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EWM 最发风速模型
EWS 最大风切变
F 疲劳
N 正常的或最大(安全系数)
NWP 正常风速轮廓线模型
NTM 正常湍流模型
S IEC 标准的WTGS分类(安全等级)
T 运输和安装(安全系数)
U 极限
VAWT 垂直轴风力机
VAWTGS 垂直轴风力发电机组
5 基本要素
5.1 概述
为了保证VAWTGS机构、结构、电气系统和控制系统的安全,在下面的条款中给出了技术要求。这些技术要求应用于VAWTGS的设计、制造、安装和维护以及相关的质量管理过程。此外,已有的VAWTGS的安装、运输和维护要求中的各种安全规程也必须遵守。
5.2 设计方法
本标准要求采用结构动力学模型,以便预测设计载荷。这个模型应用第6章指出的湍流和其他极端风况以及第7章规定的设计状况来确定风力机工作风速范围内 的载荷。应对规定的外部条件与设计工况和载荷情况的所有相关组合进行分析。一确定具体型号VAWTGS设计载荷组。
VAWTGS的整体结构试验数据,能提高设计数据的可信度,并能验证结构动力模型设计的合理性。
应通过计算和试验来验证设计的合理性。如果用试验验证,则试验时的极限条件必须满足本标准规定的特性值与设计状况。试验条件的选择,包括试验载荷在内,必须考虑相关的安全因素。
5.3 安全等级
VAWTGS 可按下面两种安全等级中的一种进行设计:
n 一般安全等级,当失效的结果可能导致人身伤害,或造成经济损失和产生社会影响时,采用这一等级;
n 特殊安全等级,当安全取决于局部调整或制造厂与用户二者协商决定时,采用这一等级。
一般等级VAETGS的安全系数,本标准7.6条详细说明。特殊等级VAWTGS的安全系数必须由制造厂与用户协商同意。根据特殊安全等级设计的VAWTGS即为6.2条定义的S级VAWTGS。
5.4 质量保证
质量保证是VAWTGS及其零部件设计、采购、制造、安装、运行和维护的主要部分。
质量体系遵照相关国家标准要求。
5.5 机组铭牌
下列内容应突出明显地标示在永久性的产品铭牌上:
—— VAWTGS 的制造厂和国家;
—— 型式和产品编号;
—— 生产日期;
—— 额定功率;
—— 参考风速;
—— 轮毂高度处工作风速范围,Vin~Vout ;
—— 工作环境的允许温度范围;
—— VAWTGS 的等级;
—— VAWTGS 输出端额定电压;
——VAWTGS 输出端频率或频率范围,通常额定频率偏差大于2%时,为频率允许变化范围。
6 外部条件
6.1 概述
在VAWTGS的设计中应考虑本章阐述的外部条件。
VAWTGS要承受环境和电对它的影响,这些影响主要体现在载荷、使用寿命和正常工作等几个方面。为保证一定的安全性和可靠性水平,这设计中药考虑到环境、电力和土壤参数并在设计文件中予以明确规定。
环境条件可进一步划分为风况和其他外部条件。电力的条件则可参照电网条件。土壤特性关系到VAWTGS的基础设计。
各类外部条件可再细分为正常外部条件和极端外部条件。正常外部条件通常涉及的是长期结构载荷和运行状态。极端外部条件出现机会很少,但它是潜在的临界外部设计条件。设计载荷情况由这些外部条件与风力机运行模式结合而构成。
对结构整体而言,风况是最基本的外部因素。其他环境条件对设计特性,诸如控制系统功能、耐久性、腐蚀等有影响。
根据VAWTGS安全等级的要求,设计中要考虑正常和极端条件,详见下列相关条款。
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