风电机组的结构及其选型描述

　　风电机组结构

　　1．外部条件

　　根据最大抗风能力和工作环境的恶劣程度，按强度变化的程度对风电机组进行分级。根据IEC61400设计标准，共分为4级。对电网的要求：电压波动为额定值±10%，频率波动为额定值±5%。

　　2．机械结构

　　2.1总体描述

　　整机是建立在钢结构底座上，该结构应具有很大的强韧度，底部由坚固底法兰组成，风电机组所有的主要部件都连接于其上。发电机固定位置与机舱轴线偏离，以使得风电机组在满载运行时，整机质心与塔架和基础中心相一致。偏航机构直接安装在机舱底部，机舱通过偏航轴承与偏航机构连接，并安装在塔架上，整个机舱底部对叶轮转子到塔架造成的动力负载和疲劳负荷有很强的吸收作用。

　　机舱座上覆盖有机舱罩，材料是玻璃钢，具有轻质高强的特点，有效地密封，以防止外界侵蚀，如雨、潮湿、盐雾、风砂等。机舱上安装有散热器，用于齿轮箱和发电机的冷却；同时，在机舱内还安装有加热器，使得风电机组在冬季寒冷的环境下，机舱内保持在10℃以上的温度。

　　2.2载荷情况

　　- 启动：从任一静止位置或空转状态到发电过渡期间，对风电机组产生的载荷。

　　- 发电：风电机组处于运行状态，有电负荷。

　　- 正常关机：从发电工况到静止或空转状态的正常过渡期间，对风电机组产生的载荷。

　　- 紧急关机：突发事件（如故障、电网波动等），引起的停机。

　　- 停机：停机后的风电机组叶轮处于静止状态，采用极端风况对其进行设计。

　　- 运输/安装/维护：整体装配结构便于运输，安装、维护易于实施。

　　2.3 叶片

　　叶片根部是一个法兰，与回转轴承连接，实现变桨过程。叶尖配有防雷电系统。

　　2.4变桨轴承/机构

　　目前，国际上常见的有两种类型，一种是液压驱动联杆机构，推动轴承，实现变桨；一种是电机经减速驱动轴承，实现变桨；由于高压油的传递需要通过静止部件向旋转部件（轮毂）传递，难以很好地实现，易发生漏油；电信号的传递较易实现，兆瓦级风电机组多采用电机驱动变桨。

　　出于安全考虑，配置蓄电池，防止电网突然掉电或电信号突然中断，使得风电机组能够安全平稳地顺桨实现制动。

　　变桨机构组成：轴承，驱动装置（电机+减速器），蓄电池，逆变器，变桨速度16°/秒左右。