---

НАЦІОНАЛЬНИЙ С ТАНДАРТ УКРАЇНИ

СИСТЕМИ ТУРБОГЕНЕРАТОРНІ ВІТРЯНІ

Частина 1. Вимоги безпеки

ДСТУІЕС 61400-1:2001

Київ
Держстандарт України
2003ПЕРЕДМОВА

1. ВНЕСЕНО Інститутом загальної енергетики Національної Академії Наук України, ТК 48 «Енерго­збереження»

2. НАДАНО ЧИННОСТІ наказом Держстандарту України від 1 квітня 2002 р. № 205 з 2003—07—01

З Стандарт відповідає I EC 61400-1:1999 Wind turbine generator systems. Part 1: Safety requirements, (Системи турбогенераторні вітряні. Частина 1. Вимоги безпеки)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еп)

4. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

5. ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: П. Васько, д-р техн, наук; І. Соколовська;

І. Стоянова, канд. техн, наук; 3. ШварцманЗМІСТ

с.

Національний вступ VI

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Терміни та визначення понять 2

4. Позначення та скорочені терміни 8

   1. Позначення та одиниці фізичних величин 8

   2. Абревіатури 9

5. Основні елементи 10

   1. Загальні положення 10

   2. Методи проектування 10

   3. Класи безпеки 10

   4. Гарантії якості 10

   5. Марковання вітряних турбін 10

6. Зовнішні умови 11

   1. Загальні положення 11

   2. Класи ВТГС 11

   3. Вітрові умови 12

   4. інші умови довкілля 18

   5. Умови електричної мережі 18

7. Конструкторський проект 19

   1. Загальні положення 19

   2. Методологія проектування 19

   3. Навантаження 19

   4. Проектні ситуації та види навантаження 20

   5. Розрахунки навантаження 23

   6. Аналіз крайніх граничних станів 23

8. Система керування та захисту 27

   1. Загальні положення 27

   2. Керування вітряною турбіною 27

   3. Захист вітряної турбіни 27

   4. Функціональні вимоги системи захисту та керування 28

9. Механічні системи 28

   1. Загальні положення 28

   2. Помилки збирання 28

   3. Гідравлічна чи пневматична системи 28

10. Електрична система 29

    1. Загальні положення 29

    2. Загальні вимоги до електричної системи ВТГС 29

    3. Захисні пристрої 29

    4. Пристрої відключення 29

    5. Система заземлення 29

    6. Захист від блискавок 29

    7. Електричні кабелі 29

    8. Самозбудження 30

    9. Захист від перенапруг 30

    10. Гармоніки та обладнання електрорегулювання ЗО

11. Оцінювання зовнішніх умов ЗО

    1. Загальні положення ЗО

    2. Оцінювання вітрових умов ЗО

1. 3. Оцінювання інших умов довкілля 31

   4. Оцінювання умов електричної мережі 31

   5. Оцінювання умов ґрунту 31

2. Складання, установлення та монтаж 31

   1. Загальні положення 31

   2. Планування 32

   3. Умови встановлення 32

   4. Доступ до місця розташування 32

   5. Умови довкілля 32

   6. Документація 32

   7. Приймання, транспортування та зберігання 32

   8. Системи основа/анкер 33

   9. Складання ВТГС 33

   10. Монтаж ВТГС 33

   11. Кріпильні деталі та пристрої 33

   12. Крани, лебідки та підіймальне обладнання 33

3. Введення в експлуатацію, експлуатація та технічне обслуговування 33

   1. Загальні положення 33

   2. Введення в експлуатацію 34

   3. Експлуатація 34

   4. Перевірка та технічне обслуговування 35

Додаток А Проектні параметри для опису ВТГС класу S 37

Додаток В Стохастичні моделі турбулентності 38Додаток С Детерміністичний опис турбулентності 40

Додаток D Бібліографія 41

Додаток НА Порівняльна таблиця визначень 42

Таблиця 1 — Основні параметри для класів ВТГС 11

Таблиця 2 — Види проектних навантажень 21

Таблиця 3 — Коефіцієнти часткової безпеки для навантажень y_f 25

Таблиця 4 — Загальні коефіцієнти часткової безпеки для матеріалів

за природної мінливості 25

Таблиця В.1 — Спектральні параметри турбулентності для моделі Кеймела 38

Рисунок 1 — Характеристична турбулентність вітру 13

Рисунок 2 — Приклад екстремального робочого пориву 14

Рисунок 3 — Приклад модуля екстремальної зміни напрямку 15

Рисунок 4 — Приклад екстремальної зміни напрямку 15

Рисунок 5 — Екстремальний когерентний порив (EGG) 16

Рисунок 6 — Зміна напрямку для ECD 16

Рисунок 7 — Часовий розвиток зміни напрямку для V_hut)= 25 м/с 16

Рисунок 8 — Екстремальний вертикальний вітровий відхил, вітровий профіль

до екстремальної події та за максимального відхилу 17

Рисунок 9 — Швидкість вітру відповідно наверху та внизу ротора 1

7НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є ідентичний переклад 1 EC 61400-1:1999 Wind turbine generator systems — Part 1: Safety requirements (Системи турбогенераторні вітряні. Частина 1. Вимоги безпеки).

Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт — ТК 48 «Енергозбереження».

Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству України.

Цей стандарт описує мінімальні вимоги безпеки для вітряних турбогенераторних систем, він не призначений для використання як повні технічні умови для проектування або як настанова до дії.

Будь-які вимоги цього стандарту може бути відхилено, якщо можна відовідним чином проде­монструвати, що безпека системи незадовільна. Проте ці відхилення незастосовні до розділу 6.

Відповідно до цього стандарт не звільняє ніякі особи, організації або корпорації від відпові­дальності додержуватись інших чинних положень.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

• слова «ця частина ІЕС» і «цей міжнародний стандарт» замінено на «цей стандарт»;

• включено національний інформаційний додаток НА з урахуванням інтересів користувачів. У цьому додатку наведено порівняльну таблицю визначення понять у стандартах ІЕС 61400-1 та ДСТУ 3896-99 «Вітроенергетичні установки та вітроелектричні станції. Терміни та визначення»;

• у розділах 2, 4 та додатку D подано «Національне пояснення», виділене рамкою;

• до «Національного вступу» з «Передмови» та «Вступу» до МС узято те, що безпосередньо стосується цього стандарту;

• терміни 3.5, 3.9, 3.10, 3.11,3.12, 3.18, 3.20, 3.21, 3.22, 3.23, 3.24, 3.25, 3.28, 3.31, 3.32, 3.39, 3.40, 3.41, 3.42, 3.47, 3.49, 3.53, 3.55, 3.56, 3.67, 3.69, 3.70, 3.74 подано ідентичними термінами, наведеними в ДСТУ ІЕС 61400-2:2001;

• позначення одиниць вимірювання відповідає вимогам серії стандартів ДСТУ 3651 Метроло­гія. Одиниці фізичних величин;

• структурні елементи цього стандарту: «Обкладинку», «Передмову», Національний вступ», першу сторінку, «Визначення понять» та «Бібліографію» - оформлено згідно з вимогами державної системи стандартизації України.

Додатки А, В і С є невід’ємна частина цього стандарту.

Додаток D — тільки довідковий.

Загальна термінологія відповідає ІЕС 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV) (Міжна­родний електротехнічний словник (IEV)).

Графічні та літерні позначення, а також знаки, схвалені ІЕС для загального використання, відпо­відають публікаціям:

ІЕС 60027 Letter symbols to be used in electrical technology (Літерні символи для використання в електротехнічній термінології")

ІЕС 60417 Graphical symbols for use on equipment. Index, survey and compilation of the single sheets (Графічні символи для позначення обладнання. Покажчик, обстеження й упорядкування оди­ничних листів)

ІЕС 60617 Graphical symbols for diagrams (Графічні символи для схем)

Замість ІЕС 60027 в Україні в частині позначень основних електричних і магнітних величин чинний ДСТУ 3120-95.

У стандарті є посилання на ISO 9001:1994, ISO 9002:1994; ISO 9003:1994, які впроваджують в Україні як державні стандарти.

Копії стандартів, на які є посилання в цьому стандарті, можна отримати в Національному фонді нормативних документів.НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СИСТЕМИ ТУРБОГЕНЕРАТОРНІ ВІТРЯНІ

Частина 1. Вимоги безпеки

СИСТЕМЫ ТУРБОГЕНЕРАТОРНЫЕ ВЕТРОВЫЕ

Часть 1. Требования безопасности

WIND TURBINE GENERATOR SYSTEMS

Part 1. Safety requirements

Чинний від 2003-07-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

У цьому стандарті розглянуто загальні поняття безпеки, гарантії якості та технічна цілісність, а також установлено вимоги безпеки вітряних турбогенераторних систем (ВТГС), включаючи проек­тування, будування, технічне обслуговування та експлуатацію за певних умов довкілля. Призначен­ня стандарту — забезпечити належний рівень захисту цих систем від пошкоджень через небезпеку протягом запланованого строку служби.

Цей стандарт стосується всіх підсистем ВТГС, таких, як механізми керування та захисту, внутрішні електричні системи, опорні конструкції та електричне з'єднання з обладнанням.

Цей стандарт поширюється на ВТГС з площею обмаху, що дорівнює або перевищує 40 м².

Цей стандарт слід застосовувати разом з відповідними стандартами ІЕС/ISO, які визначено в розділі 2.

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче нормативні документи містять положення, які через посилання в цьому тексті становлять положення цього стандарту. На час опублікування цього стандарту зазначені нормативні документи були чинними. Усі нормативні документи підлягають перегляду, і учасникам угод, базо­ваних на цьому стандарті, необхідно визначити можливість застосування найновіших видань нор­мативних документів, наведених нижче. Члени ІЕС та ISO впорядковують реєстри чинних міжнародних стандартів.

ІЕС 60204-1:1997 Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 1: General requirements

IEC 60364 (all parts) Electrical installations of building

IEC 60721-2-1:1982 Classification of environmental conditions — Part 2: Environmental conditions appearing in nature — Temperature and humidity

IEC 61000-3-2:1998 Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 3-2: Limits — Limits for harmonic current emissions (equipment input current < 16 A per phase)

IEC 61000-3-3:1994 Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 3-3: Limits — Limitation of voltage fluctuations and flicker in low-voitage supply systems for equipment with rated current < 16 A

IEC 61000-4-2:1995 Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-2: Testing and measurement techniques — Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC publication

IEC 61000-4-3:1995 Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-3: Testing and measurement techniques — Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test

IEC 61000-4-4:1995 Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-4: Testing and measurement techniques — Electrical fast transient/burst immunity test. Basic EMC publication

IEC 61000-4-5:1995 Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-5: Testing and measurement techniques — Surge immunity test

IEC 61024-1:1990 Protection of structures against lightning — Part 1: General principles

IEC 61312-1:1995 Protection against lightning electromagnetic impulse — Part 1: General principles

ISO 2394:1986 General principles on reliability for structures

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

IEC 60204-1:1997 Безпечність машин. Електричне обладнання машин. Частина 1. Загальні ■ вимоги

ІЕС 60364 (усі частини) Електричне обладнання будинків

ІЕС 60721-2-1:1982 Класифікація умов довкілля. Частина 2. Природні умови довкілля. Темпе­ратура і вологість

ІЕС 61000-3-2:1998 Електромагнітна сумісність (EMC). Частина 3-2. Граничні значення. Гра­ниці гармонічних струмів, що виділяються (вхідний струм обладнання < 16 А на фазу)

ІЕС 61000-3-3:1994 Електромагнітна сумісність (EMC). Частина 3-3. Граничні значення. Обме­ження коливань та пульсації напруги у низьковольтних системах живлення для обладнання з но­мінальним струмом < 16 А

ІЕС 61000-4-2:1995 Електромагнітна сумісність (EMC). Частина 4-2. Методики випробування і та вимірювання. Вимірювання на завадозахищеність, беручи до уваги електростатичність. Основна публікація з EMC

ІЕС 61000-4-3:1995 Електромагнітна сумісність (EMC). Частина 4-3. Методики випробування та вимірювання. Випробування на завадозахищеність від випромінюваного високочастотного елек­тромагнітного поля

ІЕС 61000-4-4:1995 Електромагнітна сумісність (EMC). Частина 4-4. Методики випробування та вимірювання. Випробування на завадозахищеність у разі швидкого електричного перехідного І процесу чи викиду. Основна публікація з EMC

ІЕС 61000-4-5:1995 Електромагнітна сумісність (EMC). Частина 4-5. Методики випробування та вимірювання. Випробування на завадозахищеність у разі перепаду напруги

ІЕС 61024-1:1990 Захист споруд від блискавки. Частина 1. Загальні принципи

ІЕС 61312-1:1995 Захист від електромагнітного імпульсу блискавки. Частина 1. Загальні принципи

і ISO 2394:1986 Загальні принципи надійності конструкцій

3. ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

У цьому стандарті використано такі визначення понять:

Середнє значення сукупності виміряних даних достатньої величини та тривалості для викори­стання як оцінки очікуваного кількісного значення. Проміжок часу усереднення має бути цілим чис­лом років для усереднення, за винятком нестаціонарних характеристик, зокрема сезонності

Швидкість вітру, усереднена відповідно до визначення «середньорічне значення»

Подія за період часу, що змінюється приблизно від 0,01 с до декількох секунд, протягом якого вимикач, відключений після аварії в мережі, автоматично повторно включається і лінія знову при­єднується до електричної мережі

Пристрій, здатний знижувати швидкість ротора або зупиняти обертання

Руйнування або падіння компонента або конструкції, яке призводить до втрати життєвої функції, що порушує безпеку

Значення, яке має задану ймовірність того, що воно не буде досягнуто за гіпотетично необме­жених серій випробування