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偏航系統(tǒng)是水平軸式風力發(fā)電機組必不可少的組成系統(tǒng)之一。偏航系統(tǒng)的主要作用有兩個。其一是與風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)相互配合，使風力發(fā)電機組的風輪始終處于迎風狀態(tài)，充分利用風能，提高風力發(fā)電機組的發(fā)電效率；其二是提供必要的鎖緊力矩，以保障風力發(fā)電機組的安全運行。風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)一般分為主動偏航系統(tǒng)和被動偏航系統(tǒng)。被動偏航指的是依靠風力通過相關(guān)機構(gòu)完成機組風輪對風動作的偏航方式，常見的有尾舵、舵輪和下風向三種；主動偏航指的是采用電力或液壓拖動來完成對風動作的偏航方式，常見的有齒輪驅(qū)動和滑動兩種形式。對于并網(wǎng)型風力發(fā)電機組來說，通常都采用主動偏航的齒輪驅(qū)動形式。

　　1．偏航系統(tǒng)的技術(shù)要求

　　1.1. 環(huán)境條件
　　在進行偏航系統(tǒng)的設(shè)計時，必須考慮的環(huán)境條件如下：

　　1). 溫度；

　　2). 濕度；

　　3). 陽光輻射；
　　4). 雨、冰雹、雪和冰；
風電偏航BSAB50摩擦片　　5). 化學活性物質(zhì)；
　　6). 機械活動微粒；
　　7). 鹽霧。風電材料設(shè)備風電偏航BSAB50摩擦片
　　8). 近海環(huán)境需要考慮附加特殊條件。
 　　應(yīng)根據(jù)典型值或可變條件的限制，確定設(shè)計用的氣候條件。選擇設(shè)計值時，應(yīng)考慮幾種氣候條件同時出現(xiàn)的可能性。在與年輪周期相對應(yīng)的正常限制范圍內(nèi)，氣候條件的變化應(yīng)不影響所設(shè)計的風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)的正常運行。
　　1.2. 電纜
　　為保證機組懸垂部分電纜不至于產(chǎn)生過度的紐絞而使電纜斷裂失效，必須使電纜有足夠的懸垂量，在設(shè)計上要采用冗余設(shè)計。電纜懸垂量的多少是根據(jù)電纜所允許的扭轉(zhuǎn)角度確定的。
　　1.3. 阻尼
　　為避免風力發(fā)電機組在偏航過程中產(chǎn)生過大的振動而造成整機的共振，偏航系統(tǒng)在機組偏航時必須具有合適的阻尼力矩。阻尼力矩的大小要根據(jù)機艙和風輪質(zhì)量總和的慣性力矩來確定。其基本的確定原則為確保風力發(fā)電機組在偏航時應(yīng)動作平穩(wěn)順暢不產(chǎn)生振動。只有在阻尼力矩的作用下，機組的風輪才能夠定位準確，充分利用風能進行發(fā)電。
　　1.4. 解纜和紐纜保護
　　解纜和紐纜保護是風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)所必須具有的主要功能。偏航系統(tǒng)的偏航動作會導(dǎo)致機艙和塔架之間的連接電纜發(fā)生紐絞，所以在偏航系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置與方向有關(guān)的計數(shù)裝置或類似的程序?qū)﹄娎|的紐絞程度進行檢測。一般對于主動偏航系統(tǒng)來說，檢測裝置或類似的程序應(yīng)在電纜達到規(guī)定的紐絞角度之前發(fā)解纜信號；對于被動偏航系統(tǒng)檢測裝置或類似的程序應(yīng)在電纜達到危險的紐絞角度之前禁止機艙繼續(xù)同向旋轉(zhuǎn)，并進行人工解纜。偏航系統(tǒng)的解纜一般分為初級解纜和終極解纜。初級解纜是在一定的條件下進行的，一般與偏航圈數(shù)和風速相關(guān)。紐纜保護裝置是風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)必須具有的裝置，這個裝置的控制邏輯應(yīng)具有最高級別的權(quán)限，一旦這個裝置被觸發(fā)，則風力發(fā)電機組必須進行緊急停機。
　　1.5. 偏航轉(zhuǎn)速
　　對于并網(wǎng)型風力發(fā)電機組的運行狀態(tài)來說，風輪軸和葉片軸在機組的正常運行時不可避免的產(chǎn)生陀螺力矩，這個力矩過大將對風力發(fā)電機組的壽命和安全造成影響。為減少這個力矩對風力發(fā)電機組的影響，偏航系統(tǒng)的偏航轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)風力發(fā)電機組功率的大小通過偏航系統(tǒng)力學分析來確定。根據(jù)實際生產(chǎn)和目前國內(nèi)已安裝的機型的實際狀況，偏航系統(tǒng)的偏航轉(zhuǎn)速的推薦值見表5。

表5偏航轉(zhuǎn)速推薦值w

　　1.6. 偏航液壓系統(tǒng)

　　并網(wǎng)型風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)一般都設(shè)有液壓裝置，液壓裝置的作用是拖動偏航制動器松開或鎖緊。一般液壓管路應(yīng)采用無縫鋼管制成，柔性管路連接部分應(yīng)采用合適的高壓軟管。螺接管路連接組件應(yīng)通過試驗保證偏航系統(tǒng)所要求的密封和承受工作中出現(xiàn)的動載荷。液壓元器件的設(shè)計、選型和布置應(yīng)符合液壓裝置的有關(guān)具體規(guī)定和要求。液壓管路應(yīng)能夠保持清潔并具有良好的抗氧化性能。液壓系統(tǒng)在額定的工作壓力下不應(yīng)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

　　1.7. 偏航制動器風電偏航BSAB50摩擦片

　　采用齒輪驅(qū)動的偏航系統(tǒng)時，為避免振蕩的風向變化，引起偏航輪齒產(chǎn)生交變負荷，應(yīng)采用偏航制動器（或稱偏航阻尼器）來吸收微小自由偏轉(zhuǎn)振蕩，防止偏航齒輪的交變應(yīng)力引起輪齒過早損傷。對于由風向沖擊葉片或風輪產(chǎn)生偏航力矩的裝置，應(yīng)經(jīng)試驗證實其有效性。

　　1.8. 偏航計數(shù)器

　　偏航系統(tǒng)中都設(shè)有偏航計數(shù)器，偏航計數(shù)器的作用是用來記錄偏航系統(tǒng)所運轉(zhuǎn)的圈數(shù)，當偏航系統(tǒng)的偏航圈數(shù)達到計數(shù)器的設(shè)定條件時，則觸發(fā)自動解纜動作，機組進行自動解纜并復(fù)位。計數(shù)器的設(shè)定條件是根據(jù)機組懸垂部分電纜的允許扭轉(zhuǎn)角度來確定的，其原則是要小于電纜所允許扭轉(zhuǎn)的角度。

　　1.9. 潤滑

　　偏航系統(tǒng)必須設(shè)置潤滑裝置，以保證驅(qū)動齒輪和偏航齒圈的潤滑。目前國內(nèi)的機組的偏航系統(tǒng)一般都采用潤滑脂和潤滑油相結(jié)合的潤滑方式，定期更換潤滑油和潤滑脂。

　　1.10. 密封

　　偏航系統(tǒng)必須采取密封措施，以保證系統(tǒng)內(nèi)的清結(jié)和相鄰部件之間的運動不會產(chǎn)生有害的影響。

　　1.11. 表面防腐處理

　　偏航系統(tǒng)各組成部件的表面處理必須適應(yīng)風力發(fā)電機組的工作環(huán)境。風力發(fā)電機組比較典型的工作環(huán)境除風況之外，其他環(huán)境（氣候）條件如熱、光、腐蝕、機械、電或其他物理作用應(yīng)加以考慮。

　　2．偏航系統(tǒng)的組成

　　偏航系統(tǒng)一般由偏航軸承、偏航驅(qū)動裝置、偏航制動器、偏航計數(shù)器、紐纜保護裝置、偏航液壓回路等幾個部分組成。偏航系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)見圖5。

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