专利名称：用于海上风电场的自升式海上升压站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种海上升压站，特别是一种用于海上风电场的自升式海上升压站，主要适用于海上风力发电领域。
背景技术：
在我国，海上风力发电是一个新兴的产业，2007年以后我国开始逐步发展海上风力发电产业。我国海上风力发电产业尚属起步阶段，目前国内已建的海上风电场是将风力发电机所发的电能送至陆地，由陆上升压站升压后送入电网。随着我国海上风力发电技术的发展，海上风电场离岸距离越来越远、风电场规模越来越大，传统的在陆上设置陆上升压站的方式因为低压输电线损大、电缆的铜材消耗量 大、费用高而不再合适，为了将海上风电场产生的电能安全可靠的、经济的送到内陆，就必须在海上设置海上升压站。海上升压站就是将风力发电机所发的电能升压至110kV、220kV或更高，然后通过高压海底电缆送至陆地，再经高压架空线送入内陆电网。海上升压站设置在海域，其环境条件、施工条件、运行条件与陆上升压站相差很大，所以海上升压站的结构型式、布置方式、建造方式与陆上升压站截然不同，并需解决由此带来的环境腐蚀、运行不便、高可靠性、自动控制、自动保护、自动消防，结构受波浪、潮汐作用、建造困难等难题。专利号为201120169716. 6的中国实用新型公开了一种用于海上风电场的固定式海上升压站，其缺点在于，在陆地上加工完成甲板层和设备层的加工后，需要采用大型驳船整体运输至海上、采用大型起重船整体起吊安装，运输和安装不便且耗时，从而加大了海上作业的风险。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述存在的问题提供一种结构简单紧凑、体积小、运输和安装方便快速的用于海上风电场的自升式海上升压站，以克服海上作业风浪大、高风险、低效率、高成本的难题。本实用新型所采用的技术方案是用于海上风电场的自升式海上升压站，包括用于竖直固定于海床或桩基础顶部的支撑用支架，其特征在于所述支架为可伸缩式结构，其上端固定安装浮箱，该浮箱上方布置用于安装各种设备的设备层。所述浮箱为一可使整个升压站漂浮于海面上的中空密闭结构，其内部设有主变事故油罐、自动灭火装置发生罐、动力电缆和控制电缆。所述设备层共分上、下两层，且各层均为封闭结构，四周布置安全通道，并设置连通各层的楼梯。所述下层布置有主变压器、35kV开关设备、站用变、低压配电柜、自动控制装置、后备电源，其中35kV开关设备和站用变布置在同一个设备房内，其余各设备单独位于各自的设备房内，且各设备房之间采用防火隔墙隔开。[0011]所述主变压器有两个，各自独立密闭布置，采用强制油循环冷却，其散热片布置在主变室外，且两主变压器之间采用防火隔墙隔开，该主变压器顶部伸至设备层的上层。所述主变压器设置有事故油罐和自动灭火系统。所述上层密闭布置有220kV配电装置，该220kV配电装置通过六氟化硫管道母线
与主变压器连接。所述220kV配电装置采用六氟化硫绝缘组合开关设备。本实用新型的有益效果是1、支架、浮箱和设备层在陆地上加工成一个整体后，利用浮箱产生的浮力，由拖船整体拖运至预定的位置进行安装即可，较之现有技术省去了大型船只的使用，降低了运输成本。2、由于支架采用可伸缩结构，升压站整体运输至指定位置后，将可伸缩支架向下伸长，固定于海床或桩基础上即可，整个安装过程简便快速，较之现 有技术省去了大型起重船的使用，从而降低了安装成本，也降低了现有技术中因海上作业时间长而导致风险增加的几率。3、升压站整体结构紧凑、体积小，运输和安装方便，解决了海上作业风浪大、高风险、低效率、高成本的难题。
图I是本实用新型的立面图。图2是本实用新型设备层的下层布置图。图3是本实用新型设备层的上层布置图。
具体实施方式
如图I所示，本实施例为一个200丽容量、220kV电压等级的自升式海上升压站。它包括竖直布置的可伸缩支架11、位于可伸缩支架11上方的浮箱12以及位于浮箱12上方并用于安装各种设备的设备层13，所述可伸缩支架11、浮箱12和设备层13在陆上加工成一个整体后，利用浮箱12产生的浮力，由拖船牵引整体运输至海上，到达预定位置后，可伸缩支架11向下伸长至事先打好的桩基础顶部，并固定安装于桩基础顶部。根据地质条件不同，也可不采用桩基础，可伸缩支架11可直接伸长至海床，并固定于海床。可伸缩支架11可支撑整个浮箱12和设备层13的重量，并将浮箱12和设备层13托离水面，使海上升压站内的设备避免受潮汐和波浪的影响。运输过程中，可伸缩支架11缩短，方便运输；安装时可伸缩支架11伸长，并固定于海床或桩基础顶部。所述浮箱12位于可伸缩支架11上、设备层13下，浮箱12主要由钢桁架和钢箱组成，为密闭中空结构，用于使整个海上升压站漂浮在海面，并支承设备层13的所有结构和设备的重量。本实施例浮箱12的平面尺寸为30mx30m，位于平均海平面以上IOm的位置(SP浮箱12的底面高于平均海平面10m)，浮箱12的箱体高9m。浮箱12同时也作为电缆层，用于铺设各种动力电缆和控制电缆，浮箱12内部还设有主变事故油罐、自动灭火装置发生罐。设备层13结构与专利号为201120169716. 6的中国实用新型中设备层的结构相同，主要用于安装所有电气设备和控制设备，本实施例的设备层13共分上、下两层，根据需要也有设置一层或多层。本实例设备层13各层的层高均为Sm。且各层均为封闭结构，将设备密闭于其内部，仅四周布置安全通道29，并设置连通各层的楼梯27，其主要设备均封闭在防火隔墙28内。如图2所示，所述设备层13的下层平面尺寸为31mx34m，分别布置有两台100MVA的主变压器21、35kV开关设备22、站用变23、低压配电柜24、自动控制装置25、后备电源26，各设备紧邻布置；其中35kV开关设备22和站用变23布置在同一个设备房内，其余各设备单独位于各自的设备房内，且各设备房之间采用防火隔墙28隔开；两个主变压器21各自独立密闭布置，采用强制油循环冷却，其散热片布置在主变室外，且两主变压器21之间采用防火隔墙28隔开，该主变压器高度较高(大于Sm)，其顶部伸至设备层13的上层，并设置有事故油罐和自动灭火系统。所述35kV开关设备22采用六氟化硫绝缘的成套开关柜，与主变压器21之间采用穿过防火隔墙28的35kV电缆相连。所述站用变23为两台35kV降压至400V的变压器。所 述低压配电柜24用于380V站用电的控制。自动控制装置25包括储电池组、海上升压站自动控制系统、风力发电机自动控制系统，使海上风电场能够在无人值班的情况下自动运行，并能对海上升压站和风力发电机组实行远程监控；其中储电池组在主电源和后备电源停电后，可以给自动控制系统供电。后备电源26为一台能够实施自动启动的柴油发电机。各设备所在设备室内均设置空调器，用于设备冷却散热。如图3所示，所述设备层13的上层平面尺寸为31mX34m，分别布置有220kV配电装置31、高压电抗器32、无功补偿设备33，各设备单独位于各自的设备房内，采用防火隔墙28隔开，并设置空调器，用于设备冷却散热；所述220kV配电装置31采用六氟化硫绝缘组合开关设备，由2个进线间隔和I个出线间隔组成，并通过穿过防火隔墙28的220V电缆与主变压器21连接；所述高压电抗器32、无功补偿设备33可以按需要设置，也可以不设置。此外，柴油机等易燃设备设置自动灭火系统。在实际操作中，首先在预定的位置利用打桩船完成桩基础的施工，桩基础位于海面下，同时可伸缩支架11、浮箱12和设备层13整体在陆上加工制造，在陆上完成整体结构制作、所有设备安装和全部涂层、装饰，并在陆上完成整个系统的调试后，利用浮箱12漂浮、由拖船整体拖运至预定的位置，将可伸缩支架11与事先施工好的桩基位置对正后，将可伸缩支架11向下伸长，固定于桩基础上，利用支架11将浮箱12和设备层13整体托离海面，然后可伸缩支架11和桩基础顶部牢固连接，即可完成整个海上升压站的建造。
权利要求1.一种用于海上风电场的自升式海上升压站，包括用于竖直固定于海床或桩基础顶部的支撑用支架(11)，其特征在于所述支架(11)为可伸缩式结构，其上端固定安装浮箱(12)，该浮箱上方布置用于安装各种设备的设备层(13)。
2.根据权利要求I所述的用于海上风电场的自升式海上升压站，其特征在于所述浮箱(12)为一可使整个升压站漂浮于海面上的中空密闭结构，其内部设有主变事故油罐、自动灭火装置发生罐、动力电缆和控制电缆。
3.根据权利要求I或2所述的用于海上风电场的自升式海上升压站，其特征在于所述设备层(13)共分上、下两层，且各层均为封闭结构，四周布置安全通道(29)，并设置连通各层的楼梯(27)。
4.根据权利要求3所述的用于海上风电场的自升式海上升压站，其特征在于所述下层布置有主变压器(21)、35kV开关设备(22)、站用变(23)、低压配电柜(24)、自动控制装置(25)、后备电源(26)，其中35kV开关设备(22)和站用变(23)布置在同一个设备房内，其余各设备单独位于各自的设备房内，且各设备房之间采用防火隔墙(28)隔开。
5.根据权利要求4所述的用于海上风电场的自升式海上升压站，其特征在于所述主变压器(21)有两个，各自独立密闭布置，采用强制油循环冷却，其散热片布置在主变室外，且两主变压器(21)之间采用防火隔墙(28)隔开，该主变压器顶部伸至设备层(13)的上层。
6.根据权利要求4或5所述的用于海上风电场的自升式海上升压站，其特征在于所述主变压器(21)设置有事故油罐和自动灭火系统。
7.根据权利要求3所述的用于海上风电场的自升式海上升压站，其特征在于所述上层密闭布置有220kV配电装置(31)，该220kV配电装置通过六氟化硫管道母线与主变压器(21)连接。
8.根据权利要求7所述的用于海上风电场的固定式海上升压站，其特征在于所述220kV配电装置(31)采用六氟化硫绝缘组合开关设备。
专利摘要本实用新型涉及一种用于海上风电场的自升式海上升压站。本实用新型的目的是提供一种结构简单紧凑、体积小、运输和安装方便快速的用于海上风电场的自升式海上升压站，以克服海上作业风浪大、高风险、低效率、高成本的难题。本实用新型的技术方案是用于海上风电场的自升式海上升压站，包括用于竖直固定于海床或桩基础顶部的支撑用支架，其特征在于所述支架为可伸缩式结构，其上端固定安装浮箱，该浮箱上方布置用于安装各种设备的设备层。本实用新型适用于海上风力发电领域。
文档编号H02B7/00GK202509477SQ201220075408
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者俞华锋, 冯卫江, 孙杏建, 方滔, 施朝晖, 杨文斌, 赵生校, 陈德春 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院