CN113503070A - 一种模块式海上升压站及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及升压站技术领域，尤其涉及一种模块式海上升压站，包括平台和安装于平台的第一舱体、第二舱体、第三舱体、第四舱体、第五舱体，平台安装有主变压器和电抗装置，平台顶部设有吊装设备，第一舱体包括用于升压的第一配电组件，第二舱体包括控制组件，第三舱体包括消防设备。将海上升压站拆分为五个舱体和一个平台进行建造，每个舱体包含不同的装置和组件，每个舱体之间的建造和调试互不影响，降低了海上升压站的建造难度和建造时间。除此之外，通过将五个舱体和平台搭建组成海上升压站，可以有效地降低搭建的作业时间和作业难度，单个组件的重量较低，对浮吊设备的要求也较小，也更容易保证项目的进度。

Description

一种模块式海上升压站及其安装方法

技术领域

本发明涉及升压站技术领域，尤其涉及一种模块式海上升压站及其安装方法。

背景技术

风力发电是最主要的可再生能源之一，其中海上风力发电是风力发电的重点项目。大型海上风电基地一般距离岸线更远，长距离大容量海上风电场的电能输送，而海上升压站是风电场电气系统的重要组成部分，担任着风电场电能输送的重任，多台风电机组发电汇流的电能通过若干根海底电缆送至海上升压站，经该站内主变压器升压至高压电，再由海上升压站将高压电送出使用。

应用于大容量海上发电的海上升压站建造难度较高，现有的海上升压站大多采用整体式钢结构平台或多个升压站共同运作的方式，前者的重量较高，建造和搭建的难度过高导致需要浪费大量成本，需要使用的特定浮吊设备调用困难也造成项目进度的难以保证；后者的建造难度较低，但整个升压站系统的成本成倍增加，不利于海上升压站的建造的经济性。

发明内容

基于此，本发明提供一种建造和搭建的难度较低的模块式海上升压站。

本发明的技术方案为：一种模块式海上升压站，包括平台和安装于所述平台的第一舱体、第二舱体、第三舱体、第四舱体、第五舱体，所述平台安装有主变压器和电抗装置，所述平台顶部设有吊装设备，所述第一舱体包括用于升压的第一配电组件，所述第二舱体包括控制组件，所述第三舱体包括消防设备，所述第四舱体包括应急设备和暖通设备，所述第五舱体包括用于日常用用电的第二配电组件。

可选的，所述平台包括彼此连通的第一层、第二层、第三层和顶层，所述第一舱体、所述第二舱体和所述第三舱体放置于所述第二层，所述第四舱体和所述第五舱体放置于所述第三层，所述第四层包括避雷针区域、所述吊装设备和检修盖板，所述检修盖板设于所述主变压器、所述电抗装置和所述第一舱体的上方。

可选的，所述第一层的高度大于等于7m。

可选的，还包括第六舱体，所述第六舱体设于所述第二层且包括第三配电组件，所述第三配电组件与所述第一配电组件协同作业。

可选的，所述第二层安装所述第一舱体、所述第六舱体、所述主变压器和所述电抗装置的位置与所述第三层贯通，所述第四舱体和所述第五舱体设于所述第二舱体和所述第三舱体的上方。

可选的，所述第三层的高度为4－7m，所述第二层的高度为6－10m，所述第三层与所述第二层的总高度为10－15m。

可选的，所述第一舱体和所述第六舱体安装于所述第一层的第一侧，所述第四舱体和所述第五舱体安装于与所述第一侧相对的第二侧，所述主变压器和所述电抗装置设于所述第一侧和所述第二侧之间。

可选的，所述第二层还包括从第一侧贯穿至第二侧的过道，所述第一舱体和所述第六舱体分别安装于所述过道的两边，所述第二舱体和所述第三体分别设于所述过道的两边。

本发明还公开了一种基于上述的模块式海上升压站的安装方法，该安装方法包括：

①、在陆地完成所述平台、所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体和所述第五舱体的制造并完成调试；

②、通过所述吊装设备将所述平台吊装于海面，电缆从所述平台的底部接入，并完成其余基础设备与所述平台的连接；

③、根据所述平台的重心位置，在确保安装时所述重量偏心最小的前提下，将所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体和所述第五舱体按照由轻到重的顺序依次安装于所述平台；

④、将所述电缆与所述第一配电组件电连接，所述第二配电组件与所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体电连接，完成装配。

10、根据权利要求9所述的模块式海上升压站的安装方法，其特征在于，所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体和所述第五舱体的安装顺序为：

①、第三舱体；

②、第一舱体；

③、第二舱体；

④、第五舱体；

⑤、第四舱体。

实施本发明实施例，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明的模块式海上升压站，拆分为五个舱体和一个平台进行建造，每个舱体包含不同的装置和组件，每个舱体之间的建造和调试互不影响，降低了海上升压站的建造难度和建造时间。除此之外，通过将五个舱体和平台搭建组成海上升压站，可以有效地降低搭建的作业时间和作业难度，单个组件的重量较低，对浮吊设备的要求也较小，也更容易保证项目的进度。

附图说明

图1是本发明实施例所述的模块式海上升压站的结构示意图。

图2是本发明实施例所述的模块式海上升压站的第一层的俯视图。

图3是本发明实施例所述的模块式海上升压站的第二层的俯视图。

图4是本发明实施例所述的模块式海上升压站的第三层的俯视图。

图5是本发明实施例所述的模块式海上升压站的顶层的俯视图。

附图标记说明：

1、平台，11、主变压器，12、电抗装置，13、吊装设备，14、生活水泵，15、休息室，16、逃生设备，17、油罐，18、避雷针区域，19、检修盖板，110、排气装置，A、第一层，B、第二层，C、第三层，D、顶层，E、第一侧，F、第二侧

2、第一舱体，21、第一配电组件，

3、第二舱体，31、控制组件，

4、第三舱体，41、消防设备，

5、第四舱体，51、应急设备，52、暖通设备，

6、第五舱体，61、第二配电组件，

7、第六舱体，71、第三配电组件

H1、第一层的高度，H2、第二层的高度，H3、第三层的高度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

参照图1至图4，本实施例提供一种模块式海上升压站100，包括平台1和安装于平台1的第一舱体2、第二舱体3、第三舱体4、第四舱体5、第五舱体6，平台1安装有主变压器11和电抗装置12，平台1顶部设有吊装设备13，第一舱体2包括用于升压的第一配电组件21，第二舱体3包括控制组件31，第三舱体4包括消防设备41，第四舱体5包括应急设备51和暖通设备52，第五舱体6包括用于日常用电的第二配电组件61。将该海上升压站拆分为五个舱体和一个平台进行建造，每个舱体包含不同的装置和组件，每个舱体之间的建造和调试互不影响，降低了海上升压站的建造难度和建造时间。除此之外，通过将五个舱体和平台1搭建组成海上升压站，可以有效地降低搭建的作业时间和作业难度，单个组件的重量较低，对浮吊设备的要求也较小，也更容易保证项目的进度。

较佳的，参照图1至图5，在本实施例中，平台1包括彼此连通的第一层A、第二层B、第三层C和顶层D，第一层A包括生活水泵14、休息室15、逃生设备16、油罐17等装置，以供工作人员的日常生活，以及在发生意外时，可以将该海上升压站的油回收至油罐17防止灾害扩大，工作人员可以通过逃生设备16进行逃生。第二层B包括第一舱体2、第二舱体3、第三舱体4、主变压器11和电抗装置12，为升压作业的主要场所。第三层C包括第四舱体5和第五舱体6，提供日常用电和紧急设备。顶层D包括避雷针区域19、吊装设备13、检修盖板19和排气装置110等，检修盖板19设于主变压器11、电抗装置12和第一舱体2的上方。将平台1分为四层，可以减少平台1所需要的空间，也能降低吊装的难度。该海上升压站组装完成后，通过第二配电组件61满足工作人员的日常用电需求，生活水泵14满足工作人员的用水需求，暖通设备52对工作人员的冷热进行保证，逃生设备16和应急设备等对工作人员的安全进行保障，从而实现对工作人员的生活、安全的保障。另外，需要检修的时候，可以通过打开检修盖板19进行检修。在其他实施例中，也可以根据实际使用情况增加或减少平台的层数和舱体数量。

较佳的，参照图1，在本实施例中，第一层A的高度H1大于等于7m。具体的，在本实施例中，第一层A的高度为7.5m，一方面需要保持足够的空间供人员的日常生活，另一方面发生意外时，该海上升压站的油回收储存于油罐17，需要足够的空间隔离油罐17，防止意外的进一步扩散。

较佳的，参照图3，在本实施例中，该模块式海上升压站还包括第六舱体7，第六舱体7设于第二层B且包括第三配电组件71，第三配电组件71与第一配电组件21协同作业。负责该海上升压站的主要升压作业的第一配电组件21重量较高，因此通过增加第三配电组件71与第一配电组件21协同作业，可以降低第一配电组件21的重量，从而避免安装第一舱体2时平台1重量偏心过大导致平台1侧翻。

较佳的，参照图1，在本实施例中，第二层B安装第一舱体2、第六舱体7、主变压器11和电抗装置12的位置与第三层C贯通，第四舱体5和第五舱体6设于第二舱体3和第三舱体4的上方。第二层B的高度H2为6－10m，第三层C的高度H3为4－7m，第三层C与第二层B的总高度为10－15m。具体的，在本实施例中，第二层B的高度为7m，第三层C的高度为5m。在第二层B中，第一舱体2、第六舱体7、主变压器11和电抗装置12的设备较高，所需要的用于安装设备的竖直高度较大，第二舱体3和第三舱体4需要的竖直高度较小，因此将第二层B与第三层C的部分贯通用于放置第一舱体2、第六舱体7、主变压器11和电抗装置12，更合理地运用了该升压站的竖直方向上的高度。

较佳的，参照图3，在本实施例中，第一舱体2和第六舱体7安装于第一层A的第一侧E，第四舱体5和第五舱体6安装于与第一侧E相对的第二侧F，主变压器11和电抗装置12设于第一侧E和第二侧F之间，第二层B还包括从第一侧E贯穿至第二侧F的过道，第一舱体2和第六舱体7别安装于过道的两边，第二舱体3和第三舱体4分别设于过道的两边。主变压器11、电抗装置12、第一配电组件21、第三配电组件71需要的竖直空间较大，第二舱体3、第三舱体4、第四舱体5和第五舱体6需要的竖直空间较小，因此将第二层B与第三层C的部分贯通，更合理地运用空间。

本发明还公开了基于上述模块式海上升压站的安装方法，该安装方法包括：

①、在陆地完成平台1、第一舱体2、第二舱体3、第三舱体4、第四舱体5、第五舱体6和第六舱体7的制造并完成调试；

②、通过吊装设备13将平台1吊装于海面，电缆从平台1的底部接入，并完成其余基础设备与平台1的连接；

③、根据平台1的重心位置，结合对角线安装原则以确保安装时重量偏心最小，将第三舱体4、第一舱体2、第二舱体3、第六舱体7、第五舱体6和第四舱体5依次安装于平台1；

④、将电缆与第一配电组件21电连接，第二配电组件61与第一舱体2、第二舱体3、第三舱体4、第四舱体5电连接，完成装配。

本实施例的模块式海上升压站，具有以下有益效果：

一、将海上升压站拆分为五个舱体和一个平台进行建造，每个舱体包含不同的装置和组件，每个舱体之间的建造和调试互不影响，降低了海上升压站的建造难度和建造时间。除此之外，通过将五个舱体和平台搭建组成海上升压站，可以有效地降低搭建的作业时间和作业难度，单个组件的重量较低，对浮吊设备的要求也较小，也更容易保证项目的进度。

二、无需建造多个升压站进行协同作业，降低了建造的经济成本。

三、将第二层与第三层的部分贯通，使得较高的装置具有足够的空间放置，也更合理地运用了平台竖直方向的空间。

四、根据平台的重心位置，结合对角线安装原则以确保安装时重量偏心最小，避免安装舱体时平台发生侧翻。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块式海上升压站，其特征在于，包括平台和安装于所述平台的第一舱体、第二舱体、第三舱体、第四舱体、第五舱体，所述平台安装有主变压器和电抗装置，所述平台顶部设有吊装设备，所述第一舱体包括用于升压的第一配电组件，所述第二舱体包括控制组件，所述第三舱体包括消防设备，所述第四舱体包括应急设备和暖通设备，所述第五舱体包括用于日常用用电的第二配电组件。

2.根据权利要求1所述的模块式海上升压站，其特征在于，所述平台包括彼此连通的第一层、第二层、第三层和顶层，所述第一舱体、所述第二舱体和所述第三舱体放置于所述第二层，所述第四舱体和所述第五舱体放置于所述第三层，所述第四层包括避雷针区域、所述吊装设备和检修盖板，所述检修盖板设于所述主变压器、所述电抗装置和所述第一舱体的上方。

3.根据权利要求2所述的模块式海上升压站，其特征在于，所述第一层的高度大于等于7m。

4.根据权利要求2所述的模块式海上升压站，其特征在于，还包括第六舱体，所述第六舱体设于所述第二层且包括第三配电组件，所述第三配电组件与所述第一配电组件协同作业。

5.根据权利要求4所述的模块式海上升压站，其特征在于，所述第二层安装所述第一舱体、所述第六舱体、所述主变压器和所述电抗装置的位置与所述第三层贯通，所述第四舱体和所述第五舱体设于所述第二舱体和所述第三舱体的上方。

6.根据权利要求5所述的模块式海上升压站，其特征在于，所述第三层的高度为4－7m，所述第二层的高度为6－10m，所述第三层与所述第二层的总高度为10－15m。

7.根据权利要求4所述的模块式海上升压站，其特征在于，所述第一舱体和所述第六舱体安装于所述第一层的第一侧，所述第四舱体和所述第五舱体安装于与所述第一侧相对的第二侧，所述主变压器和所述电抗装置设于所述第一侧和所述第二侧之间。

8.根据权利要求7所述的模块式海上升压站，其特征在于，所述第二层还包括从第一侧贯穿至第二侧的过道，所述第一舱体和所述第六舱体分别安装于所述过道的两边，所述第二舱体和所述第三舱体分别设于所述过道的两边。

9.一种基于权利要求1－8任一项所述的模块式海上升压站的安装方法，其特征在于，所述安装方法包括：

①、在陆地完成所述平台、所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体和所述第五舱体的制造并完成调试；

②、通过所述吊装设备将所述平台吊装于海面，电缆从所述平台的底部接入，并完成其余基础设备与所述平台的连接；

③、根据所述平台的重心位置，在确保安装时所述重量偏心最小的前提下，将所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体和所述第五舱体按照由轻到重的顺序依次安装于所述平台；

④、将所述电缆与所述第一配电组件电连接，所述第二配电组件与所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体电连接，完成装配。

10.根据权利要求9所述的模块式海上升压站的安装方法，其特征在于，所述第一舱体、所述第二舱体、所述第三舱体、所述第四舱体和所述第五舱体的安装顺序为：

①、第三舱体；

②、第一舱体；

③、第二舱体；

④、第五舱体；

⑤、第四舱体。

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