沈阳工程学院MW级风电机组运检维实训平台项目招标公告

一、风电机组一套（不含塔筒）

为了满足MW级风电机组运检维实训平台的建设，需一套2MW及以上容量的全新风电机组，该机组应具备除塔筒外所有的零部件及软件控制程序。机组为全新出厂机组，手续（销售、生产、质检、出厂）和技术资料（包括但不限于设备技术规范和运行操作说明书、出厂试验纪录和有关图纸、安装记录和调试记录、故障处理手册、设备及物料装配清单）齐全。本招标文件涉及的机组技术资料（包括但不限于技术图纸、软件、技术方案、设备规格）不存在任何版权争议。

机组功能和参数：

1.1.叶片

叶片单只长度不低于40米，数量为3只，无损伤，中标单位需将3只叶片运输至校内指定地点并提供叶片支撑装置。

叶片材质和参数

▲1.1.1材质：玻璃钢（GFRP）；

▲1.1.2参数：

a.叶尖运行最小线速度:≥41.995m/s;

b.叶尖额定线速度:≤82.415m/s;

c.叶尖最大线速度:(2min):≤95.014m/s;

d.叶尖最大线速度:(10s):≤102.888m/s;

e.扫风面积:7870m^2~7890m^2；

f.额定转速:15.7rpm≤15.9rpm;

g.运行最小转速:≥8rpm;

h.最大风轮转速(2min):≥18.1rpm;

j.最大风轮转速(10s):≥19.****.

1.2.控制系统

中标方可提供控制系统运维和技术培训服务。

1.2.1主控系统

满足模拟量、数字量、开关量等信号的采集、处理功能。可实现变桨、偏航、冷却、润滑等风机全部控制功能。

主控柜内接触器、断路器、空开、浪涌、继电保护器等辅助控制、执行器件均应符合国家标准《GB/T 14048-2020》中对电气设备的技术要求。

▲中标方需为采购方提供整套远程状态监测系统（SCADA），提供主控系统的软件程序（源代码、下载软件、开发平台）以及变频器、风速仪等涉及通信调试设备的全套调试工具及软件，提供故障处理和状态统计类的软件，提供同型号机组的员工培训资料。中标方能够根据采购方需求对已有控制系统进行修改。
控制系统需具备故障模拟功能，可通过人机交互界面（包括但不限于机位操作面板、主控软件系统、远程SCADA界面、独立的机组控制软件）的参数设置实现故障复现，具体要求为以电气线路阻断和软件参数设置的形式制造状态监测异常类、安全链类、以及控制失效类的故障，可模拟的故障数量不得低于10个。

控制器类型：PLC、上位机以及远程集控

设备额定频率：48.5-51HZ

可在静态条件下实现对机组各设备的独立控制。

1.2.2.变桨系统

▲配置超级电容(UPS)，且单个叶片电容容量大于2F。

变桨形式：电动变桨。具有手操、电控以及计算机远程控制三种模式。

提供通信、调试涉及的全部软、硬件及工具，三年以旧换新服务，不存在任何版权争议。

1.2.3.偏航系统

▲驱动方式：电机驱动+四级行星减速齿轮箱

控制方式：主动对风/计算机控制

偏航速度：≥0.32/s

▲偏航制动方式：滑块式衬垫

润滑方式：自润滑

偏航驱动器功率：≥12kW

偏航驱动器数量：≥3台

风速风向仪类型：机械或超声波，提供通信、调试涉及的全部软、硬件及工具，三年以旧换新服务，不存在任何版权争议。

1.2.4.冷却系统

▲齿轮箱采用油冷方式。发电机采用水冷方式。

发电机冷却技术指标：冷却介质预充压力：≥2.8bar(20℃)；冷却系统工作压力：3bar≤3.1bar；冷却系统工作流量范围：每个泵150L/min,≥24.5m扬程时；冷却介质工作温度范围：-30℃ <+70℃；冷却系统工作介质：0%乙二醇，60%水；

变流器冷却采用水冷方式，包括整套泵-电机单元、水冷却单元、阀及管道，需配置一个独立的驱动风扇。变流器冷却系统技术指标：水冷却单元：>1.38kW/K,流量70L/min

冷却介质预充压力：2bar(20℃)；冷却系统工作压力：3bar；冷却系统工作流量范围：个泵70L/min,21m扬程时；冷却介质工作温度范围：-30℃ <+70℃；冷却系统工作介质：40%乙二醇，60%水

1.2.5.润滑系统

机组中需润滑的部位至少包括：齿轮箱、偏航齿轮、发电机、变桨轴承和齿轮。润滑介质种类包括固态摩擦材料、齿轮油、润滑脂。

▲机组采用集中润滑方式，以特定的时间间隔自动为轴承滚道以及齿面提供满足其质量要求的润滑脂。润滑系统采用递进润滑结构，润滑泵电机启动带动润滑泵工作，将油箱中的油脂通过泵 单元、一次分配高压软管、一级主分配器、二次分配高压软管，二级分配器，三次分配高压 软管，最后通过轴承注油点和润滑小齿轮供给轴承滚道和齿轮齿面。

齿轮箱润滑系统由机械泵、电动泵、过滤器、阀、管路及相 应的传感器组成，机械泵和电动泵共同为润滑系统提供驱动油压，机械泵由齿轮箱驱动，电动泵由电气控制。泵出的压力油经过滤器的过滤后进入温控阀，温控阀会自动根据油温高低 改变开口大小将油分为两路，一路直接经分配器分配到齿轮箱各润滑点，一路经风冷却器冷 却后再到分配器分配。

风冷器风扇电机根据实际温度与设置由电控启闭。齿轮箱内部加热器及外部油加热器也是根据实际温度与设置由电控启停。

变桨和偏航齿轮箱的润滑主要采用油浴润滑和部分轴承脂润滑的方式。

1.3齿轮箱

齿轮箱应能实现主传动链的机械能传递和变速。

中标单位可提供齿轮箱运维和技术培训服务。

▲齿轮箱技术指标：

额定输入功率：≥2225kW

额定输入转速：≤15.7rpm

额定输入扭矩：≥1355kNm

传动比：1:114.65±1%

额定输出转速：1800±10rpm

输出转速范围：930～2070rpm

输出最大转速(2分钟内)：≥2160rpm

输出最大转速(10秒内)：≥2340rpm

最大制动力矩：≥22kNm

齿轮箱采用一体化传动链设计的齿轮箱，主轴采用内置式。齿轮箱内部采用两级行星加一级平行轴的传动结构，主轴通过花键或涨紧套将动力传到第一级行星轮系，再由第一级太阳轮输出到第二级行星轮系，然后由第二级太阳轮输出到平行轴轮系，最后由末级平行轴齿轮将动力输出。齿轮箱采用飞溅+强制润滑方式。

1.4.发电机

发电机采用双馈异步发电机，定子绕组接电网，转子绕组由具有可调节频率的三相电源激励。

中标方可提供发电机运维和技术培训服务。

▲发电机前后轴承应为绝缘铜保持架深沟轴承，轴承游隙C3。集电环应为320滑环。

▲发电机技术指标：

额定功率：≥2100kW

额定电压：690±5V

定子额定电流：≤1600A

转子额定电流：≤600A

转速：930～2070rpm

额定频率：50Hz

绝缘等级：F级或以上（F级最高允许工作温度为155℃）

防护等级：≥IP54

冷却方式：水冷

1.5.叶轮

叶轮包括轮毂、变桨设备以及支撑工装三部分。

轮毂应包含铸件本体、导流罩、导流罩支架等部件，且轮毂底部应与主轴法兰盘使用至少54颗螺栓连接，螺栓尺寸≥M36*320。

▲变桨设备包括：

变桨减速机3台、变桨电机3台、变桨驱动器3台、变桨后备电源3套、变桨限位装置3套、变桨充电器1台、变桨控制器一套、变桨辅助执行机构3套、3个变桨驱动控制柜：

▲变桨电机的定位控制由集成在控制柜内的驱动器控制，驱动器直流母线电压在低至200V时仍可以正常工作；

变桨设备驱动器中有制动斩波电阻器，防止制动过程中驱动器直流母线过电压。

有1个低压浪涌保护柜：用来对变桨系统电源、信号、通讯等系统的防雷保护。

有3个超级电容(UPS)电源柜：由30个电容单体串联组成，在电网掉电的情况下，由超级电容组给驱动直流母线供电。

有3个永磁同步变桨电动机(集成有温度传感器、热敏电阻、位置传感器、电磁制动 /单向滑动装置),变桨驱动器采集位置传感器(分辨率：4096±2inc/rev)的位置信号并反馈给 主控系统，通过实时的位置反馈实现精确的桨距角定位。

有3个限位开关(工作位置):开关触点是风机安全系统中的节点，可以保证将叶片运行在0-90°的工作范围之内，如果超出工作位置，则会触发安全链停机。

有3个接近式传感器(顺桨位置):3个接近式传感器用于检测叶片是否达到顺桨位置。

所有电缆的抗拉、绝缘能力符合国标《风力发电场设计规范 GB 51996-2015》中对风力发电机组辅助及附属设施的有关要求。

变桨电机电磁制动在制动掉电的情况下可向顺桨方向自由转动。

中标方可提供叶轮运维和技术培训服务。

1.6.变流系统

变流系统由并网开关、变流器以及并网保护装置组成。

并网开关包括定子侧断路器、网侧接触器，在并网后实施并网控制，并提供过流、过压、欠压、过热、缺相、错相保护功能。

变流器由网侧变换器(LSC)、 电机侧变换器(GSC)、软启动电路、滤波电路组成。变流器的核心控制算法主要在变流器功率模块的控制集成电路板中得以实现。集成电路板包括3块电路板：网侧控制模块、转子侧控制块和接口电路板。

▲并网保护装置包括Crowbar保护电路、母排过压保护装置、转子过载泄放回路、防雷设备等，使机组符合国家电网对低电压穿越和电网适应性能力方面的要求，能够在雷击情况下，保护变流器内部的各种电气设备。

▲变流器完全采用模块化结构，异物防护等级为≥IP54。

中标方能提供变流器运维和技术培训服务。

1.7.机舱

机舱部套包含主要部件：制动系统、液压系统、偏航系统、气象系统、提升系统、加热系统、机架本体等。

1.7.1制动系统：风力发电机组制动系统由气动制动和机械制动两部分组成；两套装置相互独立，互不影响；

▲气动制动机构；

机械制动采用液压制动机构

机械制动由刹车盘、刹车钳和液压站组成；

机械制动的技术指标：

制动类型:被动式

额定制动扭矩:≥11250Nm

最大制动扭矩:≥10400Nm

最小制动扭矩:≥8600Nm

制动持续时间:<15s/最大制动扭矩，<19s/最小制动扭矩

制动盘最大转速：340±5rpm

制动延迟：<0.2s

1.7.2液压系统：

****泵站、电磁元件、蓄能器、连结管路等组成，为高速轴机械刹车系统和风轮锁定装置提供动力源。包括液压站1个、液压站-主轴刹车系统管路2根、液压站-偏航系统管路7根；

▲部件参数：

系统压力：210±2bar

泵流量：≥1.56L/min

电机功率：≥0.75KW

电机转速：1360±10r/min

系统工作模式：蓄能器冲压模式

电机电压：400VAC,50HZ

阀控制电压：24VDC

油箱容积：≥13L

噪音等级：≤65db

IP防护等级：电机：≥IP44,电器插头：≥IP65

中标方能提供机舱及其内部设备的外观改造、技术改造、运维和技术培训服务。

1.7.3偏航系统：

偏航系统能够根据风速风向仪所提供的风向信号使风机自动对风。确定机舱的目标位置，向偏航驱动器发送控制指令，驱动偏航电机使机舱自动对风。偏航系统在工作时带有阻尼控制。偏航系统利用风速风向仪获得风信息反馈给PLC；PLC控制4个偏航电机同时动作，偏航电机通过偏航齿轮箱带动小齿轮旋转，小齿轮与偏 航齿圈啮合，主机架与偏航齿圈间通过滑块支座连接，而偏航齿圈与塔筒相连。在旋转700°时会发出报警信号，此时解缆。

部件数量：

偏航刹车盘*1、偏航刹车器*7、偏航轴承*1、偏航减速机*4、偏航电机*4

▲部件参数：

刹车盘数量：1个

刹车盘材料：S355J2+N

刹车垫材料：烧结材料依照制造商规范

刹车盘表面表层漆平均厚度：≥3.2 [μm]

刹车盘的额定扭矩：≥2120 kW, 1800±10rpm)

最大制动扭矩 ：≥10400 [Nm]

最小制动扭矩：≥8600 [Nm]

刹车盘最大速度： 340±5 [rpm]

理论制动时间：< 15 s at M刹车,最大

中标方能提供偏航系统运维和技术培训服务。

1.7.4 气象系统

▲数量：气象架一个1个、风向标1个、风速计2个

1.7.5 提升系统

▲数量：机舱提升机1个

1.7.6 加热系统

负载形式分别提供单相220VAC、三相星型加热用电源；

能够根据控制对象及控制策略实现电控柜、机舱的加热控制，能够应对平台工作地点的低温严寒条件。

▲数量：机舱热风幕机3个

1.7.8 机架本体

▲机架整体采用铸铁加钢板结构焊接成框架结构，设计承重≥120T，机架预留各大部件安装位置及地脚螺栓等。

1.8整机附属设施

整机附属设施包括：户外保护装置、抗震底座、设备安装和运输支架工装等。

1.8.1户外保护装置

▲保护装置具备IP55等级的异物防护能力。

机组并网发电时，保护装置的抗震设防烈度不低于6度。保护装置顶部可承受厚度1米每平方米的积雪重量。

保护装置的风压变形、气密性、水密性、平面内变形性能必须满足可承受不低于橙色等级预警的气象灾害（包括但不限于冰雹、降雨、沙尘暴以及不低于11级的大风）的要求。

保护装置材料应符合国家现行有关E0或E1级环保标准。保护装置具备2个以上的出入口和通风口，且出入口宽、高度不低于2米，通风口尺寸不低于0.5m*0.5m。

保护装置顶部可在机组吊装、调试过程中打开，并在工作结束后闭合。

▲保护装置内部可同时容纳至少2个同类机组的平行、贴地放置，且机组调试过程中保护装置内部可提供的空间条件满足距地面高度不低于6m。

保护装置外壳材质优先考虑透明材料。

保护装置内部具备温度控制、照明、通风、除湿功能，技术标准参照《风力发电场设计规范 GB 51996-2015》中对风力发电机组辅助及附属设施的有关要求。温度控制范围：15~35℃；通风要求：最大空气流量≥1600m3/min；照度要求：可15~750Lx内调节

▲保护装置需配套调试平台。机组安装、调试过程中，调试平台紧贴机组放置，总承重不低于4吨，水平尺寸不低于机组外壳外延1m及以上，高度要求上表面不低于机组机舱合模线。保护装置及其配套调试平台的性能和参数需要满足《风力发电机组吊装安全技术规程GB/T 37898-2019》。

★在机组全功率运行范围内，保护装置双振幅均≤20um。

1.8.2抗震底座

▲底座用于机组的水平摆放、固定和承重，静态总承重不低于100T，可承受转速不低于1500r/min、出力不低于10kW的机组动态运行条件。

★机组在全功率工况下，抗震底座应保证机组整机震动双振幅≤50um，为加载试验台减少Y向震动：≥5um

抗震底座的其他要求如下：

1抗震底座两个侧面上应设置有安装手柄、吊环等设施的螺纹孔或圆柱孔。工作面上设置螺纹孔或沟槽后，这些部位不应出现高于工作面的凸起现象。整体紧固装置平面应大于4*10m

2 精抗震底座要求表面平整，平面度允差为0.003乘以对角线长度(mm)加2.5微米。

3抗震底座工作面的硬度应为HB 170~240。减震装置直径小于15mm的砂孔允许用相同的材料堵塞，其硬度应低于周围材料的硬度，且堵部位不多于四处，相互之间的距离应不小于80mm.

1.9设备安装和运输支架工装等要求。

▲整机、叶片等大型设备在运输、安装过程中为了保证设备稳定、安全，应设计和使用专用的安装、运输工装、支架，投标单位应提供专用工装、支架的设计图或设计方案。

1.10平台需提供数字化教学系统1套，具备满足双师、线上、互动教学、现场授课的全部软、硬件，可配合招标单位的数字教学**开展定制式的实景事物教学。

（详见招标文件货物需求）