路径: 主页 > GB/T > 第748页 > GB/T 47557-2026 | 标准编号 | GB/T 47557-2026 (GB/T47557-2026) | | 中文名称 | 风能发电系统 风力发电机组制动系统技术规范 | | 英文名称 | Wind energy generation systems - Technical specification for braking system of wind turbines | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F11 | | 国际标准分类 | 27.180 | | 字数估计 | 22,273 | | 发布日期 | 2026-04-30 | | 实施日期 | 2026-08-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 47557-2026: 风能发电系统 风力发电机组制动系统技术规范
GB/T 47557-2026 英文版: Wind energy generation systems - Technical specification for braking system of wind turbines
ICS 27.180
CCSF11
中华人民共和国国家标准
风能发电系统
风力发电机组制动系统技术规范
2026-04-30发布
2026-08-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了并网型风力发电机组制动系统(以下简称“制动系统”)的工作条件、技术要求、试验方
法、检验规则以及包装、运输和贮存。
本文件适用于并网型水平轴风力发电机组的制动系统。
4 工作条件
4.1 环境条件
环境条件包括:
---工作环境温度范围:-30℃~40℃;
---生存环境温度范围:-40℃~50℃;
---相对湿度:≤95%,无凝露;
---海拔高度:≤2000m;
---工作环境中应没有易燃易爆的介质;
---干热、干热沙漠及高原特殊条件按照GB/T 19608.1、GB/T 19608.2、GB/T 19608.3的规定;
---海上特殊条件按照GB/T 31517.1、GB/Z 44047的规定。
注:超出规定的范围时,由供需双方协商解决。
4.2 电源条件
电源应满足以下条件:
---交流电源电压偏差:-10%~10%;
---交流电源的电压不平衡度在GB/T 15543-2008中第4章的规定范围;
---直流电源电压偏差:-15%~10%。
5 技术要求
5.1 基本要求
5.1.1 控制系统设计要求
5.1.1.1 制动系统设计时应符合GB/T 18451.1-2022中表2的工况载荷需求。
5.1.1.2 制动系统至少应设置有2套相互独立的制动装置,通常由气动制动装置和机械制动装置组
成,其中气动制动装置为一级制动,机械制动装置为二级制动,各级制动装置既能独立工作又能在切入
时间或切入速度上协调动作。
5.1.1.3 制动系统应至少配置一套风轮锁定装置,布置上应靠近轮毂,如不能实现这一点,应设置便携
的风轮锁定装置,在需要时随时可安装。风轮锁定期间机械制动装置处于开闸状态时,仍可靠保证风轮
不旋转。
5.1.1.4 在风力发电机组运行状态到停机的制动过程中,应先投入一级制动,使风轮减速,当制动盘转
速满足下列限定条件(包括但不限于)后可投入二级制动。
---最高制动温度的限定:为避免摩擦副因温度过高引发的热衰退、制动失效,应进行最高制动转
速下的热平衡计算和验证;当制动衬块采用有机复合材料时,摩擦副的制动温度通常控制在
200℃以下(瞬时值不高于250℃);当制动衬块采用烧结金属材料时,摩擦副的制动温度通常
控制在650℃以下(瞬时值不高于900℃)。
---制动火束的限定:为避免摩擦副产生连续火花束引发的火灾风险,应进行目标制动转速下火花
束验证。
5.1.1.5 制动系统应具有失效保护功能,当出现重大故障时,制动系统能够使风力发电机组处于安全制
动状态。
5.1.1.6 制动系统应设定工作方式类型,至少应设计有正常制动方式、快速制动方式、紧急制动方式和
风轮锁定方式,并应规定各种工作方式的投入条件和制动装置的投入顺序;紧急制动方式应具有较高的
优先级,其顺序应为正常制动向紧急制动转移,即使在正常制动过程中也可根据需要过渡到紧急停机
模式。
5.1.1.7 制动系统应采用冗余控制方式,至少应设计有正常控制逻辑和安全控制逻辑,并应规定各种控
制逻辑的触发条件;安全控制逻辑优先等级应高于正常控制逻辑。
5.1.1.8 制动系统应具备手动操作模式和自动控制模式,两种操作模式应是相互独立的,手动操作具有
优先级,并可根据需要随时切换操作模式;在任何条件下不能同时启动不同的操作模式。
5.1.1.9 制动系统应具备完善的系统自我保护功能,在过流、过热和过压等情况下系统能自我保护。
5.1.2 其他设计要求
5.1.2.1 制动系统的额定静态制动力矩应大于风力发电机组的所需最小静态制动力矩,所需最小静态
制动力矩的确定应以极限工况为准。制动系统的额定动态制动力矩应大于风力发电机组的所需最小动
态制动力矩并小于风力发电机组的最大许用制动力矩。
5.1.2.2 制动系统及各零部件选用的高强度紧固件应满足GB/T 33628的要求。
5.1.2.3 制动系统的驱动装置的选型和设计应易于实现风力发电机组制动系统的自动控制功能。
5.1.2.4 制动系统的重要元器件应采用安全冗余设计,单部件故障不应触发一个以上制动装置的故
障,从而导致整个安全功能的损失。
5.1.2.5 气动制动装置的制动速度和加速度能力应满足正常制动、快速制动和紧急制动的要求。
5.1.2.6 制动系统所有的传感器信号均能被控制系统获得。
5.2 功能和性能要求
5.2.1 手动制动功能
手动控制模式下,应能读取系统状态信息,并对系统进行参数设置、校准。
手动控制模式下,应能分别进行空气制动操作和机械制动操作,使风轮减速停机和维持停止状态。
手动控制模式下,如发生系统故障,制动系统应能使风轮轴或风轮保持原位置不动,直到解除故障。
5.2.2 自动制动功能
自动控制模式下,制动系统应能接受控制系统发出的指令进行制动。
5.2.3 正常制动功能
正常制动应能确保风力发电机组平稳过渡到停机状态,制动力的作用应是渐进的,避免制动过程对
设备带来损害。
正常制动应能被控制功能指令、手动操作指令和失效保护功能指令激活。
正常制动被激活时气动制动装置以正常速度制动,在机组安全的情况下机械制动装置可不参与
制动。
5.2.4 快速制动功能
快速制动应能确保风力发电机组快速、可控地过渡到停机状态,并避免速度过快对设备带来损害。
快速制动应能被手动操作指令和失效保护指令激活。
快速制动被激活时气动制动装置快速制动,在机组安全的情况下机械制动装置可不参与制动。
5.2.7 失效保护功能
5.2.7.1 高低温保护:制动系统内部温度过低/高故障时,制动系统应能自动制动使风力发电机组处于
安全制动状态。
5.2.7.2 后备电源故障:制动系统的后备电源的电压、温度超限和容量不足时,制动系统能正常制动使
风力发电机组处于安全制动状态。
5.2.7.3 看门狗故障:看门狗故障触发后应能正常制动,使风力发电机组处于安全制动状态。
5.2.7.4 防雷保护故障:供电回路防浪涌器件故障应能正常制动,使风力发电机组处于安全制动状态。
5.2.7.10 驱动故障如下。
a) 液压驱动的制动系统电机故障时,应能通过蓄能器实施快速制动,使风力发电机组处于安全制
动状态。
b) 电磁驱动的制动系统的电机故障时,所有桨叶应能顺桨至制动位置,或故障桨叶抱闸、另外的
桨叶顺桨至制动位置应能使风力发电机组处于安全制动状态。
c) 变桨距的一片叶片卡死时,其他叶片和机械制动装置应能紧急制动,使风力发电机组处于安全
制动状态。
d) 定桨距的一片叶尖扰流器卡死时,其他叶尖扰流器和机械制动装置应能紧急制动,使风力发电
机组处于安全制动状态。
e) 机械制动装置驱动故障时,对变桨距风力发电机通过空气制动应能使风力发电机组处于空转
状态;对定桨矩风力发电机故障的一台制动器在不动作的情况下,另一台制动器可配合叶尖扰
流器使风轮停止。
5.2.7.11 锁定故障:在非锁定模式下,锁定装置解锁信号丢失时,制动系统可根据主机控制策略实施
相应制动。
5.2.8 通信接口要求
制动系统的通信接口应符合GB/T 32077-2025中5.2.9的规定。
5.2.9 性能要求
5.2.9.1 制动系统的动作应迅速、可靠,响应时间应不大于0.2s。
5.2.9.2 机械制动装置能在最大夹紧力下保持时间不应低于2min,气动制动装置能在最大负载转矩
下持续运行时间不应低于3s,不发生损坏及有害变形。
5.2.9.3 常温下,机械制动装置能在额动夹紧力下开合测试不应低于5000次,气动制动装置能连续满
载测试不应低于72h,不发生损坏及有害变形。
5.2.9.4 机械制动装置的额定制动力测试值的容差不应超出设计值的±10%。
5.2.9.5 机械制动装置在非制动状态下,除电磁圆盘式制动器外摩擦副的松闸间隙应不低于1mm。
5.2.9.6 制动系统的后备动力源装置应能保证至少一次紧急制动,并在确定的维护风况下,机械制动装
置动作后,至少应能使风轮完全停止1h。
5.2.9.7 电磁兼容性应符合GB/T 32077-2025中5.3.1的规定。
5.2.9.8 绝缘性能应符合GB/T 32077-2025中5.3.2的规定。
5.2.9.9 机械性能应符合GB/T 32077-2025中5.3.3的规定。
5.2.9.10 外壳防护(IP代码)应符合GB/T 32077-2025中5.3.4的规定。
5.2.9.11 防腐要求应符合GB/T 32077-2025中5.3.6的规定。
5.3 主要部件要求
5.3.1 气动制动装置
5.3.1.1 气动制动装置应能限制风轮转速在安全范围内或使风轮处于空转状态,不必使风轮完全停止。
5.3.1.2 气动制动装置的电气控制应符合GB/T 18451.1-2022及NB/T 31017的规定。
5.3.1.3 气动制动器装置应具有失效保护功能,在驱动装置失去动力时变桨距的叶片、定桨距的叶尖扰
流器在空气动力、离心力或弹簧力的作用下应能转动到制动位置,限制风轮转速在安全的范围内。
5.3.1.4 气动制动装置在停机时应具有保持制动位置的能力,变桨距的叶片、定桨距的叶尖扰流器不应
在风的变距力作用下而离开设定的制动位置,其保持力矩应符合制动系统设计要求;在台风或者飓风工
况下,变桨距机组可设置叶片锁定装置,使叶片维持在制动位置。
5.3.1.5 变桨距叶片角度采样周期应不大于25ms。
5.3.2 机械制动装置
5.3.2.1 机械制动装置作用于风轮或传动轴上,应能确保风轮处于停止状态。
5.3.2.2 机械制动装置的控制应能满足制动系统加载方式的要求。
5.3.2.3 额定静态制动力矩和额定动态制动力矩应符合制动系统设计要求。
5.3.2.4 最大制动力矩和最小制动力矩的确定,应以制动器工作压力、摩擦副升温、磨损和制动冲击载
荷等情况为依据。
5.3.2.5 机械制动装置的摩擦副不应有雨、雪、沙的进入和被油的污染。
5.3.2.6 机械制动装置应通过防溅罩保护操作人员意外接触旋转的制动盘。
5.3.2.7 应具备磨损补偿功能,确保摩擦材料一定范围内磨损后仍能进行有效制动。
5.3.2.8 摩擦材料成分的选择宜考虑磨屑对周边设备的影响,摩擦材料不应含有石棉等有害物质,安装
在永磁发电机附近的机械制动装置,摩擦材料不应含有金属导电材料。
5.3.2.9 制动装置及制动温度影响范围内的外露材料应不可燃。如果无法做到这一点,则应使用自熄
防火材料和无烟或低烟材料,其相关性能应满足GB 8624-2012中A级和B1(B)级的要求。
6 试验方法
6.1 试验条件
6.1.1 试验场地的风速应在2m/s至额定风速范围内,同时宜避免复杂的地形和障碍物。
6.1.2 试验宜避免在特殊的气候(如雨、雪、结冰等)条件下进行。
6.1.3 试验用仪器、仪表应符合GB/T 13729-2019中第6章和JB/T 5777.3-2002中第3章的规定。
6.1.4 试验前应进行结构及外观检查。
6.2 功能和性能试验
6.2.1 手动制动功能试验
手动制动功能试验按以下程序进行。
a) 风力发电机组正常运行时,将操作模式设为手动模式,先手动投入气动制动,再投入机械制
动,记录每个制动装置的响应。
b) 风力发电机组停机时,将操作模式设为手动模式,对每个制动装置进行点动操作,并做好相应
记录;通过手动模式对叶片(或叶尖)角度传感器、位置传感器等进行校验。
c) 若变桨距系统采用速度控制或位置控制,则通过手动模式对每个叶片分别进行速度或位置控
制校验。
6.2.2 自动制动功能试验
自动制动功能试验按以下程序进行:
a) 通信试验:正常通电后,通过人机界面或PC机观察制动系统内部,制动系统与风力发电机组
控制系统之间应正常通信;
b) 自动制动:风力发电机组正常运行时,通过风力发电机组控制系统的人机界面发出制动指
令,观察并记录制动系统的响应。
6.2.3 正常制动试验
风力发电机组正常运行时,控制系统下发正常停机指令,观察并记录其制动过程动作状态、总制动
时间、机组振动加速度、液压压力(如适用时)及制动力矩加载方式;观察并记录气动制动装置的叶片或
叶尖扰流器制动速度、制动位置;若触发机械制动时,观察并记录制动转速、制动温度和制动火花。
6.2.4 快速制动试验
风力发电机组正常运行时,手动操作使控制系统下发快速停机指令,观察并记录其制动过程动作状
态、总制动时间、机组振动加速度、液压压力(如适用时)及制动力矩加载方式;观察并记录气动制动装置
的叶片或叶尖扰流器制动速度、制动位置;若触发机械制动时,观察并记录制动转速、制动温度和制动
火花。
6.2.5 紧急制动试验
在额定功率以上的风速并无额外故障运行期间,按下急停按钮,观察并记录其制动过程动作状态、
总制动时间、机组振动加速度、液压压力(如适用时)及制动力矩加载方式;观察并记录气动制动装置的
叶片或叶尖扰流器制动速度、制动位置;观察并记录机械制动装置制动转速、制动温度和制动火花。
机械制动装置动作后检测并记录风轮完全停止时间。
6.2.6 风轮锁定试验
在风力发电机组处于维护模式下,执行风轮锁定操作;配合机械制动装置或盘车机构进行锁定和解
锁,检查并记录锁定和解锁的时间;风轮被锁定期间检查风轮是否有转动位移。
需要单叶片吊装的机组,检测并记录风轮锁定位置。
6.2.7 失效保护功能试验
6.2.7.1 高低温保护
调整温度传感器采样值,使其超过控制系统高/低温度报警设定值,观察并记录报警状态和制动系
统的响应。
6.2.7.2 后备电源故障
后备电源故障试验按以下程序进行:
a) 改变后备电源柜体温度传感器采样值或更改温度超限的阈值,使实际采样温度超过阈值,观察
并记录报警状态和制动系统的响应;
b) 断开后备电源电压监测模块的电压输入端或提高欠压的设定值,使实际采样的电压值低于欠
压设定值,观察并记录故障报警状态和制动系统的响应。
6.2.7.3 看门狗故障
触发看门狗输出信号,观察并记录故障报警状态和制动系统的响应。
6.2.7.4 防雷保护故障
断开供电回路防浪涌器件的反馈信号,观察并记录故障报警状态和制动系统的响应。
6.2.7.5 制动系统传感器故障
制动系统传感器故障试验包括。
6.2.7.7 通信故障
将通信线路断开,观察并记录故障报警状态和制动系统的响应。
6.2.7.8 电源故障
电源故障试验包括:
---液压驱动的制动系统机组,断开一个变桨距电机的某一相,观察并记录故障报警状态和制动系
统的响应;
---电磁驱动的变桨距机组,断开一个变桨距电机的某一相,观察并记录故障报警状态和制动系统
的响应。
6.2.7.9 安全保护
在额定功率以上的风速,断开风力发电机组硬件安全链(至少应触发风轮超速和振动故障),观察并
记录制动系统是否紧急制动。
6.2.7.10 驱动故障
驱动故障试验包括。
---电网故障穿越试验:风力发电机组正常运行时,通过电网模拟系统输入符合GB/T 19963.1-
2021中9.2、9.3和9.4的要求,观察并记录故障报警状态和制动系统的响应。
---电网故障:风力发电机组正常运行时,通过电网模拟系统来模拟电网电压跌落、过压、缺相故
障,观察并记录故障报警状态和制动系统的响应。
---变桨驱动故障:断开一个变桨动力源,观察并记录另外两个叶片和机械制动装置的制动响应。
接通故障变桨动力源,观察并记录叶片的动作。
---定桨距叶尖扰流器故障:保持一个叶尖扰流器的动力,观察并记录另外两个叶尖扰流器和机械
制动装置的制动响应。使得故障叶尖扰流器失去动力,观察并记录叶尖扰流器的动作。
---机械制动装置驱动故障:变桨距的风力发电机组正常运行时,锁闭机械制动装置使其不能制
动,手动触发风力发电机组正常停机,观察并记录故障报警状态和空气制动装置的响应。定桨
矩风力发电机组正常运行时,锁闭一台机械制动装置使其不能制动,触发风力发电机组正常停
机,观察并记录故障报警状态、空气制动装置的制动响应和另一台制动器的制动响应。
6.2.7.11 锁定故障
风力发电机组在空转状态下,使锁定装置解除锁定信号丢失,观察并记录故障报警状态和制动
响应。
6.2.8 通信接口试验
系统的通信协议测试应按照相关产品标准规定的试验方法进行试验。
6.2.9 性能试验
6.2.9.1 响应时间
检测气动制动装置和机械制动装置从接收指令到开始动作的时间。
6.2.9.2 最大负载试验
机械制动装置的最大负载试验以主轴盘式制动器试验为例,其他参照执行;主轴盘式制动器最大负
载试验按照NB/T 31023-2021中6.2.4的方法执行。
气动制动装置的最大负载试验以变桨距系统试验为例,其他参照执行;变桨距系统最大负载试验按
照GB/T 32077-2025中6.3.3.3.3的方法执行。
6.2.9.3 稳定性试验
机械制动装置的稳定性试验以主轴盘式制动器试验为例,其他参照执行;主轴盘式制动器稳定性试
验按照NB/T 31023-2021中6.2.5的方法执行。
气动制动装置的稳定性试验以变桨距系统试验为例,其他参照执行;变桨距系统稳定性试验按照
GB/T 32077-2025中6.3.3.3.4规定的方法执行。
6.2.9.4 制动力试验
机械制动装置的制动力试验以主轴盘式制动器试验为例,其他参照执行;主轴盘式制动器制动力试
验按照NB/T 31023-2021中6.2.1的方法执行。
6.2.9.5 开闸间隙检测
机械制动装置在非制动状态下,用塞尺检测摩擦副的间隙,记录松闸间隙值。
6.2.9.6 后备动力源制动检测
在额定功率以上的风速电网断电,观察并记录其制动过程动作状态、机械制动装置动作后记录风轮
保持完全停止的时间。
6.2.9.7 电磁兼容试验
电磁兼容试验应按照GB/T 32077-2025中6.3.1的方法执行。
6.2.9.8 绝缘性能试验
绝缘性能试验应按照GB/T 32077-2025中6.3.2的方法执行。
6.2.9.9 机械性能试验
机械性能试验应按照GB/T 32077-2025中6.3.3的方法执行。
6.2.9.10 外壳防护等级(IP代码)试验
外壳防护等级(IP代码)试验应按照GB/T 4208的方法执行。
6.2.9.11 防腐性能试验
防腐性能试验应按照GB/T 30790.6-2014中表1的规定执行。
6.2.10 速度和加速度试验
气动制动装置的速度和加速度检测试验以变桨距系统试验为例,其他参照执行;变桨距系统的速度
和加速度试验按照GB/T 32077-2025中6.3.11和6.3.12的方法执行。
6.3 主要部件试验
6.3.1 气动制动装置
7 检验规则
7.1 检验类型
产品检验分为型式检验和出厂检验。
部分检验项目可在安装现场进行。
7.2 型式检验
7.2.1 有下列情况之一时,产品应进行型式检验:
a) 产品型式认证时;
b) 正常生产后,如结构、材料、元器件、工艺等有较大改变,可能影响产品性能时;
c) 抽检......
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