ГОСТ Р 51991-2002
Группа Е10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Нетрадиционная энергетика
Ветроэнергетика
УСТАНОВКИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
Общие технические требования
Nontraditional power engineering. Wind power engineering. Wind turbines.
General technical requirements
ОКС 27.180
ОКП 34 8793
Дата введения 2003-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН АО "Новые и возобновляемые источники энергии" (ВИЭН), ВНИИСтандарт, ГосНИЦ ЦАГИ, ГНУ ВИЭСХ, ВНИИНМАШ
ВНЕСЕН Управлением научно-технического прогресса Минэнерго России
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 25 декабря 2002 г. N 516-ст
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
В настоящее время многие российские предприятия активно разрабатывают и осваивают производство ветроэнергетических установок (ВЭУ) различной мощности и назначения.
За рубежом ветроэнергетика более 15 лет назад вышла на уровень промышленного производства ВЭУ, которые по своим показателям уже достигли рентабельности и конкурируют с электростанциями, работающими на угле. Нормативной базой для зарубежных разработок, изготовления и эксплуатации ВЭУ, а также для проектирования на их основе ветроэлектрических станций (ВЭС) является комплекс международных стандартов МЭК 61400, устанавливающих требования и методы испытаний ветровых турбогенераторов, и разделы В6 и С3 МЭК/PAS 62111, устанавливающие требования к генераторам ВЭУ и требования безопасности к ВЭУ и ВЭС при децентрализованном электроснабжении в части защиты от грозовых перенапряжений и от поражения электрическим током, а также рекомендации по выбору аппаратов защиты.
Целью настоящего стандарта является установление общих единых требований к ВЭУ различной мощности и назначения. Применение стандарта будет способствовать обеспечению современного технического уровня, качества и экономичности ВЭУ при их разработке (проектировании), производстве и эксплуатации.
Настоящий стандарт отвечает потребностям народного хозяйства и направлен на развитие нетрадиционной возобновляемой энергетики как альтернативы органическому топливу, используемому для выработки электрической энергии.
По мере разработки и принятия государственных стандартов, гармонизированных с международными стандартами МЭК, в настоящий стандарт будут внесены соответствующие изменения.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на ветроэнергетические установки (ВЭУ) всех типов и устанавливает единые технические требования к ним.
Положения настоящего стандарта рекомендуется применять предприятиям, союзам, ассоциациям, концернам, акционерным обществам, межотраслевым, региональным и другим объединениям независимо от форм собственности и подчинения, расположенным на территории Российской Федерации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ Р 51237-98 Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения
3 Определения
В настоящем стандарте используют определения, приведенные в ГОСТ Р 51237.
4 Общие требования
4.1 Характеристики
4.1.1 Основные требования
ВЭУ следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ Р 51990 и технических условий на ВЭУ конкретного типа по конструкторской документации, утвержденной в установленном порядке.
4.1.2 Требования назначения
4.1.2.1 Значения расчетной, буревой, минимальной рабочей и максимальной рабочей скоростей ветра ветроагрегата должны быть приведены в технических условиях и эксплуатационной документации на ВЭУ конкретного типа.
4.1.2.2 ВЭУ, предназначенные для работы с электронагревательными приборами, электронасосами и с нагрузками других видов, должны иметь в своем составе устройства, обеспечивающие значение мгновенной мощности нагрузки, близкой к характеристике максимальной мощности ветроагрегата в диапазоне от минимальной рабочей до расчетной скорости ветра. В обоснованных случаях допускается ступенчатое регулирование мощности нагрузки.
4.1.2.3 ВЭУ, работающая на электродвигательную нагрузку, должна иметь в своем составе устройство, обеспечивающее надежный пуск электродвигателя на холостом ходу во всем рабочем диапазоне скоростей ветра. В технических условиях на ВЭУ должны быть указаны условия пуска двигателя с нагрузкой.
4.1.3 Требования к конструкции
4.1.3.1 Размеры ВЭУ и ветроагрегата, входящего в ее состав, размеры башни (мачты), диаметр ветроколеса и другие характеристики определяют, исходя из требований технического задания, и указывают в технических условиях на ВЭУ конкретного типа.
4.1.3.2 В конструкции ВЭУ массой более 1 т должны быть предусмотрены места крепления тросов при монтаже и демонтаже ВЭУ различными способами (с помощью крана, трактора, лебедки и др.).
4.1.3.3 В нижней части башни (мачты) должна быть предусмотрена установка соединительной коробки (щита) для подключения к внешней электрической сети.
4.1.3.4 Конструкция ВЭУ должна обеспечивать удобство монтажа, демонтажа, обслуживания, а также возможность свободного доступа к элементам настройки, регулирования и управления ВЭУ, а также к ее составным частям.
4.1.3.5 ВЭУ должна быть автоматизирована. Объем автоматически выполняемых операций ВЭУ различного назначения может быть различен. В обязательный объем автоматизации входят:
- ограничение частоты вращения ветроколеса на заданном уровне при высоких скоростях ветра;
- автоматическая ориентация ветроколеса по направлению ветра (при ветроагрегате с горизонтально-осевым ветродвигателем);
- защита электрических цепей ВЭУ от токов короткого замыкания и перегрузок.
4.1.3.6 ВЭУ, работающие совместно с дизель-электрическими агрегатами и электроисточниками других типов, а также входящие в состав ветроэлектрических станций (ВЭС), работающих на стационарную электрическую сеть, должны иметь следующий минимальный объем дополнительной автоматизации:
- автоматическое включение на параллельную работу при достижении минимальной рабочей скорости ветра при соблюдении ограничений по току включения;
- автоматическое отключение и останов ВЭУ при снижении скорости ветра ниже минимальной, выходе из строя токосъемного устройства или при предельно допустимом закручивании кабеля;
- возможность дистанционного управления ВЭУ мощностью выше 30 кВт;
- автоматическое отключение и останов ВЭУ при скорости ветра выше максимальной рабочей скорости, а также при возникновении недопустимо высокого уровня вибраций основных частей ветроагрегата;
- автоматический пуск в работу (страгивание и разгон до синхронной частоты вращения).
4.1.3.7 Металлические и неметаллические покрытия в ВЭУ должны обеспечивать коррозионную стойкость в условиях эксплуатации и хранения, приведенных в стандартах и технических условиях на ВЭУ конкретного типа.
4.1.3.8 Конструкция ВЭУ должна соответствовать современным требованиям технической эстетики в части внешнего вида, гармоничности размещения, целостности, масштабности и оформления оборудования с учетом физиологических факторов.
4.1.4 Требования к электрическим параметрам и режимам
4.1.4.1 Допускаемая перегрузка генератора ВЭУ по току и мощности и время работы при перегрузках должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на генератор конкретного типа.
4.1.4.2 Мощность собственных нужд ВЭУ не должна превышать 10% установленной мощности генераторов ВЭУ.
4.1.4.3 Установившееся отклонение частоты тока при работе на нагрузку в рабочем диапазоне скоростей ветра и изменении нагрузки от холостого хода до мощности, удовлетворяющей расчетной характеристике ВЭУ при соответствующей скорости ветра, не должно быть более:
- для автономных ВЭУ мощностью до 5 кВт включительно ... ±5%;
- для автономных ВЭУ мощностью свыше 5 кВт и ВЭУ гарантированного электроснабжения ... ±3%.
4.1.4.4 Переходное отклонение частоты тока при условиях согласно 4.1.4.2 - не более ±10%.
4.1.4.5 Установившееся отклонение напряжения на выходе ВЭУ в рабочем диапазоне скорости ветра при снижении и увеличении нагрузки от холостого хода до мощности, удовлетворяющей расчетной характеристике ВЭУ при соответствующей скорости ветра, не должно быть более:
- для автономных ВЭУ мощностью до 5 кВт включительно ... ±10%;
- для автономных ВЭУ мощностью свыше 5 кВт различного назначения ... ±8%.
4.1.4.6 Переходное отклонение напряжения на выходе ВЭУ в рабочем диапазоне скорости ветра при снижении и увеличении нагрузки до мощности, удовлетворяющей расчетной характеристике ВЭУ при соответствующей скорости ветра, не должно быть более ±20% номинального значения.
4.1.4.7 Время переходного процесса при снижении и увеличении нагрузки от холостого хода до мощности, удовлетворяющей расчетной характеристике ВЭУ при соответствующей скорости ветра, в рабочем диапазоне скорости, не должно быть более 5 с.
4.1.4.8 Коэффициент несинусоидальности кривой выходного напряжения не должен быть более:
- для ВЭУ трехфазного тока частотой 50 Гц ... 5%;
- для ВЭУ однофазного тока и трехфазного тока частотой свыше 50 Гц ... 8%.
4.1.4.9 Коэффициент несинусоидальности кривой тока в линии "ВЭС - электрическая сеть" не должен быть более 10%.
4.1.4.10 Коэффициент небаланса линейных напряжений при несимметричной нагрузке фаз с коэффициентом небаланса тока нагрузки 25% номинального значения (при условии, что ни в одной из фаз ток не превышает номинального значения) не должен быть более 10%.
4.1.4.11 Нормы качества электрической энергии ВЭУ постоянного тока устанавливают в технических условиях на ВЭУ конкретного вида.
4.1.4.12 При работе ВЭУ совместно с дизель-электрическими агрегатами должны соблюдаться условия эксплуатации дизельных двигателей согласно стандартам и техническим условиям на изделия конкретных видов.
4.1.5 Требования стойкости к внешним воздействующим факторам
4.1.5.1 ВЭУ следует изготавливать климатических исполнений У, УХЛ и Т, категорий размещения 1, 1.1, 2 и 2.1 по ГОСТ 15150.
4.1.5.2 ВЭУ должны допускать в процессе эксплуатации воздействия:
- дождя интенсивностью 3 мм/мин для установок и агрегатов исполнений У и УХЛ, интенсивностью 5 мм/мин - для исполнения Т;
- снега, росы, инея, града и гололеда для установок и агрегатов исполнений У и УХЛ;
- солнечной радиации с расчетной интегральной поверхностной плотностью теплового потока (верхнее рабочее значение) до 1125 Вт/м;
Попробуйте «Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно