CN105308696A - 浮体式海上发电装置搭载用模制变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮体式海上发电装置搭载用模制变压器。为了实现浮体式海上发电装置的安装、缩短设置工期，例如考虑事先组装结构部件并以横向放置的状态运输、在海上将其立起来完成安装的方法。然而，现有的模制变压器并非考虑了以横向放置的状态运输并在设置时立起使用的结构。为了解决上述问题，该模制变压器采用在变压器的上下、前后、左右具有加强件，铁芯被上下加强件固定，线圈独立地被这些加强件支承的结构。由此，能够提供即使在搬运时和安装前横向放置，也能够在安装时垂直立起的变压器，能够实现安装、设置的工期的缩短。此外，能够提供能够支持考虑到晃动、倾斜的浮体式海上发电装置的变压器。

Description

浮体式海上发电装置搭载用模制变压器

技术领域

本发明涉及浮体式海上发电装置中搭载的模制变压器的改良。

背景技术

本技术领域的背景技术有日本特开昭58-164205号公报(专利文献1)。在专利文献1中，关于模制变压器的抗震强度的提高，记载了具有将铁芯紧固的上侧和下侧端框以及将它们连结成一体的连接件的抗震型干式变压器。

专利文献1：日本特开昭58-164205号公报

发明内容

存在将模制变压器搭载在浮体式海上发电装置中使用的需求。现有的浮体式海上发电装置是在海上对结构部件进行组装并安装、设置，因此要求缩短其工期。作为其解决方法，例如在浮体式海上风力发电装置的情况下，成为纵向较长的结构，所以考虑事先对结构部件进行组装，在横向放置的状态下运输，在海上将其纵向立起从而完成安装的方法。

然而，专利文献1的现有的模制变压器，虽然与提高抗震强度相关，但并不是考虑了以横向放置的方式搬运并且在设置时立起使用的结构。

此外，作为一种浮体式海上发电装置的陀螺式波浪能发电装置等，也需要考虑到在海上的振动和晃动的结构，但现有的模制变压器不是考虑了海上的晃动、倾斜的结构。

为了解决上述课题，采用下述变压器结构：在变压器的上下、前后、左右具有加强部件，铁芯被这些加强部件固定，线圈独立地被这些加强部件支承。

根据本发明，能够提供一种在搬运时和安装前即使横向放置也能够在安装时垂直地立起的变压器。由此，能够实现安装、设置的工期的缩短。

附图说明

图1是浮体式海上发电装置搭载用模制变压器的正视图、俯视图和侧视图。

图2是铁芯和线圈的支承结构的侧视图。

图3是表示变压器倾斜的情况和变成横置的情况的变压器的侧视图。

图4是表示将线圈从铁芯抽出的状态的图。

图5是表示在加强件上安装罩作为保护外壳并在上部配置了部件的图。

图6是示出了关于线圈的前后线圈支承件的变形例的俯视图。

图7是表示浮体式海上风力发电装置的安装工序的图。

图8是示意性地示出了陀螺式波浪能发电装置的浮体的晃动的图。

符号说明

1浮体式海上风力发电装置

6波浪能发电装置

100模制变压器

101线圈

102铁芯

103上部线圈支承件

104下部线圈支承件

105、118前后线圈支承件

106左右线圈支承件

107前后加强件

108上部加强件

109下部加强件

110左右加强件

114罩

115部件

具体实施方式

以下，通过实施例用附图进行说明。首先，对本发明的前提即浮体式海上风力发电装置进行说明。在浮体式海上风力发电装置中，在输送用发电机产生的电力时，出于安全性和抑制输电时的损失的目的，要求使发电得到的电压升压并进行输送，为此，要求在海上风力发电装置内设置变压器。

图7是表示浮体式海上风力发电装置的安装工序的图。在图7中，1是浮体式海上风力发电装置，2是变压器，3是搬运用船，4是搬运用加强件，5是海面。在图7中，浮体式海上风力发电装置是纵向较长的结构，所以事先对结构部件进行组装，如(A)所示那样在横向放置的状态下运输，如(B)所示那样在海上的设置场所将其纵向立起。然后如(C)所示那样，垂直地立起并卸下搬运用加强件4而完成安装。此时，浮体式海上风力发电装置中设置的变压器2在运输时以横向放置的状态输送，在安装时以纵向放置的方式使用，所以要求横向放置、纵向放置都能够支持的结构。

图8表示示意性地示出了作为一种浮体式海上发电装置的陀螺式波浪能发电装置的浮体的晃动的图。陀螺式波浪能发电是在使发电机的转速和相位与波浪的晃动引起的浮体的晃动同步时发电机被陀螺力矩驱动而产生电力的方式。在图8中，6是陀螺式波浪能发电装置，2是变压器，5是海面，图8(A)(B)(C)是示意性地表示波浪的晃动引起的浮体的晃动的图。这样，在陀螺式波浪能发电装置中，其中设置的变压器2也需要采用考虑了海上的振动和晃动的结构。

(实施例1)

本实施例中，说明采用使铁芯与加强件连结的结构、是线圈也被加强件分别支承的结构的模制变压器。

图1示出了本实施例的用于搭载在浮体式海上发电装置中的模制变压器，(A)表示正视图，(B)表示俯视图，(C)表示侧视图。图1(A)、(C)中，101是树脂模制线圈(以下简称为线圈)，102是铁芯，107是前后加强件，108是上部加强件，109是下部加强件，110是左右加强件，111是支承螺栓，112是上紧固件，113是下紧固件。此外，图1(B)、(C)中，103是上部线圈支承件，104是下部线圈支承件，105是前后线圈支承件，106是左右线圈支承件。此处，在本实施例中，以具有铁芯和包围该铁芯地配置的3个线圈的模制变压器为例进行说明。此外，设线圈的线圈轴方向为上下方向、3个线圈的排列方向为左右方向、与线圈轴方向和排列方向正交的方向为前后方向进行说明。

此外，图2中示出了铁芯和线圈的支承结构的侧视图。图2(A)示出了表示仅抽出铁芯、使铁芯与加强件固定的结构的侧视图。在图2(A)中，铁芯102隔着上紧固件112被支承螺栓111固定在上部加强件108上，隔着下紧固件113被支承螺栓111固定在下部加强件109上。此外，为了减轻对铁芯施加的负担，需要将上下加强件和前后加强件、左右加强件用螺栓等连结。

图2(B)示出了表示线圈分别被加强件支承的结构的侧视图。如图2(B)所示，线圈101隔着上部线圈支承件103被支承螺栓111、上紧固件112固定于上部加强件108，隔着下部线圈支承件104、下紧固件113固定于下部加强件109。此外，隔着前后线圈支承件105固定于前后加强件107。此外，如图1(B)、(C)所示，线圈101隔着左右线圈支承件106固定于左右加强件110。

另外，使线圈隔着上部下部线圈支承件103、104、上下紧固件112、113固定于上部下部加强件108、109，但也可以不隔着上下紧固件112、113而直接固定于上部下部加强件108、109。

此外，如图1(B)、(C)所示，具有多个线圈，左右两端的线圈与左右加强件110相邻，所以能够固定于左右加强件110，但中央部的线圈不与左右加强件110相邻，因此不能够固定于左右加强件110。在该情况下，虽然未图示，但例如也可以设置线圈支承件，以支承于左右相邻的线圈的方式构成。此外，还可以在中央部分也设置左右加强件，使中央部的线圈也固定于左右加强件。

即，构成为铁芯102被上下的加强件即108、109固定，并且，线圈101中，线圈各自与铁芯分开地将线圈的上下固定于上下加强件108、109，线圈的前后固定于前后加强件107，使线圈的左右隔着线圈支承件被左右加强件110或相邻的线圈支承。

这样，除了对于线圈从上下紧固，也用线圈支承件对其前后或左右紧固支承。进而，铁芯是固定于加强件的结构。由此，线圈独立地被支承，因而是即使成为横向放置的状态也不会对铁芯施加线圈的自重的结构。

图3是表示本实施例所示的结构的变压器倾斜的情况、以及变为横置的情况的变压器的侧视图。图3(A)示出了正常时的情况，(B)示出了向右倾斜的情况，(C)示出了向右侧横置的情况。如图3(C)所示，在变为横置的状态下，线圈101也隔着前后线圈支承件105固定于前后加强件107，所以能够防止自重引起的变形、错位。此外，铁芯102被上下加强件即108、109固定，所以能够同样防止变形、错位。

如上所述，如果是本实施例的变压器，则因为是能够支持横向放置、纵向放置双方的结构，所以能够提供能以横向放置的方式搬运并在设置时立起使用的、可以实现安装工期的缩短的浮体式海上发电装置搭载使用的模制变压器。

此外，因为是抗振动和晃动的结构，所以能够提供也能支持陀螺式波浪能发电等的模制变压器。

此外，因为在横向放置和立起的状态下都能够搬入、搬出，所以也具有操作变得容易的效果。

(实施例2)

图4是表示将线圈从铁芯抽出的状态的图。(A)表示正视图，(B)表示侧视图。在图4中，附加了各符号的结构具有与已经说明的图中示出的附加了相同符号的结构相同的功能，因此省略说明。如图4所示，通过卸下上部加强件108、上紧固件112、上部线圈支承件103、以及未图示的前后线圈支承件，并且根据需要卸下左右线圈支承件，能够将线圈101从铁芯抽出。

因此，即使在海上晃动的状态下，也能够仅对于要更换的线圈卸下线圈支承件，更换线圈。关于不更换的线圈，每一个线圈都隔着线圈支承件被加强件支承，因此即使在晃动的状态下，线圈也因线圈支承件而不能移动，所以能够保持该状态不变地固定，能够仅进行要求的线圈的更换作业。

如以上所说明的那样，根据本实施例，在海上摇晃的状态下也能够进行线圈的更换作业，具有也能够应对维护的效果。

(实施例3)

图5是在加强件上安装罩作为保护外壳并在上部配置有部件的图。在图5中，(A)表示正视图，(B)表示俯视图，(C)表示侧视图。在图5中，114是罩，115是部件，附加了其他符号的结构具有与已经说明的图中所示的附加了相同符号的结构相同的功能，因此省略说明。

如图5(A)、(B)所示，如果在加强件上安装罩114则能够作为外壳，能够省略新的保护外壳。此外，能够容易地在加强件上安装绝缘子或线缆支承件等支承部件等。此外，如图5(A)、(B)、(C)所示，能够在加强件上设置其他部件115。

因此，根据本实施例，具有能够实现浮体式海上发电装置的内部的省空间化的效果。

(实施例4)

图6是示出了与线圈的前后线圈支承件相关的变形例的图。图6(A)、(B)都示出了模制变压器的俯视图。

在图6(A)中，116是双头螺栓，117是线圈紧固件。关于线圈的前后线圈支承件，在实施例1中，是隔着前后线圈支承件105固定于前后加强件107，而在图6(A)中示出了用前后线圈支承件105和线圈紧固件117、双头螺栓116将所有线圈固定的方法。

此外，在图6(B)中，118是前后线圈支承件，是使实施例1中的多个前后线圈支承件105一体化得到的结构，示出了通过它将所有线圈固定的方法。

根据本实施例，能够将所有线圈同时固定，因此具有能够用均匀的力固定的效果。

以上对于实施例进行了说明，但本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，实施例中说明了具有3个线圈的情况，但不限定于实施例，具有1个、2个、4个以上也能够获得同样的效果。此外，在实施例中采用了加强件，但也可以是非金属的确保了强度的树脂材料等的加强部件。此外，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具有说明的所有结构。

Claims (6)

1.一种模制变压器，其具有铁芯和多个以包围该铁芯的方式配置的树脂模制线圈，其特征在于：

在所述变压器中，设所述树脂模制线圈的线圈轴方向为上下、所述多个树脂模制线圈的排列方向为左右、与所述线圈轴方向和所述排列方向正交的方向为前后时，在该变压器的上下、前后、左右分别具有加强件，并且该上下、前后、左右加强件分别连结，

所述铁芯的上下部分由所述上下加强件固定，

所述多个树脂模制线圈分别独立地使其上下、前后、左右部分由所述上下、前后、左右的加强件支承。

2.如权利要求1所述的模制变压器，其特征在于：

所述铁芯经由紧固件固定于所述上下加强件，

所述树脂模制线圈经由线圈支承件由所述上下、前后、左右的加强件紧固支承。

3.如权利要求1所述的模制变压器，其特征在于：

所述多个树脂模制线圈构成为分别独立地使其上下、前后部分由所述上下、前后的加强件固定，该树脂模制线圈的左右部分经由线圈支承件由所述左右加强件或相邻的树脂模制线圈支承。

4.如权利要求1～3中任一项所述的模制变压器，其特征在于：

所述多个树脂模制线圈中的与配置在所述变压器的左右端部的树脂模制线圈相邻的树脂模制线圈，经由线圈支承件紧固并支承于相邻的树脂模制线圈。

5.如权利要求1～4中任一项所述的模制变压器，其特征在于：

在所述上下、前后、左右的加强件上能够安装罩或支承部件。

6.一种具有铁芯和多个以包围该铁芯的方式配置的树脂模制线圈的模制变压器的树脂模制线圈的更换方法，其特征在于：

所述变压器在设所述树脂模制线圈的线圈轴方向为上下方向、所述多个树脂模制线圈的排列方向为左右方向、与所述线圈轴方向和所述排列方向正交的方向为前后方向时，在该变压器的上下、前后、左右分别具有加强件，并且该上下、前后、左右加强件分别连结，

所述铁芯的上下部分由所述上下加强件固定，

所述多个树脂模制线圈分别独立地使其上下、前后、左右部分经由线圈支承件由所述上下、前后、左右的加强件支承，

卸下所述多个树脂模制线圈中的要更换的树脂模制线圈的线圈支承件，使其他树脂模制线圈保持由所述上下、前后、左右的加强件支承的状态。