一种用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构及浮式电站的制作方法

本发明属于封闭母线抗晃动结构设计领域，尤其涉及一种用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构及浮式电站。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、浮式发电设备安装在浮船的钢甲板上，设计时应考虑适用于海上和近海用途，以便能在海上运动工况下可靠、安全地操作。设备应能在运行和停机期间满足船舶运动工况下的需求，并应在极端工况下不会损坏。发电机出口母线采用全连式离相封闭母线，每相由单相导体和圆型金属外壳构成，三相导体的金属外壳由短路板连接，导体采用铜排，外壳采用薄铝板弯制而成。离相封闭母线采用悬吊式或支持式固定安装在发电船上。悬吊式或支持式钢结构支架由多个带支撑的空间框架组成，按照封闭母线走向和载荷要求，布置水平方向和竖直方向支撑。其中，钢柱、钢框架结构梁以及柱间支撑均采用h型钢。

3、常规陆上项目，如图1所示，封闭母线1与支架钢结构2连接处采用直接焊接方式，为硬性连接。浮式发电船由于长期工作在海洋环境，受海浪、海风和洋流的影响无法保持稳定的空间姿态，带来船体变形，对封闭母线支架基础承受的强度荷载必然造成干扰，而发明人发现，封闭母线与钢结构支撑之间的刚性连接并不能吸收发电船摇摆带来的船体变形量，不具备隔振吸振的特性，进而引起封闭母线的振动，导致设备质量等级降低，影响安全稳定运行。设备在晃动过程中产生的不平衡扰力，也会引起结构的动力疲劳、应力集中，严重时产生局部的动力失稳和局部破坏。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构及浮式电站，其在离相封闭母线与钢结构支撑连接处设置隔振器，通过隔振器的减振功能，吸收船舶摇摆带来的船体变形量，在轴向压力及侧向压力可达到很好的减振效果，从而减少振动的传递。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构。

4、一种用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其包括：支架钢结构以及设置在离相封闭母线与支架钢结构之间的隔振器；其中，所述隔振器的振动频率与固有频率的比值至少为倍；封闭母线的每个支撑点所需要承受的载荷在隔振器的额定负载范围内。

5、作为一种实施方式，所述隔振器的振动频率的确定过程为：

6、在湿拖工况下，根据浮式发电船体各位置晃动加速度值，基于离相封闭母线和支架钢结构的有限元模型，采用有限元分析，模拟出离相封闭母线和支架钢结构的随机振动情况，从而确定出隔振器的振动频率。

7、作为一种实施方式，离相封闭母线有限元模型和支架钢结构有限元模型的构建过程为：

8、根据离相封闭母线的布置位置、质量及尺寸参数以及支架钢结构的尺寸参数，基于有限元分析方法，构建出离相封闭母线有限元模型和支架钢结构有限元模型。

9、作为一种实施方式，所述隔振器的额定负载的确定过程为：

10、根据封闭母线的走向布置及设备参数，得出封闭母线各个支撑点的钢结构荷载，从而确定出隔振器的额定负载。

11、作为一种实施方式，所述隔振器包括隔振器本体、底座和盖体，所述隔振器本体设置在底座和盖体之间。

12、作为一种实施方式，所述隔振器本体为橡胶结构。

13、作为一种实施方式，所述隔振器本体为弹性结构。

14、作为一种实施方式，离相封闭母线与各个支架钢结构之间的隔振器的性能相同。

15、本发明的第二个方面提供一种浮式电站。

16、一种浮式电站，其包括浮式发电船体，所述浮式发电船体上设置有如上述所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构。

17、作为一种实施方式，所述浮式发电船体上设置有发电设备及变电设备，所述发电设备通过封闭母线与变电设备连接。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明在离相封闭母线与钢结构支撑连接处设置隔振器，通过隔振器的减振功能，吸收船舶摇摆带来的船体变形量，在轴向压力及侧向压力可达到很好的减振效果，从而减少振动的传递。

20、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，包括：支架钢结构以及设置在离相封闭母线与支架钢结构之间的隔振器；其中，所述隔振器的振动频率与固有频率的比值至少为2倍；封闭母线的每个支撑点所需要承受的载荷在隔振器的额定负载范围内。

2.如权利要求1所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，所述隔振器的振动频率的确定过程为：

3.如权利要求2所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，离相封闭母线有限元模型和支架钢结构有限元模型的构建过程为：

4.如权利要求1所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，所述隔振器的额定负载的确定过程为：

5.如权利要求1所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，所述隔振器包括隔振器本体、底座和盖体，所述隔振器本体设置在底座和盖体之间。

6.如权利要求5所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，所述隔振器本体为橡胶结构。

7.如权利要求5所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，所述隔振器本体为弹性结构。

8.如权利要求1所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构，其特征在于，离相封闭母线与各个支架钢结构之间的隔振器的性能相同。

9.一种浮式电站，其特征在于，包括浮式发电船体，所述浮式发电船体上设置有如权利要求1-8中任一项所述的用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构。

10.如权利要求9所述的浮式电站，其特征在于，所述浮式发电船体上设置有发电设备及变电设备，所述发电设备通过封闭母线与变电设备连接。

技术总结
本发明属于封闭母线抗晃动结构设计领域，提供了一种用于浮式电站封闭母线抗晃动的支撑结构及浮式电站。其中，支撑结构包括：支架钢结构以及设置在离相封闭母线与支架钢结构之间的隔振器；其中，所述隔振器的振动频率与固有频率的比值至少为<supgt;2</supgt;倍；封闭母线的每个支撑点所需要承受的载荷在隔振器的额定负载范围内。本发明在离相封闭母线与钢结构支撑连接处设置隔振器，通过隔振器的减振功能，吸收船舶摇摆带来的船体变形量，在轴向压力及侧向压力可达到很好的减振效果，从而减少振动的传递。

技术研发人员：苏振霞,李娟,樊潇,杨朝晖,魏华栋,杨猛,李莹,谢永滨,江心欢
受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13