七、塔架和基础

塔架是支撑风轮、发电机等部件的架子，还可承受吹向风力机和塔架的风压以及风力机运行时产生的动载荷。塔架不仅要有一定的高度（通常为叶轮直径的1～1.5倍），以使风力机处在较为理想的位置（即涡流影响较小的高度）上运转，还必须具有足够的疲劳强度，能承受风轮引起的振动载荷，包括启动和停机的周期性影响、突风变化、塔影效应等。塔架的刚度要适中，其自振频率（弯曲及扭转）要避开运行频率（风轮旋转频率的3倍）的整数倍。塔架越高，风力机单位面积所捕捉的风能越大，发电量就越多，其造价、技术要求以及吊装的难度也会随之增加。

水平轴风力发电机的塔架主要分为桁架式塔架（见图4-36）、圆筒式塔架和管柱式塔架（见图4-37）。

桁架式塔架在早期的风力发电机组中大量使用，目前主要用于中、小型风力机上，其主要优点为制造简单、成本低、运输方便，其主要缺点为不美观，通向塔顶的上、下梯子不好安排，上、下塔架时安全性差，会使下风向风力机的叶片产生很大的紊流等。

圆筒式塔架在当前的风力发电机组中大量采用，其优点是美观大方，上、下塔架安全可靠，对风的阻力较小，特别是对于下风向风力机，产生紊流的影响要比桁架式塔架的小。

管柱式塔架从最简单的木杆到大型的钢管和混凝土管柱。小型风力机塔杆为了增加抗弯矩的能力，可以用拉线来加固。(https://www.daowen.com)

图4-36　桁架式塔架

图4-37　管柱式塔架

风力发电机组的基础为现浇钢筋混凝土独立基础。根据风力发电场工程地质条件和地基承载力以及基础载荷等，可采用重力式块状基础和桩基平板梁结合式框架基础，基础与塔架的连接可采用地脚螺栓式或法兰式连接形式。塔架与基础如图4-38所示。

图4-38　塔架与基础