風力發電機組電動變槳系統可靠性技術規范II目 次范圍 1規范引文件 1術語定義 1符號 3可靠指標 3可靠計方及數取 4可靠試項目 5附錄A（料附）靠模型 7附錄B（料附）靠計公式 9附錄C（料附）用南 10附錄D（料附）備源靠要求 11附錄E（料附）用南 1211風力發電機組電動變槳系統可靠性技術規范范圍（GJB451A-2005可靠性維修性保障性術語GB/T2900.1-2008電工術語基本術語GB/T2900.99-2016電工術語可信性GB/T5080.1-2012可靠性試驗第1部分：試驗條件和統計檢驗原理GB/Z22074-2016塑料外殼式斷路器可靠性試驗方法GJB451A-2005、GB/Z22074-2016、GB/T5080.1-2012、GB/T2900.99-2016、GB/T2900.53-2001和GB/T2900.1-2008界定的以及下列術語和定義適用于本標準。3.1電動變槳系統electricpitchsystem3.2可靠性reliability產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。223.3故障fault3.4失效failure產品終止完成規定功能的能力的事件。3.5失效率failurerate產品工作到t時刻后的單位時間內發生失效的概率。3.6故障模式與影響分析failuremodeandeffectanalysis（FMEA）FEFME（FMEFM（DMEFME（PME3.7壽命單位lifeunit對產品使用持續期的度量單位。對變槳系統最常見的為工作小時。3.8meantimetofailure(MTTF)在規定的條件下和規定的期間內，產品總工作時間與故障總次數之比。3.9平均故障間隔時間meantimebetweenfailure（MTBF）3.10平均修復時間meanrealrepairtime（MRRT）3.1133平均檢修間隔時間meantimebetweeninspection（MTBI）3.12可靠度reliability產品在規定的條件下和規定的時間區間內完成規定功能的概率。符號λR(t):可靠度t:規定的時間（以小時為單位）T：統計周期（以小時為單位）r:故障小時數N：故障次數n:設備數量（臺）NI：檢修次數TRNR240MTBF變槳系統通過240小時試運行驗收一年后，MTBF≥20000h。變槳系統通過240小時試運行驗收一年后，平均故障維修時間MRRT,如下表1所示44表1平均故障維修時間類別CAT0CAT1CAT2CAT3說明機組自復位或遠程本地復位機組報故電控及機械小部件更換電控關鍵器件更換（變槳伺服驅動器、變槳電動機、變槳控制器、后備電源）MRRT＜0.5小時＜1小時＜2小時＜4小時MTBI變槳系統通過240小時試運行驗收一年后，MTBI≥4380小時。表2電動變槳系統關鍵零部件壽命時間表序號名稱類別壽命要求更換頻次備注1柜體≥25年≤125℃標準工況情況下2驅動器≥10年≤23電動機≥25年≤14控制器≥10年≤25后備電源超級電容≥10年≤2電池≥5年≤5MTBFnMTBF的計算公式：ninMTBFi1 (1)nNii1注：如果故障次數為0，則需要擴大統計周期或者樣本范圍直至故障次數不為0，才能計算。對于統計周期和樣本范圍均已確定的情況，應標明“無故障”。T：統計周期（小時為單位）以日歷時間為準，不計算風力發電機組主控制器與變槳系統通訊中斷的時間。N：故障次數：以風力發電機組主控制器報出的停機故障為數據源，統計其中因電動變槳控制系統本身的故障而導致的停機次數。55MRRT的計算公式：nnTinMRRTi1 nNRii1

....................................(2)圍均已確定的情況，應標明“無故障”。Tr：故障維修時間（以小時為單位），從風力發電機整機通過240小時試運行驗收后一年開始計算，MTBIMTBI的計算公式：MTBI

nnini1 nNIii1

....................................(3)T：統計周期（小時為單位）以日歷時間為準，不計算風力發電機組主控制器與變槳系統通訊中斷的時間。NI檢修次數：包含定期檢修，不定期檢修，試驗，維護等。統計檢修次數，其原則為：業主要求的、以及其它強制因素（非風力發電機組變槳因素）數。66XX/TXXXXX—XXXX77附錄A（資料性附錄）可靠性模型電動變槳控制系統的可靠性模型包含可靠性框圖和與之對應的數學模型。供電接口通訊接口隔離開關防雷保護模塊變槳控制器變槳電機后備電源驅動器旋轉編碼器供電接口通訊接口隔離開關防雷保護模塊變槳控制器變槳電機后備電源驅動器旋轉編碼器圖1電動變槳控制系統基本可靠性框圖例如防雷保護模塊內部由三個部分串聯而成：安全鏈防雷總線通訊防雷230V防雷安全鏈防雷總線通訊防雷230V防雷圖2電動變槳控制系統防雷保護模塊基本可靠性框圖根據以上的基本可靠性框圖，與之對應的數學模型計算可靠度可以用下式（4）表示Rt)

nRt) (4)i1其中RtRt為第88可靠性模型計算失效率可以用下式（5）表示：nλs

i1

......................................(5)其中i99附錄B（資料性附錄）可靠性計算公式MTTFMTTF的計算公式：nniinMTTFi1 nNii1

............................................(6)T：統計周期（小時為單位）以日歷時間為準，不計算風力發電機組主控制器與變槳系統通訊中斷的時間。r:故障小時數；以風力發電機組主控系統報出的停機故障為數據源，統計其中因電動變槳控制系統本身的故障而導致的停機時間。N：故障次數：以風力發電機組主控制器報出的停機故障為數據源，統計其中因電動變槳控制系統本身的故障而導致的停機次數。MTTRMTTR的計算公式：MTTR

nnTRini1 (7)nNRii12401010附錄C（資料性附錄）應用指南C1可靠性工作項目實施表表C.1表C.1可靠性工作項目實施表工作項目工作類型階段劃分論證階段方案階段工程研制階段生產及運行階段可靠性工作計劃和大綱管理△√××對供應商的監控管理×√√√可靠性評審管理√√√√故障處理組織管理×√√可靠性建模設計分析△√√○可靠性分配與預計設計分析△√√○可靠性設計準則設計分析△√√○FMEA設計分析△√√○電磁兼容性設計設計分析△√√○耐環境設計設計分析△√√○軟件可靠性設計設計分析△√√○耐久性分析設計分析△√√○環境試驗試驗××√○可靠性研制試驗試驗××√○可靠性驗證試驗試驗××√○壽命試驗試驗××√○生產工藝可靠性分析生產交付×××√運輸、安裝、調試可靠性分析確認生產交付×××√運行可靠性評估評估改進×××√運行可靠性改進評估改進×××√預防性維修評估改進×××√符號說明：√：適用 △：可選用 ○：僅設計更改時適用 ×：不適用附錄D（）D1電動變槳系統后備電源可靠性要求表D.1提供了一個后備電源的基本的可靠性要求，它說明在變槳系統研制、運行階段具體的指標要求，以保證變槳系統的可靠性。表D.1后備電源可靠性要求序號要求可靠性描述1備電容量儲能器件壽命期間內任何時候都能滿足一次以上收槳需要2安全性儲能器件壽命期間內任何時候都不能爆炸、起火3過流保護儲能單元應設有過流保護功能4輸出短路保護負載短路時，儲能單元應有輸出短路保護功能11附錄E（資料性附錄）應用指南E1環境適應性要求表E.1為電動變槳系統環境適應性的要求，它說明在變槳系統研制、運行階段具體的指標要求，以保證變槳系統的可靠性。表E.1電動變槳系統環境適應性的要求序號要求可靠性描述1運行溫