1、酒钢天力能源公司风力发电机组论证说明1.1 总体说明本指南以德国劳埃德船级社风能股份有限公司在风能委员会的文本为范本编写而成。1.2 认证的范围1.2.1 认证的细节认证一个风机或风电场分为以下几个步骤。1.2.1.1 C设计评审要进行 C 样机设计评审（见 1.2.2 节），必须在设计文件基础上，对样机进行合理性校核。随后，GL Wind 出具关于 C 设计评审是否符合要求的声明。1.2.1.2 风机的 A 型和 B 型设计评审要进行 A 或 B 设计评审（见 1.2.3 节），在对所有要求的材料和部件分析的前提下，以及对第一批安装的风机中的一个进行试运行认证的前提下，要求对设计分析进行全面
2、考核。然后，GL Wind出具关于 A 或 B 设计评审是否符合要求的声明。1.2.1.3 风场的设计评审(1) 风场的设计评审 (见 1.2.4 节) ，必须有以下步骤： A 或 B 型设计评审，见 1.2.3 节；风场的设计评审（见 1.2.4.2 节）；(2)完成后，GL Wind 出具设计评审是否符合要求的声明。1.2.1.4 对风机型号的类型认证(1)要取得型号合格证(见 1.2.5 节) ，以下步骤是必需的：设计评审（见 1.2.3 节）；厂商的质量管理系统（见 1.2.5.2 节）；机组生产和树立时，设计相关要求的实施(见第 1.2.5.3 )；样机运行测试的认证 (见 1.2.
3、5.4 节和第 10 章) ；(2)完成后，和类型证书一样，GL Wind 将发表声明，在样机的生产、树立时、和设计相关的执行是否到位。1.2.1.5 项目证书(1) 要获得项目证书，如风场或风机（见 1.2.6 节），以下是必需的步骤： 所使用的风力发电机组的型号合格证(参见第 1.2.5 )；风场设计评审(见 1.2.4 节) ； 基础检查；生产期间的监督：运输和架设的监督（见 1.2.6.3 节）；试车期间的监督（见 1.2.6.4 节）；定期检查(定期监测) ，以维持证书的有效性(见第 1.2.6.5 和第 11 章)；(2) 完成后， GL Wind 将发放证书1.2.2 样机评估（
4、C 设计评审）1.2.2.1 概述C 型设计评审（样机评估）用于树立的风机样机。一般来说，应在样机上进行功率和负荷测量，然后与计算值进行比较。假如对控制系统进行修改之后，载荷数值不会发生变化，则允许对控制系统进行修改。C 设计评审通常建立在对载荷、转子、机械部件、塔架和基础的可行性全面检查上。国家性或地方性法规可能要求对塔架和基础进行完整的分析。1.2.2.2 范围和有效性(1)对于各种类型的风机，只能有一个 C 设计评审。如果样机采用了其他的风轮，或采用了其他运行模式，或采用其他对负载有重大影响的方法，那么，这就是新机型，必须采取新的 C 设计评审。(2)C 设计评审对试运行（最大试运行时间
5、为 2 年或满负荷情形下 4000 小时）有效。首先必须使用正确的标准。在最短的时间内，应对风机进行 B 设计评审。1.2.2.3 要提交的文件(1) 对于 C-设计评审，应提交以下文件：风机的概述；控制和安全概念的描述； 安全系统和制动系统的描述；负荷的完整计算； 转子叶片的主要图纸，包括结构设计和叶片联接；机舱的总体布置图；轮毂，主轴和主框架图纸；要运用的主要部件清单(如主轴承，变速箱，制动系统，发电机等)；塔架和基础的主要图纸土地调研报告（可选择的）电气设备的描述业主姓名和地址样机的计划树立的场所(2)在某种情况下，一些文件是必要的：塔架的计算文件；基础的计算文件；(3) 对测量的总结，
6、测量报告，测量结果与设计值的比较应提交给 GL Wind 进行评价。1.2.2.4 评估范围(1)风机的安全系统，应检查安全有关的运行值是否进行了侦测，且对安全系统有用。此外，检查是否有两个独立的制动系统。(2)如果极端载荷和疲劳载荷，可和其他类似大小的风机相比，则可以对比检查叶根，轮毂和塔顶载荷的合理性。如果要评审更大的风机，则必须考虑自然条件，推出合理的值。注意：可以放弃对载荷的全面检查，因为对样机来说，允许对载荷产生影响的控制系统进行修改。(3)，对传动链中的转子叶片和机械部件的合理性进行检查，可以借鉴相似大小风机设计经验。如 1.2.2.1 节已经提到的，对塔架和基础的可行性检查是否充
7、分，或有无必要进行全面分析，取决于地方性法规或要求。1.2.3 A和 B设计评审1.2.3.1 范围和有效性(1) 为使 A 类或 B 型设计评审获得通过，要求进行第 1.2.3.2 和第 1.2.3.3测试与证明，见图 1.2.1。(2)假如有些未解决的项点不直接与安全相关，则 B 型设计评审可包括一些这样的项点。B 型设计评审的有效期为一年。在有效期内，安装的该类型的所有风机都应报告给 GL Wind。(3) A设计评审仅在没有未解决项点时进行。A设计评审的有效性不确定。当没有 GL Wind 许可就对部件设计（设计评审的组成部分）进行修改时，A设计评审就会失效。(4) 在 A 或 B 型
8、设计评审范围内可随意对基础进行检查。1.2.3.2 设计文件的评估(1)对于设计文件的评估，制造商应以说明书，计算，图纸，零部件清单等形式提交全套文件。建议提交机组生产和树立过程中与设计相关要求的执行文件，这些文件在类型认证范围中，以进行设计认证。 (2) 最初，对设计的基础性文件进行了评估，这些文件是：控制和安全系统概念（第 2 章）；载荷定义/载荷设想（第 4 章；(3)一旦这些文件被评估，接下来进行以下部件和部件的设计评估：安全系统（第 2 章）；风轮（6.2 章）；机械结构(6.3 和 6.5 章) ，包括机舱和转子（6.4 章）；机械部件（第 7 章）；电器部件，其中包括雷电保护(第
9、 8 章) ；塔架(第 6.6 章) ，也可选择基础(6.7 章) ；手册(第 9 章) ：树立指南，调试手册，运行手册，维修手册；1.2.3.3 证明和测试(1)叶片测试范围在 6.2.5 节详细说明；(2)在试验台对主齿轮箱的样机试验应在 A设计评审签发前完成 (见第10.7 节) 。(3)调试程序应该在第一个风机（按照待认证的风机版本建造）上进行验证(见第 10.8 节 )。1.2.4 风场设计评审1.2.4.1 范围为了使风场设计评审获得通过，第 1.2.1.3 章节中所列步骤是必要的。1.2.4.2 风场评审(1)风场的评审包括检查整个风机，环境因素对风机的影响，以及风机之间的相互影
10、响。(2)对于风场评审，应考虑以下几方面的影响：场地地形的复杂性；该地的风况；其他的环境条件，例如：温度，冰和雪，湿度，雷击，太阳辐射，空气中的含盐量等 地震危险，相关的负荷及设计方法； 该地的电能情况；土壤条件；(3)如果风场主要环境条件可能削弱风机的完整性和安全性，应该与 GL Wind 协商考虑。具体要求见 4.4 节。(4)当地的外界条件对风机的影响，风机之间的相互影响，以及风场建筑等的影响都应加以考察。必须证实外界条件不是风机设计假定值的临界值（见1.2.3.2 章节）。如果与设计假定相比，风场情况将导致更高载荷或更加不利的情形，则应依据风场条件进行设计评审。1.2.5 类型认证1.
11、2.5.1 范围和有效性(1)要取得类型认证，必须实现 1.2.1.4 章列举的步骤。类型认证只适合一种类型的风机，而不是用于现行的风机或项目。(2)类型认证有效期为两年。在有效期内，应将所有这种类型的风机安装情况向 GL Wind 进行一年一次的汇报。如果 A设计评审或质量认证系统失效的话，即使在 2 年的有效期内，该类型认证也会失效。(3)一旦有效期到期，则要求厂商重新进行认证(见 1.2.7 节)。1.2.5.2 质量管理系统在质量管理(QM)系统范围内，制造商必须证明在设计和制造方面符合 ISO 9001 要求。一般情况下，认证受到权威认证机构中质量管理认证的影响(见 3.2章节) 。
12、1.2.5.3 机组生产和树立中与设计相关的要求的实施(1) 目的：必须确保在生产和建造中，遵守和执行技术文件中对部件的要求和规定。部件及风机生产商只需向 GL Wind 展示一次。此外，这种方法通常是用于替代正常生产期间的外部监视。(2)生产和建造期间监督范围取决于质量管理标准，应与 GL Wind 一致。(3)生产和建造期间质量管理措施的描述，应放在相应部件或组装的总结性文件中，可以用图纸，说明书和样本文件等方式进行质量管理的检查。(4)建议已提交的质量管理措施的描述，在设计评审范围内。(5)在特定范围内，GL Wind 从生产开始就检查文件规定的执行情况。对于每一种情况，必须决定是否可以
13、检查成品的一致性，或作为机组生产商的进货检查的一部分。(6)程序中影响质量或部件性能的变化应向 GL Wind 报告。如果发生重大变化，必须向上提交说明书，重新检查，必要时进行特定检查。(7) 如果得知风机运行中由于产品本身缺陷而出现偏差或故障，GL Wind有权在类型认证颁发后继续监督生产。 (8)排除故障的可能性如下：修改说明文件后，发生的故障得到解决。必须进行抽样检查。 如果未发现过失，GLWind 可以对这些部件或部件生产商施加外部监视。1.2.5.4 样机测试(1) 在样机试验运行范围内要测量以下几项：测量功率曲线（见 10.2 节）；测量噪声（见 10.3 节） ；测量电气性能（见
14、 10.4 节）；测试风机性能（见 10.5 节）；负荷测定（见 10.6 节）；(2)只有取得 GL Wind 同意后测试范围才能有所偏离。(3) 第 10 章给出了具体的测量方法以。在机组运行前，测量点，计划的测量范围及其评估应与 GL Wind 一致（同样见第 10 章）。若把测量结果当作强度分析的基础，在测量前，附加要求必须与 GL Wind 达成共识。(4) 要完成测量，必须进行以下工作： 测试文件的评估； 检查测量结果的可行性； 对比测量结果和设计文件中的假定值；(5) 向 GL Wind 提交关于各种测量及比较的测量报告，以便评估。1.2.6 项目证书1.2.6.1 范围和有效性
15、(1) 要获得项目证书，必须按第 1.2.1.5 章节的步骤进行；见图 1.2.3 项目证书适用于实际机组或项目。(2)项目证书有效性不确定。若无定期监督，证书就失效。未经 GL Wind允许的修改，变化或修理也会导致证书失效。1.2.6.2 生产期间的监督(1)在生产期间的监督开始之前，生产商必须符合质量管理(简称 QM)的规定。通常质量管理系统应符合 ISO 9001 标准，否则质量管理系统必须由 GL Wind 评定。必须符合 3.2.3 章节的最低要求。(2)生产期间的监督的范围由质量管理办法的标准决定，且应得到 GL Wind同意。通常 GL Wind 会执行以下的认可行为：对原料和
16、成分进行检测 ；审查质量管理报告如：试验证书，绘图工具，报告 ；监督生产，包括储存条件和随机抽样处理；防腐蚀检查；电源系统检查；最终试验的监督；1.2.6.3 运输和树立时的监督(1)开工前,必须提交架设手册(见第 9.1 章节) ，手册必须考虑风场的特殊环境条件。应检查手册是否与假定设计，交通及主要树立条件（气候，工作进程等）一致。而且，必须提交有关风机位置的风场布置计划，以及机组如何联结电网的计划。(2) GL Wind 的监督范围由公司在交通和建造方面的质量管理措施而决定。通常 GL Wind 将执行以下条例：对有问题的风机进行鉴定，进行部件布置；检查运输中部件的损伤；检查工作进度 (例
17、如焊接，安装，上螺钉)；目前生产商还没完成的，为生产优质产品而对预制部件和即将安装的部件进行的检查；随机采样基础上，检查建造中的重要步骤；检查螺栓连接，监视非破坏性试验(如焊接节点)；检测腐蚀保护；检查电路安装（电缆的运行，设备接地和接地系统）；1.2.6.4 试运转监督(1)试运转前，应提交启动手册(见第 9.2 节) 及所有计划的测试进行评估。在试运转前，生产商必须提供风机正确树立的证据，及（必要时）能安全运行的测试证明。若无此证明，运行时须进行适当测试。在 GL Wind 监督下进行试车。(2) 试车过程中，须测试风机工作状态的所有功能，测试包括：紧急按钮的机能；运行中，所有可能运行条件
18、下制动的触发；偏航系统的机能；负载脱离时的性能；超速运转的性能；自动运行功能；整个机组外观检查 ；控制系统说明器的的逻辑性检查；1.2.6.5 定期监控(1)要维持证书有效，风机的保养必须与保养手册一致，且机组情况必须依据 11 章“定期监控 ”由 GL Wind 定期监控。须由被 GL Wind 认可的专业人士进行维修及文件备份。通常情况下，定期监控周期为 2 年。监测周期可能因机组情况不同而有所不同。(2)任何破坏或重大维修应向 GL Wind 报告。要维持证书有效，任何改动都需 GL Wind 的批准。具体监测范围应取得 GL Wind 同意。(3)GL Wind 将仔细阅读维护记录。G
19、L Wind 进行的定期监控包括以下内容：基础；塔架；机舱；传动链的所有部件；风轮；液压/气动系统；安全和控制系统；电气设备；(4)定期监控的详细说明参见第 11 章。1.2.7 重新认证(1) 类型认证有效期满后，必须要求厂商进行重新认证。认证完成后，GL Wind 授予有效期为两年的证书（见 1.2.5 节），并对重新认证进行说明。(2) 重新认证时，应提交以下文件给 GL Wind 进行评估：有效图纸清单；对部件设计的修改（设计评审的一部分）及（如果应用）修改的评估文件清单；最后审查后质量管理系统的变动清单；所有安装该类型风机的清单(至少有变量的准确名称的类型说明，序列号，轮毂高及安装位
20、置的说明)；关于已安装的风机的所有损坏清单；(3)如果对结构有所修改，都要进行调查，并对A 设计评审的声明的声明进行修订。1.3 设计和建造的基本原理1.3.1 概述(1)本方针以结构耐久性和可靠性的普遍原理（例如 ISO 2394 或欧洲标准）为基础。(2)待鉴定的风机，必须按照如下要求设计：生产和保养必须安全，寿命期内运行经济。因而需要特别证明： 假定在生产和正常寿命期内(极限运转状态)出现的所有的载荷，机组都能承受 (见 1.3.2.1 节) ；在运行的极限状态时，在每个假定载荷影响下，该装置仍然可用；(3)通常情况下，风机的设计应该能经受一些小故障而不至于引起严重损伤。比如说可以通过以下方式达到这种效果：加强重要部分的设计，即使某个部位出现小故障也不至于整体受损，或： 确保所有重要部分能承受所有预期影响；(4) 应设定检查和维修间隔，确保间隔期间，机组不会出现重大损坏。计划应考虑到相关部件检查的实际操作可能性。(5)当不能进行检查时，部件的设计和生产必须确保机器在整个使用期限内能正常使用。(6) 维修包括：在寿命期内，授权人员的所有工作可为确保机组持久耐用。包括：定期检查；特别检查（如出现故障或地震后）；修补；1.3.2 定义1.3.2.1 载荷在该定义中，负荷指导致结构载荷的所有作用及环境的互动作用。1.3.2.2 极限状态
