T-CRES 0036-2025 风力发电机组 整机一阶调谐质量阻尼器

CCS27.180F11风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器中国可再生能源学会发布T/CRES0036-2025 12规范性引用文件 13术语和定义 14分类与型号编制规则 25一般要求 36技术要求 47试验方法 48检验规则 69标志、包装、贮存和运输 7附录A（资料性）试验报告 8参考文献 9T/CRES0036-2025本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容有可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由金风科技股份有限公司提出。本文件由中国可再生能源学会归口及发布。本文件起草单位：金风科技股份有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、金风前沿技术（盐城）有限公司、江苏金风科技股份有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、天津大学、河北建筑工程学院、无锡恒畅复合材料有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、上海电气风电集团股份有限公司、中车山东风电有限公司、中船海装风电有限公司、同济大学、重庆大学、中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院、河南科技大学、深圳大山材料有限公司、兰州理工大学、天津商业大学、厦门势拓伺服科技股份有限公司、北京交通大学、中国华电集团有限公司广东公司、国家电投集团广东电力有限公司、中国长江三峡集团有限公司贵州分公司、新疆牧神机械有限责任公司。本文件起草人：高杨、李双虎、翟恩地、徐志良、周昳鸣、陈秋华、董霄峰、秦明、徐怀兵、邢赢、王诚辉、金梦菊、王子月、李杨、张自立、王磊、王卫、梁坤峰、张晓宇、李寿图、李雪强、邱泽强、张建、殷小涛、奚泉、张博、任才昌、马盛骏、胥勇、张国明、李家乐、张晓曼、陈家伟、王婷婷、刘岩、李伟、杜新、石启忠、梁开一、甘旭超、陈英杰、房忠、李贺楠、吴建鹏、陈军、张晓雪、于光明。本文件在执行过程中的意见建议请反馈至中国可再生能源学会标准化工作办公室。T/CRES0036-20251风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器本文件规定了风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器的分类与型号编制规则、一般要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输等。本文件适用于风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装运输图示标志GB/T2298机械振动、冲击与状态监测词汇GB/T2894安全标志及其使用导则GB/T6388运输包装收发货标志GB/T18451.1风力发电机组设计要求GB/T19960风能发电系统风力发电机组通用技术条件和试验方法GB/T37257风力发电机组机组载荷测量GB50661钢结构焊接规范GB55006钢结构通用规范3术语和定义GB/T2298界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1风力发电机组一阶模态windturbinefirst-ordermode整机固有频率最低的两个弯曲模态。3.2风力发电机组调谐质量阻尼器windturbinetunedmassdamper（TMD）通过与风力发电机组形成共振来吸收和耗散结构振动能量，从而减小风力发电机组结构振动响应的装置。3.3风力发电机组被动调谐质量阻尼器windturbinepassivetunedmassdamper（PTMD）不需要外界提供能量的调谐质量阻尼器。3.4风力发电机组主动调谐质量阻尼器windturbineactivetunedmassdamper（ATMD）由被动调谐质量阻尼器和传感器、控制器、作动器等组成，可对风力发电机组外部激励和响应进行实时监测、控制的调谐质量阻尼器。3.5风力发电机组半主动调谐质量阻尼器windturbinesemi-activetunedmassdamper（STMD）以被动控制为基础，根据风力发电机组外部激励和振动响应，利用耗能较少的控制元件来主动调节调谐质量阻尼器本体的参数，从而对被动控制的工作状态进行切换，以减小风力发电机组结构的振动响应。3.62T/CRES0036-2025风力发电机组混合调谐质量阻尼器windturbinehybridtunedmassdamper（HTMD）根据实时监测的风力发电机组外部激励和振动响应，可以在被动调谐质量阻尼器和主动调谐质量阻尼器之间进行状态切换，以获得更好振动控制性能的调谐质量阻尼器。3.7附加阻尼比additionaldampingratio将调谐质量阻尼器减振作用等效为风力发电机组结构阻尼比，计算或实测得到的调谐质量阻尼器提供给机组的阻尼比增量。4分类与型号编制规则4.1分类依据整机一阶调谐质量阻尼器工作时是否需要外部能量的输入，可将整机一阶调谐质量阻尼器分为：a)整机一阶被动调谐质量阻尼器；b)整机一阶主动调谐质量阻尼器；c)整机一阶半主动调谐质量阻尼器；d)整机一阶混合调谐质量阻尼器。4.2型号编制规则4.2.1整机一阶被动调谐质量阻尼器整机一阶被动调谐质量阻尼器型号由产品名称1stPTMD、有效质量（t）、阻尼比组成。4.2.2整机一阶主动调谐质量阻尼器整机一阶主动调谐质量阻尼器型号由产品名称1stATMD、有效质量（t）、驱动功率（kW）、最大控制力（kN）组成。T/CRES0036-20254.2.3整机一阶半主动调谐质量阻尼器整机一阶半主动调谐质量阻尼器型号由产品名称1stSTMD、工作频率(Hz)、变参数类型（有效质量（t）、刚度k（N/m）、阻尼比ξ)和变参数范围组成。4.2.4整机一阶混合调谐质量阻尼器整机一阶混合调谐质量阻尼器型号由产品名称1stHTMD、有效质量（t）、阻尼比组成。5一般要求5.1环境条件整机一阶调谐质量阻尼器环境条件要求如下：a)运行温度：-20℃~40℃;b)生存温度：-40℃~50℃;c)相对湿度≤95%；d)宜考虑空气中含有沙尘环境和盐雾颗粒；e)项目场址其它环境条件。5.2寿命要求用于陆上风力发电机组，设计寿命大于等于20年；用于海上风力发电机组，设计寿命大于等于25年；客户对设计寿命的特殊要求。T/CRES0036-202545.3安全要求整机一阶调谐质量阻尼器的安全要求如下：a)安全设计应符合GB/T18451.1中的规定；b)应采用失效—安全保护方案；c)惯性元件应采用行程限位等安全保护措施；d)运动部件应进行外围防护结构设置；e)安全警示标志应符合GB/T2894中的规定。5.4外观要求整机一阶调谐质量阻尼器的外观要求如下：a)产品外观没有明显的毛刺、锈蚀、裂痕等现象；b)产品安全标识文字及符号要求清楚、整齐、规范、正确；c)铭牌、标记应完整清晰。6技术要求6.1设计要求整机一阶调谐质量阻尼器的设计要求如下：a)设计工作频率宜选取为风力发电机组整机一阶模态频率的0.9倍-1.05倍；b)有效质量值宜选取为整机一阶模态质量的0.2%以上；c)产品需具备频率调节功能，频率调整范围宜为±10%；d)宜配置监测装置，包括阻尼器运行状态如运行频率、加速度、相对位移等；关键部件对应的主要参数状态，包括磨损率、温升等；监测装置宜具有实时自动评估阻尼器性能状态的能力，并在阻尼器性能异常时报警；e)安装位置宜在机舱内部或塔架顶段；f)与机组的连接结构需进行强度校核和疲劳分析，应符合GB55006的规定；g)设计须考虑产品及关键部件可靠性；h)调谐质量阻尼器的设计需保证运输工况整个系统的安全；i)产品维护周期应不低于风力发电机组整机维护周期要求；j)设计须考虑产品维护，如阻尼器及其连接接口的维护、维护安全、关键部件性能检查等。6.2性能要求整机一阶调谐质量阻尼器的性能要求如下：a)应满足风力发电机组全部设计工况对应附加阻尼比要求；b)刚度元件刚度值宜在设计值±10%范围；c)阻尼元件阻尼系数值宜在设计值±10%范围。6.3安装要求整机一阶调谐质量阻尼器的安装要求：a)安装位置宜便于施工、维护和更换;b)与整机主体结构连接宜采用螺栓连接或焊接方式；c)当采用螺栓连接方式时，应对螺栓进行防松处理；d)当采用焊接方式时，焊接工艺和质量应符合GB50661的规定；e)安装过程宜采取措施避免破坏结构防腐，安装完毕后应对防腐情况检查。7试验方法7.1试验类别T/CRES0036-20255风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器的试验类别宜包括：a)部件级试验1)刚度元件试验；2)阻尼元件试验。b)产品级试验：整机一阶调谐质量阻尼器试验；c)整机级试验：风力发电机组现场试验。7.2试验7.2.1部件试验部件试验方法如下：a)刚度元件宜获取位移-刚度曲线及疲劳循环次数，依据选取刚度元件类型，应按照供需双方形成的订货技术要求进行相关测试；b)阻尼元件宜获取速度-阻尼系数曲线及阻尼比，应按照供需双方形成的订货技术要求进行相关测试；注：如阻尼元件采用粘滞阻尼阻尼器，可参考JG/7.2.2产品试验7.2.2.1宜在不连接阻尼元件的条件下，使阻尼器偏离平衡位置，自由释放获取阻尼器往复运动数据，测试数据中阻尼器往复周期宜大于10个周期。阻尼器频率f计算公式（1）如下：式中：f为阻尼器无阻尼频率，单位赫兹（Hz）。n为测试数据中阻尼器往复摆动周期个数；tn为对应n个整周期的时间，单位（s）；7.2.2.2宜在连接阻尼元件的条件下，使阻尼器偏离平衡位置，自由释放获取阻尼器往复运动数据，宜通过对数衰减法获取阻尼器阻尼比。阻尼比ζ计算公式（2）如下：式中：T表示振动周期，单位秒（sxi表示ti时刻的振动幅值，单位米（mxi+nT表示ti+nT时刻的振动幅值，单位米（mn表示测量周期数。7.2.3整机试验7.2.3.1风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器整机试验应符合GB/T19960和GB/T37257中的相关要求。7.2.3.2风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器整机试验宜包括阻尼器开启和关闭状态下塔架一阶固有频率测试、共振工况测试。7.2.3.3风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器整机试验过程宜采集的数据包括机组状态数据和阻尼器本体数据，采样频率宜大于等于100Hz。采集数据可参考表1。6T/CRES0036-2025表1采集数据列表……机舱加速度x7.2.3.4转速之间至少选取5个不同转速进行测试，以提高频率识别精度。塔架一阶固有频率测试统计结果可参考表2。表2塔架一阶固有频率测试结果统计7.2.3.5在阻尼器开启和关闭状态下进行共振工况测试宜以共振转速为中心，每隔0.2rpm进行测试，至少测试到共振转速±1rpm，且单个测试工况时长宜大于15分钟。7.2.4整机一阶调谐质量阻尼器试验报告内容参考附录A。8检验规则8.1产品检验8.1.1整机一阶调谐质量阻尼器元件技术性能应满足设计要求，并应按照供需双方形成的订货技术要求进行检验。8.1.2整机一阶调谐质量阻尼器安装前应对每个元件先进行单独测试，再进行联合测试检验，检验合格后方可使用。8.1.3当整机一阶调谐质量阻尼器或者主被动混合调谐质量阻尼器等的质量元件较大，无法在安装前对振动控制系统整体性能进行检验时，应首先进行元件检验，安装后应对阻尼器整体性能进行现场测试。8.2判定规则T/CRES0036-20258.2.1整机一阶调谐质量阻尼器的频率和阻尼比应按下列规定进行检测，检测合格率应为100%：a)整机一阶调谐质量阻尼器的实测频率与设计值的相对误差应小于3%；b)整机一阶调谐质量阻尼器的实测阻尼比与设计值的相对误差应小于10%;8.2.2产品检验应符合产品的技术要求，全部合格则判定为合格；有一项不合格，则判定该产品不合格。9标志、包装、贮存和运输9.1标志整机一阶调谐质量阻尼器的适当位置应有铭牌。铭牌内容包括：a)产品名称；b)产品型号；c)基本参数：d)出厂编号；e)制造日期；f)制造厂名。9.2包装9.2.1随同产品供应的技术文件风力发电机组整机一阶调谐质量阻尼器随同产品供应的技术文件包括：a)装箱清单；b)产品使用维护说明书；c)安装说明书；d)产品质量合格证书；e)出厂检验记录；f)电气原理图；g)电气接线图；h)交货明细表；i)保修卡。9.2.2产品包装产品包装要求如下：a)产品所有发货件应喷涂或系挂相应的发货标志和储运标志。发货标志应符合GB/