ГОСТ Р ИСО 10816-21-2021

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

                                            ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ




                                                  НАЦИОНАЛЬНЫЙ                           ГО С ТР
                                                        СТАНДАРТ
                                                     РОССИЙСКОЙ
                                                                                         ИСО 10816-21—
                                                      ФЕДЕРАЦИИ                          2021




                                                            Вибрация

                                          КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАШИН
                                      ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ ВИБРАЦИИ
                                          НА НЕВРАЩАЮЩИХСЯ ЧАСТЯХ
                                                             Часть        21

                                        Ветрогенераторы горизонтально-осевые
                                                  с коробкой передач
                                                       (ISO 10816-21:2015, ЮТ)




                                                         Издание официальное




                                                                 Москва
                                                    Российский институт стандартизации
                                                                   2022




строительная техническая экспертиза

ГОСТ Р ИСО 10816-21— 2021


                                           Предисловие
      1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контро­
ля и диагностики технических систем» (ЗАО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский
язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

     2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация, удар и контроль техни­
ческого состояния»

     3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре­
гулированию и метрологии от 29 ноября 2021 г. № 1638-ст

       4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 10816-21:2015 «Вибрация.
Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 21.
Ветрогенераторы горизонтально-осевые с коробкой передач» (ISO 10816-21:2015 «Mechanical
vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 21: Horizontal
axis wind turbines with gearbox», IDT).
       Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 108 «Вибрация, удар
и контроль состояния», подкомитетом SC 2 «Измерения и оценка вибрации и ударов применительно
к машинам, транспортным средствам и сооружениям».
       При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных между­
народных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения
о которых приведены в дополнительном приложении ДА

     5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ




     Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона
от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изме­
нениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего
года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений
и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные
стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин­
формационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства
по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)




                                                                                      © ISO, 2015
                                                                   © Оформление. ФГБУ «РОТ», 2022

     Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­
му регулированию и метрологии

ГОСТ Р ИСО 10816-21— 2021


                                                                           Содержание
1 Область пр и м е н е н и я ..................................................................................................................................................1
2 Нормативные с с ы л ки ................................................................................................................................................. 2
3 Термины и определения............................................................................................................................................. 2
4 Общие п р и н ц и п ы ........................................................................................................................................................ 2
   4.1 Измеряемые величины и контролируемые параметры...............................................................................2
   4.2 Параметры для оценки вибрационного состояния ветрогенератора...................................................... 3
   4.3 Период и зм е р е н и й ............................................................................................................................................... 3
5 Организация проведения и зм е р е н и й .................................................................................................................... 4
   5.1 Общие п о л о ж е н и я ............................................................................................................................................... 4
   5.2 Мачта и го н д о л а ................................................................................................................................................... 4
   5.3 Подшипник р о т о р а ............................................................................................................................................... 4
   5.4 Коробка передач....................................................................................................................................................5
   5.5 Электрогенератор................................................................................................................................................. 5
   5.6 Требования к средствам изм ерений................................................................................................................ 5
   5.7 Крепление преобразователей в и б р а ц и и ....................................................................................................... 6
   5.8 Условия работы во время изм ерений..............................................................................................................6
6 Критерии оценки вибрационного состояния......................................................................................................... 7
   6.1 Общие п о л о ж е н и я ............................................................................................................................................... 7
   6.2 Границы зон вибрационного с о с т о я н и я ......................................................................................................... 7
   6.3 Изменения контролируемых параметров....................................................................................................... 8
7 Данные, использованные для построения границ з о н .................................................................................... 8
8 Установление предельных уровней вибрации..................................................................................................... 8
   8.1 Общие п о л о ж е н и я ............................................................................................................................................... 8
   8.2 Уровень УВЕДО М ЛЕНИЯ.................................................................................................................................... 8
   8.3 Уровень ПРЕДУПРЕЖ ДЕНИЯ........................................................................................................................... 9
   8.4 Уровень ОСТАНОВА............................................................................................................................................. 9
9 Общие сведения о системах контроля состояния............................................................................................. 9
   9.1 Контроль широкополосной в иб р а ц ии ..............................................................................................................9
   9.2 Системы контроля состояния ветрогенераторов..........................................................................................9
Приложение А (рекомендуемое) Границы зон вибрационного с о с т о я н и я .................................................... 10
Приложение В (рекомендуемое) Две конструкции ветрогенератора с коробкой п е р е д а ч ...................... 11
Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов
              национальным и межгосударственным стандартам ............................................................. 13
Б ибл иограф ия............................................................................................................................................................... 14

ГОСТ Р ИСО 10816-21— 2021


                                           Введение
      Рекомендации базовых стандартов в отношении оценки вибрационного состояния машин широ­
кого класса не могут быть непосредственно применены к ветрогенераторам ввиду специфических осо­
бенностей их конструкции и условий работы. Вибрация мачты и гондолы ветроэнергетической установ­
ки под действием ветра, изменение потока воздуха мачтой установки, собственные колебания лопаток
турбины и конструкции установки (мачты с фундаментом) — все это отличается от обычно рассматри­
ваемой вибрации машины.
      Общий подход к оценке вибрационного состояния машин, который может быть применен к от­
дельным узлам ветрогенератора (подшипникам ротора, коробке передач, электрогенератору), уста­
новлен ИСО 10816-1. В отношении промышленных агрегатов разного вида данная методология была
развита ИСО 10816-3. Однако ветрогенераторы не входят в область применения последнего стандарта.
      Критерии оценки вибрации, используемые в стандартах серии ИСО 10816, в принципе могут быть
применены и к узлам ветрогенератора. Однако это относится только к оценке вибрации, произведенной
самой машиной и непосредственно воздействующей на ее элементы. Эти критерии применимы также
к оценке вибрации, распространяемой вовне ветрогенератора, но их нельзя использовать для оценки
вибрации, передаваемой на ветрогенератор от внешних источников. К такой вибрации относится ви­
брация от мачты и гондолы ветроэнергетической установки, возбуждаемых ветром, а в случае морской
установки — также волнением моря. Ввиду того, что лопасти турбины и сама мачта обладают значи­
тельной гибкостью, а турбина установки вращается с малой скоростью, при оценке вибрации необходи­
мо учитывать составляющие в низкочастотной области.
      Требование измерять и оценивать низкочастотную вибрацию узлов, возбуждаемую периодически­
ми и случайными процессами, требует модифицировать рекомендации ИСО 10816-3. Ситуацию еще
более усложняет воздействие ветра и волн, которые обусловливают появление значительных колеба­
ний конструкции ветрогенератора также в низкочастотной области.
      Сильная вибрация ветрогенератора вызывает значительные механические напряжения в его эле­
ментах и влияет таким образом на его эксплуатационную надежность и срок службы. Этим вызван
интерес к разработке единого подхода к оценке вибрационного состояния ветрогенератора и его узлов
со стороны заинтересованных лиц, в число которых входят изготовитель установки, ее владелец, об­
служивающая организация и т.п. Настоящий стандарт посвящен решению этой задачи.
      Настоящий стандарт устанавливает общие требования к измерениям вибрации, обеспечивающим
возможность оценки вибрационного состояния ветрогенератора и сопоставления с вибрацией анало­
гичных установок.
      Превышение установленных стандартом границ зон вибрационного состояния дает основание
для принятия соответствующих мер в отношении узлов ветрогенератора и самого ветрогенератора
в целом, однако стандарт при этом не дает рекомендаций по выявлению причин повышенной вибра­
ции. Если вибрация остается в пределах заданной зоны, то в целом работа установки рассматривается
как нормальная, однако это не исключает возможность наличия повреждений отдельных элементов.
Установленные границы зон вибрационного состояния не предназначены для использования в целях
приемки, правила которой подлежат отдельному согласованию между изготовителем и пользователем.
      В настоящем стандарте рассматриваются ветрогенераторы с горизонтально установленной тур­
биной, лопасти которой неподвижно закреплены на ступице ротора или могут поворачиваться вокруг
своей оси. Ступица соединена с трансмиссией ветрогенератора. Механическая энергия вращения тур­
бины преобразуется в электрическую энергию электрогенератором с приводом либо непосредственно
от турбины, либо через коробку передач. Как правило, трансмиссия генератора размещена в гондоле
ветроэнергетической установки. Подшипники гондолы позволяют ей вращаться вокруг мачты, установ­
ленной на собственном фундаменте.
      Лопасти ротора, а следовательно, и сам ротор подвергаются воздействию не только асимметрич­
ного входного потока воздуха, но также случайным флуктуациям ветра. Асимметрия входного потока
является следствием завихрений и порывов ветра, эксцентричного входа потока в турбину, а также раз­
ности скоростей воздушного потока по поверхности ротора. Помимо аэродинамических нагрузок на по­
ведение ветрогенератора влияют силы инерции и нагрузки, определяемые разными условиями его
работы. Внешние условия и режим работы ветрогенератора, характеризуемый выходной мощностью
и скоростью вращения турбины, в совокупности с особенностями конструкции ветрогенератора и его
узлов определяют переменные нагрузки на турбину, трансмиссию, мачту и фундамент, что в результате
выливается в вибрацию отдельных узлов ветрогенератора.

IV