GW-14BG.2411_金风GW150-3.0机组基础载荷计算报告（3.0MW项目，轮毂中心高度100米（钢塔五段），IEC S，60.00.02139）-solarbe文库

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金风 GW150-3.0 机组基础载荷计算报告（ 3.0MW 项目，轮毂中心高度 100 米（钢塔五段）， IEC S， 60.00.02139）共 9 页 2 / 9 目次前言 .3 1 范围 .4 2 规范性引用文件 .4 3 风资源参数 .4 4 机组参数 .5 5 坐标系 .5 6 塔架底部载荷 .6 图 1 塔架坐标系 .5 表 1 风资源参数 .4 表 2 机组参数 .5 表 3 塔架 0.85 m 处所有工况极限载荷（含安全系数） 6 表 4 塔架 0.85 m 处所有工况极限载荷（不含安全系数） 7 表 5 塔架 0.85 m 处正常发电工况极限载荷（含安全系数） 8 表 6 塔架 0.85 m 处正常发电工况极限载荷（不含安全系数） 9 表 7 塔架 0.85 m 处疲劳载荷 9 4 / 9 金风 GW150-3.0 机组基础载荷计算报告（ 3.0MW 项目，轮毂中心高度 100 米（钢塔五段）， IEC S， 60.00.02139） 1 范围本报告对额定功率3.0MW，金风 GW150-3.0机组（轮毂中心高度100米（钢塔五段），IEC S， 60.00.02139）进行基础仿真计算。本报告适用于轮毂中心高度100米钢塔五段塔架使用在GW150-3.0机组（3.0MW项目，轮毂中心高度100米（钢塔五段），IEC S，60.00.02139）所选机型的基础载荷。本报告中未考虑雷电、地震以及鸟撞等特殊的自然情况对机组的影响。本报告中没有考虑塔筒和基础倾斜的情况。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。 IEC 61400-1-2019 Wind energy generation systems – Part 1 Design Requirements. 3 风资源参数本文依据表1中的风资源参数，利用GH Bladed 4.7软件对 GW150-3.0机组（3.0MW项目，轮毂中心高度100米（钢塔五段），60.00.02139）进行了载荷计算。表 1 风资源参数风资源参数设计参数风场等级 IEC S 年平均风速 V ave（m/s） 6.83 15m/s 湍流强度（m1） 0.134 50 年一遇极限风速V 50（10min 平均值）（m/s ） 34.15 5 / 9 4 机组参数机组参数如表2所示。表 2 机组参数机组名称 GW150-3.0 机组叶轮直径 D（m） 149.26 轮毂高度 H（m） 100 切入风速 V in（m/s） 2.5 切出风速 V out（m/s） 18 载荷作用点基础上法兰面基础应当具备的扭转刚度（N.m/rad） 5.35E10 注基础应当具备的扭转刚度不是对基础刚度的最小要求，仅为参考值，但基础刚度变化范围建议不超过此设定值的/-10。 5 坐标系本报告采用了GL坐标系统，塔架坐标系如图1所示。图 1 塔架坐标系 XF 水平 ZF 塔架轴线方向，垂直向上 YF 垂至于轴向，XF 、YF、ZF符合右手坐标系 6 / 9 6 塔架底部载荷 6.1 塔架底部所有工况极限载荷塔架 0.85 m 处所有工况极限载荷如表 3、表 4 所示。表 3 塔架 0.85 m 处所有工况极限载荷（含安全系数） Mx My Mxy Mz Fx Fy Fxy Fz Safety factor kNm kNm kNm kNm kN kN kN kN - Mx Max 62793.39 -15767.54 64742.69 2337.43 -17.42 -736.60 736.80 -4079.02 1.10 Mx Min -61176.21 2041.68 61210.32 -2354.00 145.30 707.98 722.74 -4021.54 1.10 My Max 2988.58 91201.75 91250.78 115.80 994.75 22.69 995.01 -5218.17 1.35 My Min 11550.58 -79335.79 80172.16 -2094.29 -730.60 -144.72 744.79 -4125.43 1.10 Mxy Max 2988.92 91212.24 91261.28 115.81 994.86 22.69 995.12 -5218.77 1.35 Mxy Min -7.02 -15.14 16.69 31.05 99.14 -9.86 99.63 -5041.14 1.35 Mz Max 22359.50 14417.82 26604.99 7367.69 267.59 -217.82 345.04 -4247.20 1.10 Mz Min -14712.94 -23657.76 27859.74 -8667.82 -80.16 230.61 244.14 -5112.31 1.35 Fx Max 8552.52 89711.18 90118.04 -2216.66 997.54 -59.34 999.30 -5215.45 1.35 Fx Min 6111.46 -80205.34 80437.85 -1760.54 -714.35 -53.29 716.34 -4131.32 1.10 Fy Max -60741.93 -10473.55 61638.29 -1964.34 -48.61 744.73 746.31 -4082.60 1.10 Fy Min 59447.85 -4804.81 59641.73 1932.22 50.47 -742.26 743.98 -4161.76 1.10 Fxy Max 8551.96 89705.29 90112.12 -2216.51 997.47 -59.34 999.23 -5215.11 1.35 Fxy Min 35.77 -7683.59 7683.67 8.75 -0.01 0.01 0.02 -4236.24 1.35 Fz Max 18995.35 22841.40 29707.85 1108.92 424.07 -215.93 475.88 -3816.68 1.10 Fz Min 626.18 64138.40 64141.50 1417.10 696.74 22.42 697.10 -5337.77 1.35 7 / 9 表 4 塔架 0.85 m 处所有工况极限载荷（不含安全系数） Mx My Mxy Mz Fx Fy Fxy Fz Safety factor kNm kNm kNm kNm kN kN kN kN - Mx Max 57084.90 -14334.12 58856.99 2124.94 -15.84 -669.63 669.82 -3708.20 1.00 Mx Min -55614.73 1856.07 55645.74 -2140.00 132.09 643.62 657.04 -3655.95 1.00 My Max -5780.44 72687.16 72916.64 -1045.66 790.30 64.40 792.92 -3844.57 1.00 My Min 10500.53 -72123.44 72883.78 -1903.90 -664.18 -131.56 677.08 -3750.39 1.00 Mxy Max -5752.60 74482.76 74704.61 -1225.90 818.46 68.45 821.31 -3821.72 1.00 Mxy Min -5.20 -11.21 12.36 23.00 73.44 -7.30 73.80 -3734.18 1.00 Mz Max 20326.82 13107.11 24186.36 6697.90 243.26 -198.02 313.67 -3861.09 1.00 Mz Min -12814.61 3151.08 13196.36 -7785.34 116.79 179.96 214.54 -3738.37 1.00 Fx Max -4929.33 72857.47 73024.03 -862.36 800.60 16.33 800.76 -3844.56 1.00 Fx Min 5555.88 -72913.95 73125.32 -1600.49 -649.41 -48.45 651.22 -3755.75 1.00 Fy Max -55219.93 -9521.41 56034.81 -1785.76 -44.19 677.02 678.46 -3711.45 1.00 Fy Min 54043.50 -4368.01 54219.75 1756.56 45.88 -674.78 676.34 -3783.42 1.00 Fxy Max -4935.50 72948.73 73115.50 -863.44 801.60 16.35 801.77 -3849.38 1.00 Fxy Min 26.49 -5691.55 5691.61 6.48 -0.01 0.01 0.01 -3137.95 1.00 Fz Max 17211.97 20753.92 26962.56 1060.76 384.48 -196.31 431.70 -3468.94 1.00 Fz Min -7670.34 2803.11 8166.49 1615.84 161.56 81.59 181.00 -3984.93 1.00 8 / 9 6.2 塔架底部正常发电工况极限载荷塔架 0.85 m 处正常发电工况极限载荷如表 5、表 6 所示。表 5 塔架 0.85 m 处正常发电工况极限载荷（含安全系数） Mx My Mxy Mz Fx Fy Fxy Fz Safety factor kNm kNm kNm kNm kN kN kN kN - Mx Max 17524.96 20049.80 26629.29 808.71 234.25 -179.47 295.10 -5217.17 1.35 Mx Min -7292.57 24229.35 25303.05 1204.97 381.37 194.27 428.00 -5437.60 1.35 My Max 6846.75 72371.61 72694.75 -1089.79 831.43 -67.88 834.20 -5209.44 1.35 My Min -1492.50 -7915.84 8055.31 725.43 -3.62 21.72 22.02 -5273.13 1.35 Mxy Max 6838.79 72287.48 72610.24 -1088.52 830.47 -67.80 833.23 -5203.38 1.35 Mxy Min 8.20 -16.52 18.45 -367.86 81.96 -1.82 81.98 -4681.73 1.35 Mz Max 10366.18 27806.98 29676.33 4686.42 334.99 -52.41 339.07 -4948.93 1.35 Mz Min 2736.00 23540.80 23699.25 -7058.23 299.46 29.78 300.94 -5235.42 1.35 Fx Max 5449.66 70771.88 70981.43 -1548.31 850.81 17.77 850.99 -5170.04 1.35 Fx Min -1149.27 -4402.40 4549.94 -34.14 -2.59 2.91 3.90 -3976.96 1.35 Fy Max -5131.24 23772.17 24319.68 -1677.32 418.08 184.76 457.08 -5155.22 1.35 Fy Min 10083.19 33737.67 35212.18 -1234.70 476.07 -189.66 512.46 -5165.48 1.35 Fxy Max 5457.31 70871.34 71081.18 -1550.48 852.00 17.80 852.19 -5177.31 1.35 Fxy Min -1673.66 -6456.22 6669.62 -92.80 0.44 3.22 3.25 -5775.68 1.35 Fz Max 11137.90 27331.42 29513.72 -4561.87 374.56 -91.00 385.45 -4980.46 1.35 Fz Min 3069.38 53414.96 53502.97 -613.88 610.42 -2.76 610.43 -5307.28 1.35 9 / 9 版本A 编号GW-14BG.2411 表 6 塔架 0.85 m 处正常发电工况极限载荷（不含安全系数） Mx My Mxy Mz Fx Fy Fxy Fz Safety factor kNm kNm kNm kNm kN kN kN kN - Mx Max 12981.45 14851.70 19725.40 599.04 173.52 -132.94 218.59 -3864.57 1.00 Mx Min -5401.90 17947.67 18743.00 892.57 282.50 143.90 317.04 -4027.85 1.00 My Max 5071.66 53608.60 53847.97 -807.25 615.88 -50.28 617.93 -3858.84 1.00 My Min -1105.56 -5863.59 5966.89 537.36 -2.68 16.09 16.31 -3906.02 1.00 Mxy Max 5065.77 53546.28 53785.37 -806.31 615.16 -50.22 617.21 -3854.36 1.00 Mxy Min 6.08 -12.24 13.66 -272.49 60.71 -1.35 60.73 -3467.95 1.00 Mz Max 7678.65 20597.76 21982.47 3471.42 248.14 -38.82 251.16 -3665.88 1.00 Mz Min 2026.67 17437.63 17555.00 -5228.32 221.82 22.06 222.92 -3878.09 1.00 Fx Max 4036.78 52423.62 52578.84 -1146.89 630.23 13.17 630.36 -3829.66 1.00 Fx Min -851.31 -3261.03 3370.32 -25.29 -1.92 2.16 2.89 -2945.90 1.00 Fy Max -3800.92 17609.01 18014.58 -1242.46 309.69 136.86 338.58 -3818.68 1.00 Fy Min 7469.03 24990.87 26083.09 -914.59 352.65 -140.49 379.60 -3826.28 1.00 Fxy Max 4042.46 52497.29 52652.72 -1148.51 631.11 13.18 631.25 -3835.04 1.00 Fxy Min -1239.75 -4782.39 4940.46 -68.74 0.33 2.39 2.41 -4278.28 1.00 Fz Max 8250.30 20245.50 21862.02 -3379.16 277.45 -67.41 285.52 -3689.23 1.00 Fz Min 2273.62 39566.64 39631.83 -454.72 452.16 -2.04 452.17 -3931.32 1.00 6.3 塔架底部疲劳载荷设计寿命 20 年，等效循环次数 10 7。塔架 0.85 m 处疲劳载荷如表 7 所示。表 7 塔架 0.85 m 处疲劳载荷 Inverse SN slope [.] Mx[kNm] My[kNm] Mz[kNm] Fx[kN] Fy[kN] Fz[kN] 3 11808.36 22417.06 5212.74 394.95 295.76 270.20 4 11188.65 22817.51 4572.23 329.14 229.15 201.32 5 13578.25 24363.84 4489.83 315.60 207.33 174.37 6 17672.41 26145.62 4611.14 319.13 211.94 161.97 7 21964.51 27985.91 4809.35 328.93 240.89 156.13 8 26010.25 29877.29 5031.34 341.53 280.63 153.71 9 29736.13 31852.28 5254.55 356.19 320.73 153.24 10 33147.27 33930.49 5469.52 373.02 358.34 153.92 11 36267.39 36094.25 5672.43 392.12 393.05 155.30 12 39124.30 38293.96 5862.03 413.07 425.01 157.10 mean 1771.26 25921.40 -304.57 308.36 -0.09 -3821.00