动系统的本质是降低风轮旋转速度，使其速度处于最大值以下，或者干脆使其停止。 制动系统涵盖所有对风轮制动起作用的部件。 （ 2）制动系统可以是气动 学制动、机械制动、电气制动、液压制动或者气动制动类型。 同时也可以是以上提到的多种制动模式的组合，或由几个子系统组成。 清除（复位） 在必须进行的修理或者故障排除作业上，清除意味着人力作用，随后应该让风机停止运行。 风机必须现场清除，人员必须具备资质。 图 旋转速度图，以变速风机为例 （ 1）运行范围为风轮转速最低转速 n1 到最高转速 n3，在此范围内，转速处于正常运行工况下。 运行范围可包括允许的短时的超速（比如，除共振速度外）。 （ 2）额定转速 nr 指的是额定风速 Vr 下对应的转速（见 ）。 （ 3）对于变速风机，当在高于额定风速 Vr 运行时，使用速度控制器设定值 n2 ，（见 ）。 在这种状态下，转速可以以允许的容差在 n2 上下波动。 （ 4） 切出速度 n4，指的是当转速达到这个速度时，通过控制系统，风机立即停机。 （ 5） 触发速度 nA，指的是转速达到这个速度时，安全系统立即触发。 （ 6） 任何时刻都不得超过最大过速 nmax，即使是短时间的过速也不允许。 （ 7） 当定义转速时，各部件之间的相互影响，特别是叶片振动（比如基频），传动链和塔架等必须考虑进去。 功率 （ 1） 从正常运行条件下的功率曲线上，可知额定功率 Pr 指的是风机输出端最大连续电功率（有效功率）（下面可能有变流系统或者在这之前有变压器）。 在这个功率点上，发电机或者发电机 /变流系统获得指定的平均额定电功率。 （ 2） 过载功率 PT是风机输出端的有效电功率，此时，控制系统必须立即减小功率输出。 (3)触发功率 PA指的是风机输出端即时有效电功率，此时，安全系统必须马上触发。 风速 （ 1） 切入风速 Vin是轮毂高度的最低平均风速（对于正常风廓模型 NWP，见第 ），此时 风机开始输出电能。 （ 2） 额定风速 Vr 指的是轮毂高度的最小平均风速（对于正常风廓模型NWP，见第 ），此时，风机开始输出第 段 1的额定功率。 （ 3） 切出风速指的是轮毂高度最大风速（时间由制造商定义），此时风机必须停机。 （ 4） 短期切出风速 VA指的是轮毂高度即时风速（时间由制造商定义），超过此风速时，风机必须立即停机。 风向和偏航误差 （ 1） 偏航误差角 ϕ指的是风向和风机转轴之间的夹角（轮毂高度风攻角的。