(高清版)GBT 40082-2021 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 傳動鏈地面測試技術(shù)規(guī)范

ICS27.180國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I 1范圍 12規(guī)范性引用文件 1 14符號 2 26試驗設(shè)備和儀器 47試驗內(nèi)容和方法 4 9測試報告內(nèi)容 附錄A(資料性附錄)報告格式樣本 Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國風(fēng)力機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC50)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司、新疆金風(fēng)科技股份有限公司、上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司、中國電力科學(xué)研究院有限公司、中國船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司、中國科學(xué)院電工研究所、北京鑒衡認(rèn)證中心有限公司、南京高速齒輪制造有限公司、株洲時代新材料科技股份有限公GB/T40082—2021風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈地面測試技術(shù)規(guī)范1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈性能地面測試技術(shù)條件、試驗設(shè)備和儀器、試驗內(nèi)容和本標(biāo)準(zhǔn)適用于風(fēng)輪掃掠面積大于200m2的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1032三相異步電動機(jī)試驗方法GB/T2900.53電工術(shù)語風(fēng)力發(fā)電機(jī)組GB/T3785.1—2010電聲學(xué)聲級計第1部分：規(guī)范GB/T5226.1機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T9239.1機(jī)械振動恒態(tài)(剛性)轉(zhuǎn)子平衡品質(zhì)要求第1部分：規(guī)范與平衡允差的檢驗GB/T17626.30—2012電磁兼容試驗和測量技術(shù)電能質(zhì)量測試方法GB/T18451.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計要求GB/T19568風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝配和安裝規(guī)范GB/T22095—2008鑄鐵平板GB/T25389.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組永磁同步發(fā)電機(jī)第1部分：技術(shù)條件GB/T25389.2—2018風(fēng)力發(fā)電機(jī)組永磁同步發(fā)電機(jī)第2部分：試驗方法GB/T35854風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其組件機(jī)械振動測量與評估GB/T36994風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性測試規(guī)程GB/T36995風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障電壓穿越能力測試規(guī)程GB50040動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JB/T7486—2008溫度傳感器系列型譜JB/T11498光柵旋轉(zhuǎn)編碼器JJG144—2007標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定規(guī)程3術(shù)語和定義GB/T2900.53界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。傳動鏈drivetrain風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中從主軸動力輸入端到并網(wǎng)點(diǎn)之間所有機(jī)械、電氣傳動相關(guān)部件的總和。1GB/T40082—2021安裝支架supportstructure4符號下列符號適用于本文件。J——傳動鏈轉(zhuǎn)動慣量(kg·m2);Pn——傳動鏈輸出的額定電功率(kW);P?——被試傳動鏈輸入機(jī)械功率(kW);P,被試傳動鏈輸出電功率(kW);Pout——發(fā)電狀態(tài)下傳動鏈的輸出電功率(kW);試驗控制系統(tǒng)應(yīng)具備在意外突發(fā)情況下緊急停止設(shè)備運(yùn)行的功能，并符合GB/T5226.1的要求。在運(yùn)行工況超出驅(qū)動系統(tǒng)和被試傳動鏈可承受的運(yùn)行條件時，試驗控制系統(tǒng)應(yīng)具有主動停止設(shè)備運(yùn)行的功能。5.2轉(zhuǎn)速范圍在試驗過程中，應(yīng)根據(jù)被試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈的設(shè)計要求來確定運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍。在理想穩(wěn)態(tài)風(fēng)況條件下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速和風(fēng)速的曲線如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速與功率的曲線如圖2所示，代表各廠家的真實(shí)曲線。23GB/T40082—2021轉(zhuǎn)速72rm.x7r 0VjoWt7sut說明：Vin-—切入風(fēng)速，單位為米每秒(m/s);v?——額定風(fēng)速，單位為米每秒(m/s);Voun——切出風(fēng)速，單位為米每秒(m/s);n?——最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n.——額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n?——最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);ng——切出轉(zhuǎn)速，軟件保護(hù)，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n?——停機(jī)轉(zhuǎn)速，硬件保護(hù)，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);nmax-—安全極限轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。說明：n1——最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n:——額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n?——最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);P?！獋鲃渔溳敵龅念~定電功率，單位為千瓦(kW)。圖2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速和功率的曲線5.3試驗條件試驗應(yīng)滿足以下條件，結(jié)構(gòu)形式示例見圖3:a)設(shè)備基礎(chǔ)平臺的設(shè)計應(yīng)符合GB50040的要求。b)設(shè)備基礎(chǔ)平臺每一個平面的平面度誤差應(yīng)不低于GB/T22095—2008中3級要求。d)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗時，設(shè)備基礎(chǔ)平臺的前后、左右、上下方向的振動，在0.1Hz～10Hz頻率范圍內(nèi)速度應(yīng)不超過0.2mm/s,位移應(yīng)不超過0.16mm。4GB/T40082—2021e)試驗前，傳動鏈通過安裝支架被固定到基礎(chǔ)平臺上，并進(jìn)行機(jī)械和電氣連接，被試傳動應(yīng)安裝完整并符合現(xiàn)場實(shí)際情況，應(yīng)滿足GB/T19568的要求。被試傳動鏈和安裝支架的受力連接應(yīng)僅通過偏航軸承實(shí)現(xiàn)，與現(xiàn)場運(yùn)行狀況一致。f)除了電網(wǎng)適應(yīng)性試驗項目，進(jìn)行其他項目的試驗時，并網(wǎng)點(diǎn)交流電壓的三相不平衡度應(yīng)小于2%,背景電壓總諧波畸變率應(yīng)小于3%。g)被試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈并網(wǎng)點(diǎn)的短路容量至少應(yīng)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組額定容量的3倍。驅(qū)動系統(tǒng)安裝支架基礎(chǔ)平臺偏航軸承地基安裝支架圖3被試傳動鏈?zhǔn)疽鈭D6試驗設(shè)備和儀器6.1設(shè)備檢定試驗使用的儀器、儀表和傳感器均應(yīng)經(jīng)計量機(jī)構(gòu)檢定合格，并在檢定有效期內(nèi)；試驗使用的儀器儀表的量程、精度等級和準(zhǔn)確度應(yīng)符合測試要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.2精度等級6.2.1試驗時采用的電氣測量儀表應(yīng)符合GB/T17626.30—2012的A級要求。6.2.2加速度傳感器頻率響應(yīng)范圍、傳感器和檢測單元不確定度應(yīng)滿足GB/T35854的要求。6.2.3測力計準(zhǔn)確度應(yīng)不低于JJG144—2007的0.5級要求，響應(yīng)頻率應(yīng)不小于200Hz。6.2.4編碼器應(yīng)滿足JB/T11498和轉(zhuǎn)速范圍的要求，分辨率不低于1000ppr。6.2.5聲級計應(yīng)滿足GB/T3785.1—2010規(guī)定的1級要求。6.2.6溫度傳感器應(yīng)滿足JB/T7486—2008規(guī)定的A級要求。6.2.7其他測量儀器、儀表符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.3驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)滿足被試傳動鏈在地面測試過程中所有帶載測試項目的要求，如傳動鏈額定工況穩(wěn)定運(yùn)行、規(guī)定時間內(nèi)的過載和超速工況運(yùn)行等，并具備轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速兩種目標(biāo)的控制能力。驅(qū)動系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速-功率特性應(yīng)覆蓋被試傳動鏈系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行要求。驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)保證與被試傳動鏈系統(tǒng)連接的對中性，當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)拖動被試傳動鏈系統(tǒng)輸出功率在20%P?~100%P。范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行時，被試傳動鏈主軸輸入端處的轉(zhuǎn)矩脈動峰-峰值應(yīng)小于額定轉(zhuǎn)矩7試驗內(nèi)容和方法外觀檢查應(yīng)包含以下內(nèi)容：5GB/T40082—2021a)裝配檢查：檢查被試傳動鏈裝配是否完整、正確；c)安裝尺寸、外形尺寸檢查：外形、安裝尺寸應(yīng)符合GB/T19568和被試傳動鏈安裝工藝文件的要求；d)轉(zhuǎn)動檢查：傳動鏈盤車轉(zhuǎn)動時，應(yīng)平穩(wěn)輕快，無怠滯現(xiàn)象，無異音。7.2起動阻力矩試驗起動阻力矩的測定方法應(yīng)按照GB/T25389.2—2018中5.20規(guī)定的要求執(zhí)行。對于具有增速齒輪箱的傳動鏈，起動裝置可安裝于主軸動力輸入端的圓盤面。7.3動平衡試驗被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)不進(jìn)行機(jī)械連接，通過變頻器驅(qū)動被試傳動鏈的發(fā)電機(jī)運(yùn)行于電動機(jī)模式，將傳動鏈帶動至傳動鏈運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍。從并網(wǎng)最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速到最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速內(nèi)至少均勻分布5個點(diǎn)，其中包括額定轉(zhuǎn)速，在設(shè)定轉(zhuǎn)速點(diǎn)運(yùn)行穩(wěn)定后，用動平衡測試儀進(jìn)行測試并記錄數(shù)據(jù)。測點(diǎn)應(yīng)布置在傳動鏈低速輸入端主軸承和高速發(fā)電機(jī)傳動端軸承，評價方法應(yīng)按照GB/T9239.1的規(guī)定執(zhí)行，高速、低速端不平衡的計算轉(zhuǎn)子質(zhì)量分別為以高速、低速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動體質(zhì)量。7.4轉(zhuǎn)動慣量試驗按照GB/T1032的要求測試被試傳動鏈中發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子冷態(tài)直流電阻。被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)不進(jìn)行機(jī)械連接，通過變頻器驅(qū)動被試傳動鏈中發(fā)電機(jī)運(yùn)行于電動機(jī)模式，將轉(zhuǎn)速提升至發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速的1.1倍。轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，測量發(fā)電機(jī)輸入端電壓和電流，計算輸入有功功率P,然后斷電使傳動鏈自由空轉(zhuǎn)減速，在1.1倍～0.9倍發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，測定轉(zhuǎn)速變化所需的時間。傳動鏈機(jī)械損耗按公式(1)計算：Ploss=Pe—Pfe—Pcu (1)式中：Ploss——傳動鏈的機(jī)械損耗，單位為千瓦(kW);Pe——發(fā)電機(jī)作為電動機(jī)帶動傳動鏈運(yùn)行時，測量得到的電機(jī)輸入有功功率，單位為千瓦(kW);Pcu——發(fā)電機(jī)作為電動機(jī)帶動傳動鏈運(yùn)行時，根據(jù)測量電流和發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電阻計算得到的電機(jī)銅損耗，單位為千瓦(kW);Pfe——發(fā)電機(jī)在電機(jī)型式試驗過程中，在空載運(yùn)行工況下測定的鐵損耗，單位為千瓦(kW)。用轉(zhuǎn)速傳感器記錄在斷電后，傳動鏈從發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速的1.1倍到同步轉(zhuǎn)速0.9倍的轉(zhuǎn)速自由下降曲線，采樣間隔時間不大于0.1s,在該過程中，可認(rèn)為僅由機(jī)械損耗作用使傳動鏈動能下降。傳動鏈轉(zhuǎn)動慣量按公式(2)計算：……△t——從1.1倍發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速下降到0.9倍發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速的減速時間，單位為秒(s);J——傳動鏈轉(zhuǎn)動慣量，單位為千克二次方米(kg·m2);W1.1——1.1倍發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速對應(yīng)的角速度，單位為弧度每秒(rad/s);Wo.g--——0.9倍發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速對應(yīng)的角速度，單位為弧度每秒(rad/s)。從而可計算得到慣量J,重復(fù)三次，取平均值。6GB/T40082—20217.5超速試驗被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)不進(jìn)行機(jī)械連接，按照GB/T35854的規(guī)定布置振動傳感器，通過變頻器驅(qū)動被試傳動鏈的發(fā)電機(jī)運(yùn)行于電動機(jī)模式，將傳動鏈帶動至傳動鏈額定轉(zhuǎn)速的1.2倍，持續(xù)時間為2min。針對帶增速齒輪箱的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈，振動評價按照GB/T35854的規(guī)定執(zhí)行。針對直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動鏈，振動評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照GB/T25389.1的規(guī)定執(zhí)行。檢查傳動鏈各部件是否存在有害形變或損傷。7.6空載電壓畸變率試驗被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍，對被試傳動鏈的發(fā)電機(jī)外部施加或利用內(nèi)部永磁體產(chǎn)生實(shí)際運(yùn)行所需的勵磁激勵，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓β首儞Q，使被試傳動鏈功率輸出端產(chǎn)生滿足并網(wǎng)運(yùn)行要求的空載電壓。從傳動鏈并網(wǎng)最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速到最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速內(nèi)至少均勻分布5個點(diǎn)，其中包括額定轉(zhuǎn)速，在設(shè)定轉(zhuǎn)速點(diǎn)運(yùn)行穩(wěn)定后，用功率分析儀對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)側(cè)空載線電壓進(jìn)行測量，分解出基波和50次以下各次諧波含量。7.7振動噪聲掃頻試驗離外表面1m的位置放置噪聲測試探頭，方向正對被測部件。被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)不進(jìn)行機(jī)械連接，通過變頻器驅(qū)動被試傳動鏈的發(fā)電機(jī)運(yùn)行于電動機(jī)模式，將傳動鏈帶動至傳動鏈最小并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，主軸以0.1r/min的速度變化率提升速度，直至最大并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后以同樣的速度變化率降低轉(zhuǎn)速至最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，連續(xù)記錄轉(zhuǎn)速對應(yīng)各測試點(diǎn)的振動噪聲數(shù)據(jù)，分析處理得到掃頻振動噪聲曲線。7.7.2負(fù)載振動噪聲掃頻試驗被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，被試傳動鏈并網(wǎng)，驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈以主軸每分鐘0.1r/min的速度變化率提升速度，被試傳動鏈根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計要求的轉(zhuǎn)速-功率曲線同步調(diào)整輸出功率，直至最大并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后以同樣的速度變化率降低轉(zhuǎn)速至最小并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，連續(xù)記錄各轉(zhuǎn)速下對應(yīng)各測試點(diǎn)的振動數(shù)據(jù)、噪聲數(shù)據(jù)和輸出功率，分析處理得到轉(zhuǎn)速、功率特性下的掃頻振動曲線和噪聲曲線。在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，設(shè)計輸出功率和實(shí)測輸出功率的偏差應(yīng)不超過額定功率的1%。7.8阻尼試驗無齒輪箱的直驅(qū)機(jī)型可不進(jìn)行該項試驗。在被試傳動鏈高、低速轉(zhuǎn)軸非應(yīng)力集中位置同一截面的圓周方向貼應(yīng)變片測量扭矩，應(yīng)變信號均不少于兩路，彼此之間的動態(tài)誤差在整個功率范圍內(nèi)應(yīng)不大于貼片位置額定扭矩的2%;將驅(qū)動系統(tǒng)和被試傳動鏈通過聯(lián)軸器相連并對中，在50%以上負(fù)載對應(yīng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，使被測傳動鏈瞬間脫網(wǎng)，同時切斷驅(qū)動系統(tǒng)動力，使傳動軸系產(chǎn)生自由的往復(fù)扭轉(zhuǎn)振蕩，記錄其高、低速軸應(yīng)力振蕩衰減曲線，記錄間隔時間應(yīng)不大于0.1s,按照上述方式多次測量取平均值，見圖4。70.80—0.2—0.4—0.6—0.8b)低速軸扭矩圖4高速、低速扭矩振蕩衰減曲線由公式(3)可得公式(4):……(3)……(4)在實(shí)際阻尼波形振幅讀數(shù)時，可取前三個半周期進(jìn)行計算，由于基線處理難度較大，且基線的偏差對阻尼影響較大，往往讀取兩個相鄰波形的峰-峰值之比，衰減系數(shù)φ可按公式(5)計算：……(5)式中：Ax————扭矩振蕩衰減曲線中第K個周期波形的峰值，單位為牛米(N·m)。7.9效率試驗7.9.1試驗工況被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后被試傳動鏈并網(wǎng)。根據(jù)被試傳動鏈的轉(zhuǎn)速-功率特性，在20%P?~100%P。范圍內(nèi)，每間隔10%Pn取一點(diǎn)對傳動鏈效率進(jìn)行測試。8幾GB/T40082—2021幾在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，設(shè)計輸出功率和實(shí)測輸出功率的偏差應(yīng)不超過額定功率的1%。7.9.2直接測量法在被試傳動鏈的低速聯(lián)軸器貼應(yīng)變片，采用扭矩結(jié)合轉(zhuǎn)速測試的方法來測量被試傳動鏈輸入機(jī)械功率。應(yīng)變片需要以90°為間隔在低速聯(lián)軸器非應(yīng)力集中位置同一截面的圓周方向貼4組應(yīng)變片測量扭矩，在測量的功率范圍內(nèi)，任一應(yīng)變片的輸出和4組應(yīng)變片平均值的差均應(yīng)不超過輸入軸額定扭矩值的1%,在計算中取4組應(yīng)變片測量的平均值，結(jié)合轉(zhuǎn)速測量，可以得到傳動鏈輸入機(jī)械功率，輸入機(jī)械功率P?按公式(6)計算：P?=T×w/9550……………(6)式中：P?———傳動鏈輸入機(jī)械功率，單位為千瓦(kW);T——低速聯(lián)軸器的扭矩，單位為牛米(N·m);w———低速聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。測量輸入軸輸入機(jī)械功率P?的同時，測量被試傳動鏈輸出電功率P?,則可以得到傳動鏈效率，傳動鏈效率η按公式(7)計算：…………….(7)式中：P,傳動鏈輸出電功率，單位為千瓦(kW)。7.9.3間接測量法采用兩臺配置完全相同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組同軸連接并良好對中，一臺為電動狀態(tài)，另一臺為發(fā)電狀態(tài)，如圖5所示，那么通過測量電動狀態(tài)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入電功率Pm、發(fā)電狀態(tài)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出電功率Pout即可推算被試傳動鏈效率：………F圖5間接測量效率法布置圖7.10半實(shí)物仿真試驗7.10.1試驗條件半實(shí)物仿真試驗的軟件環(huán)境為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷仿真計算軟件，用于實(shí)時模擬高度真實(shí)的外部運(yùn)行工況以及無法連入測試中的硬件系統(tǒng)運(yùn)行特性。半實(shí)物仿真試驗的硬件環(huán)境為被測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組除葉片及塔架基礎(chǔ)外的所有整機(jī)系統(tǒng)，如主控制系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、變流系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等子系統(tǒng)；半實(shí)物仿真試驗的通信接口為用于實(shí)現(xiàn)仿真環(huán)境與硬件系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)交互的通信協(xié)議。半實(shí)物仿真試驗條件由以上三部分組成。半實(shí)物仿真試驗平臺框架見圖6所示。9GB/T40082—2021聯(lián)軸器聯(lián)軸器驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速/扭矩反饋上位機(jī)氣動仿真軟件槳距角變槳需求變槳位置變槳系統(tǒng)扭矩/轉(zhuǎn)速反饋轉(zhuǎn)速/扭矩需求扭矩/轉(zhuǎn)速需求主控系統(tǒng)電機(jī)扭矩被試系統(tǒng)風(fēng)速圖6半實(shí)物仿真試驗平臺框圖根據(jù)GB/T35854的要求將振動傳感器布置在傳動鏈上；在被試傳動鏈高速、低速轉(zhuǎn)軸非應(yīng)力集中位置同一截面的圓周方向貼應(yīng)變片測量扭矩，應(yīng)變信號均不少于兩路，彼此之間的動態(tài)誤差在整個功率范圍內(nèi)應(yīng)不大于貼片位置額定扭矩的2%;在并網(wǎng)點(diǎn)以功率分析儀測量電壓、電流，并進(jìn)一步分析有功按照GB/T18451.1使用可用于產(chǎn)品認(rèn)證的風(fēng)電仿真軟件得到被試傳動鏈在平均風(fēng)速為額定風(fēng)速，湍流強(qiáng)度為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計要求情況下的10min輸入風(fēng)況，以及極端運(yùn)行陣風(fēng)風(fēng)況。試驗內(nèi)容應(yīng)包含暫態(tài)的額定風(fēng)速下并網(wǎng)過程測試、額定風(fēng)速下故障停機(jī)測試、極端運(yùn)行陣風(fēng)測試，以及穩(wěn)態(tài)的額定風(fēng)速下10min正常湍流運(yùn)行測試。在聯(lián)調(diào)過程中檢查各子系統(tǒng)的運(yùn)行情況、主控制系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的通信和控制邏輯匹配性，以及被試傳動鏈的轉(zhuǎn)速、扭矩和變槳的執(zhí)行情況。在測試過程被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至最小并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后被試傳動鏈并網(wǎng)。驅(qū)動系統(tǒng)運(yùn)行于轉(zhuǎn)矩控制模式，結(jié)合風(fēng)輪仿真模型以及變槳系統(tǒng)的仿真或半實(shí)物模型，導(dǎo)入仿真的各類輸入風(fēng)況，以輸入軸扭矩作為驅(qū)動系統(tǒng)的閉環(huán)反饋，使傳動鏈主軸輸入端達(dá)到設(shè)定扭矩。整個測試過程中，在考慮控制延時影響后，輸入軸仿真扭矩和輸入軸實(shí)測扭矩的偏差應(yīng)不超過額定值的5%。測量并記錄上述暫態(tài)工況下的功率和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動情況，穩(wěn)態(tài)工況下的功率和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩情況并分析其方差，以及各工況下的傳動鏈振動情況。7.11電網(wǎng)適應(yīng)性試驗被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后被試傳動鏈并網(wǎng)。根據(jù)被試傳動鏈的轉(zhuǎn)速-功率特性，在20%P?~100%P。范圍內(nèi)，每間隔20%Pn取一點(diǎn)對給定電網(wǎng)條件下傳動鏈的適應(yīng)性進(jìn)行測試。按照GB/T35854,在傳動鏈布置符合要求的振動傳感器；在被試傳動鏈高速、低速轉(zhuǎn)軸非應(yīng)力集中位置同一截面的圓周方向貼應(yīng)變片測量扭矩，應(yīng)變信號均不少于兩路，彼此之間的動態(tài)誤差在整個功率范圍內(nèi)應(yīng)不大于所在位置額定扭矩的2%;在傳動鏈并網(wǎng)點(diǎn)以功率分析儀測量電壓、電流等參量。GB/T40082—2021試驗設(shè)備的要求和試驗的具體執(zhí)行方法按照GB/T36994的規(guī)定執(zhí)行。7.12故障電壓穿越能力試驗被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后被試傳動鏈并網(wǎng)。根據(jù)被試傳動鏈的轉(zhuǎn)速-功率特性，取20%P。和100%P。作為測試點(diǎn)，測試傳動鏈在故障電壓穿越情況下的動態(tài)過程。按照GB/T35854,在傳動鏈布置符合要求的振動傳感器；在被試傳動鏈高速、低速轉(zhuǎn)軸非應(yīng)力集中位置同一截面的圓周方向貼應(yīng)變片測量扭矩，應(yīng)變信號均不少于兩路，彼此之間的動態(tài)誤差在整個功率范圍內(nèi)應(yīng)不大于所在位置額定扭矩的2%;在傳動鏈并網(wǎng)點(diǎn)以功率分析儀測量電壓、電流等參量。試驗設(shè)備的要求和試驗的具體執(zhí)行方法按照GB/T36995的規(guī)定執(zhí)行。7.13溫升試驗進(jìn)行該項試驗時，機(jī)艙罩應(yīng)安裝完成，機(jī)艙冷卻散熱條件應(yīng)與現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行基本一致。被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后被試傳動鏈并網(wǎng)，提升至額定轉(zhuǎn)速，在額定電壓下使被試傳動鏈輸出額定有功功率，經(jīng)長時運(yùn)行后當(dāng)15min間隔的齒輪箱油以及30min間隔的發(fā)電機(jī)各部分溫度讀數(shù)變化在1K以內(nèi)認(rèn)為達(dá)到溫度穩(wěn)將驅(qū)動系統(tǒng)和被試傳動鏈通過聯(lián)軸器相連并對中，在0.9pu電壓和額定轉(zhuǎn)速下輸出額定有功功率和cosφ=0.95下的容性無功功率，經(jīng)長時運(yùn)行后當(dāng)15min間隔的齒輪箱油以及30min間隔的發(fā)電機(jī)各部分溫度讀數(shù)變化在1K以內(nèi)認(rèn)為達(dá)到溫度穩(wěn)定，讀取機(jī)艙外環(huán)境、主軸承、齒輪箱油、發(fā)電機(jī)軸承、發(fā)電機(jī)繞組及機(jī)艙空間內(nèi)其他敏感位置的溫度值。7.14超載試驗被試傳動鏈與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械連接，由驅(qū)動系統(tǒng)帶動被試傳動鏈運(yùn)轉(zhuǎn)至并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后被試傳動鏈并網(wǎng)，提升至額定轉(zhuǎn)速，使被試傳動鏈輸出額定有功功率的110%,保持穩(wěn)定2min,測量7.13中規(guī)定的部分溫度測點(diǎn)的溫度值以及GB/T35854要求測點(diǎn)的振動情況，測量齒輪箱噪聲。8檢驗規(guī)則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傳動鏈測試項目不作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出廠試驗或型式試驗的強(qiáng)制要求，可作為制造商或用戶進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)試驗驗證時的參考方法。需求方可根據(jù)實(shí)際情況執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)中試驗項目的全部或部分。9測試報告內(nèi)容測試報告應(yīng)包含以下信息：a)被試對象的描述：3)發(fā)電機(jī)工作點(diǎn)(轉(zhuǎn)速/功率);4)切入風(fēng)速、切出風(fēng)速和額定風(fēng)速；5)變流器及主控系統(tǒng)軟件版本號；GB/T40082—20217)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組類型。b)測試環(huán)境的描述：1)驅(qū)動系統(tǒng)的功率和轉(zhuǎn)速范圍；2)被試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈并網(wǎng)點(diǎn)短路容量；3)效率測試方法；4)半實(shí)物仿真試驗用軟件。2)測試設(shè)備校準(zhǔn)證書。d)測試過程的描述：(資料性附錄)報告格式樣本A.1被試對象被試對象的描述可見表A.1。表A.1被試對象的描述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造商名稱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組型號風(fēng)力發(fā)電機(jī)組序列號風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)日期風(fēng)輪轉(zhuǎn)速范圍發(fā)電機(jī)工作點(diǎn)(轉(zhuǎn)速1/功率1,轉(zhuǎn)速2/功率2,…)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組類型(A定槳失速/B轉(zhuǎn)差調(diào)速/C雙饋/D全饋)額定功率風(fēng)輪直徑額定風(fēng)速工作電壓范圍工作頻率范圍A.2試驗環(huán)境試驗環(huán)境的描述可見表A.2。驅(qū)動系統(tǒng)的功率和轉(zhuǎn)速范圍(最大穩(wěn)定工作區(qū)域，轉(zhuǎn)速1/功率1,轉(zhuǎn)速2/功率2,…)被試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈并網(wǎng)點(diǎn)短路容量效率測試方法半實(shí)物仿真試驗用軟件A.3測試設(shè)備和儀器測試設(shè)備和儀器的描述可見表A.3。GB/T40082—2021表A.3測試設(shè)備和儀器的描述名稱制造商型號校準(zhǔn)證書編號A.4測試過程測試過程描述可見表A.4。試驗的項目報告中參數(shù)、符號的說明報告編寫人報告審查人報告批準(zhǔn)人簽發(fā)日期A.5測試結(jié)果匯總裝配檢查外觀檢查尺寸檢查轉(zhuǎn)動檢查力臂/m阻力矩1/(N·m)阻力矩2/(N·m)阻力矩3/(N·m)平均阻力矩/(N·m)表A.7動平衡試驗轉(zhuǎn)速r/min低速軸平衡量mm/s高速軸平衡量mm/s表A.8慣量試驗P./kWP./kWPf/kW△t?/s慣量/(J/kg·m2)表A.9超速試驗齒輪增速型機(jī)組測點(diǎn)振動位移振動速度mm/s振動加速度mm/s2主軸承齒輪箱發(fā)電機(jī)直驅(qū)型機(jī)組發(fā)電機(jī)表A.10空載電壓畸變率試驗轉(zhuǎn)速r/min諧波階次電壓幅值V234GB/T40082—2021表A.10(續(xù))轉(zhuǎn)速r/min諧波階次電壓幅值V轉(zhuǎn)速2234轉(zhuǎn)