CN116829830A - 用于连接风力涡轮机的功率转换电路的部件的方法 - Google Patents
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Abstract
用于将风力涡轮机(1)的功率转换电路的部件(5)连接到一个或多个连接装置(9)的方法,其中,所述部件被布置在所述风力涡轮机(1)的内部中的支撑结构(6)上,其中,所述连接装置(9)包括至少一个连接器(10),并且所述部件(5)包括所述连接器(10)的至少一个对应物(11),所述方法包括以下步骤:‑提供所述连接装置(9),并且将所述部件(5)从所述支撑结构(6)升起,‑将所述连接装置(9)布置在所述支撑结构(6)上,并且使所述连接装置(9)的所述连接器(10)相对于升起的部件(5)处的所述对应物(11)对准,以及‑将所述部件(5)下降到所述支撑结构(6)上,并且由此,在所述连接器(10)和所述对应物(11)之间建立连接,以便将所述部件(5)连接到所述连接装置(9)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将风力涡轮机的功率转换电路的部件连接到一个或多个连接装置的方法,其中,该部件被布置在风力涡轮机的内部中的支撑结构上,并且其中,该连接装置包括至少一个连接器,并且该部件包括该连接器的至少一个对应物。
背景技术
随着风力涡轮机的尺寸的增加和/或发电功率增加到14MW及以上,现代风力涡轮机中的功率转换电路的部件变得更大。另外,增加在风力涡轮机的功率转换电路中使用和/或用于将所产生的电能从风力涡轮机传导到电网的电压水平也可能影响风力涡轮机的部件的尺寸。特别地,将电压水平从通常的33kV或66kV增加到更高的电压水平,例如132kV或更高,会导致风力涡轮机的功率转换电路中的部件更大,或者相应地与电功率的产生和/或转换相关的部件更大。另外,用于连接这些部件的连接装置也变得更大,并且因此也更难以处理。
今天,将风的机械能转换成电能的功率转换电路的部件通常在机舱中、风力涡轮机的塔架内和/或诸如单桩支撑结构的基础内被安装在它们的预期位置处。例如在风力涡轮机的安装期间和/或在维护过程中,与连接装置的连接发生在风力涡轮机内的部件附近。由于这些部件被放置在风力涡轮机内,因此用于安装连接装置的空间是有限的,这使得连接过程繁琐且不舒服。另外,用于终止与部件的连接的连接装置和/或它们的连接器的尺寸被限于允许在部件附近处理连接装置的尺寸。然而,特别是相应地对于较大的部件,或者风力涡轮机的较高功率和/或电压水平,需要在风力涡轮机内的受限空间环境中促进这些部件和相应的连接装置之间的连接。
根据现有技术,用于将风力涡轮机部件安装在风力涡轮机的内部中以及用于连接风力涡轮机的部件的不同方法是已知的。
从WO 2018/133965 A1已知一种用于容纳用于控制风力涡轮机的电气设备的模块。该模块包括第一平台和第二平台,这两者隔开但通过连接元件彼此连接。该第一平台和第二平台可附接到风力涡轮机的塔架或基础。在风力涡轮机的安装期间,该模块和/或布置在该模块上的电气部件可被插入塔架中或基础中。
WO 2018/133964 A1公开了一种风力涡轮机的平台布置结构,该平台布置结构包括旨在附接到风力涡轮机的塔架或基础的内部的平台。由此,该平台为标准化部件,而附接到该平台的框架特别适于该平台布置结构旨在安装到的塔架或基础的特定部段的尺寸。该平台和/或包括多个这样的平台和/或布置在平台上的电气部件的模块可在风力涡轮机的架设过程期间被安装到风力涡轮机的塔架。
在EP 2 863 053 B1中,公开了一种电组件,其用于在安装该电组件的方法中将至少一个离岸风力涡轮机电连接到海底线缆。该电组件包括变压器,该变压器下降在风力涡轮机的塔架外部的平台上,其中,建立该变压器的电连接布置结构和布置在该平台上的海底线缆的插头连接器之间的自动插入式连接。
发明内容
本发明基于如下目标问题,即:提供一种方法,该方法用于促进将布置在风力涡轮机的内部中的支撑结构上的风力涡轮机的功率转换电路的部件连接到连接装置。
根据本发明,该问题通过如开头描述的方法来解决,该方法包括以下步骤:
-提供该连接装置并将该部件从该支撑结构升起,
-将该连接装置布置在该支撑结构上,并使该连接装置的连接器相对于升起的部件处的对应物对准,以及
-将该部件下降到该支撑结构上,并且由此,在该连接器和该对应物之间建立连接,以便将该部件连接到该连接装置。
部件最初被布置在其上的支撑结构例如可以是风力涡轮机的塔架中或者类似风力涡轮机的单桩支撑结构的基础中的平台。取决于该部件的类型,该支撑结构例如也可能是风力涡轮机的机舱的底座架。所述风力涡轮机可以是陆上风力涡轮机或离岸风力涡轮机。
所述功率转换电路和/或部件可相应地适于产生处于33kV和132kV之间的电压水平的电功率和/或将电功率转换为33kV和132kV之间的电压水平,例如33kV、66kV、99kV、132kV或介于33kV和132kV之间的任何其他值。所述功率转换电路或部件相应地也可适于产生处于高于132kV的电压水平的电功率和/或将电功率转换为高于132kV的电压水平。
本发明的方法具有如下优点,即:从支撑结构升起部件为将连接装置布置在支撑结构上提供了工作空间。因此,用于布置连接装置的工作空间不受部件本身的限制,使得为布置连接装置创造了更多空间。这有助于例如将连接装置布设到支撑结构和/或布设在支撑结构上以及连接装置相对于升起的部件的对准,或者连接装置的连接器相应地相对于升起的部件处的对应物的对准。
该对准具有附加的优点,即:通过降低升起的部件,连接器和其对应物可被连接到彼此,例如通过将连接器接合在对应物中,使得可省略使连接器与对应物匹配的附加步骤。这有利地减少了在连接过程期间必须手动执行的步骤的量。
有利地,由于部件的升起,用于提供连接装置和/或用于建立连接的工作空间的量增加,使得功率转换电路的部件的连接由于改善的工作条件而可更舒适和更高效地进行,特别是在从事连接的技术人员的健康和安全方面。增加的空间量有助于连接装置在支撑结构上的布设。
除了有助于连接过程之外,还改善了连接过程的安全性,这是由于增加的工作空间降低了在连接过程期间部件和/或连接装置损伤的风险,特别是连接器和/或对应物损伤的风险,并且因此,允许降低与部件的连接中故障的风险。还减少了在建立与部件的连接之前的连接装置的弯曲,例如,这是因为提供了更多空间来处理用于弯曲连接装置的工具。
特别是当使用适于导电的连接装置时,连接装置与部件之间或连接器与对应物之间的连接相应地必须以高精度进行,以便避免发生对连接器和/或对应物的损伤,这可能导致如两个或更多个连接装置之间的短路和/或电弧等问题。另外,由于增加的空间,在处理期间对连接装置造成损伤的风险较小,这是由于可避免相应地与环境或部件接触而造成的绝缘材料中的划痕。
将连接装置布置在支撑结构下方的步骤和升起部件的步骤可同时进行。所述部件例如可以是将风的机械能转换成电能的风力涡轮机的功率转换电路的电气和/或机械部件。所述连接装置特别是类似线缆的,并且至少部分地为柔性的,使得其可布置在支撑结构上并且允许连接器的对准。
所述连接装置包括连接器,该连接器对应于部件处的相应对应物,使得所述连接器和对应物是可连接的。所述连接器和对应物例如可相应地设置为阳连接器和阴对应物,或者阴连接器和阳对应物。连接器例如可按照如下方式来布置,即:其沿升起的部件的方向向上指向,其中,连接器以如下方式对准,即它在升起的部件处位于其相对应的对应物下方。
由于部件和连接装置之间的连接在升起的部件下降到支撑结构上期间建立,因此可使用连接装置的直连接器。特别是对于处于高压水平的电连接需要这样的直连接器,例如处于132kV或更高,因为类似T形连接器的成角度的连接器仅适用于高达72.5kV的电压水平,而不能用于更高的电压水平。为了连接直连接器,该部件适于在相对应的对应物中接收直连接器,特别是相应地从部件的下方或底侧。由于与类似T形连接器的成角度的连接器的连接相比,这种直连接器的连接需要更多的空间用于处理,因此通过升起部件显著地有助于连接过程。此外,在部件的下降期间建立连接具有以下优点:技术人员必须执行的关键步骤较少,这是因为连接器可在下降期间自动地接合到对应物中,使得有助于连接器在其对应物处的最佳端接。
本发明的方法允许相应地减少部件或包括该部件的风力涡轮机的安装时间,这在离岸风力涡轮机处是特别有用的。可用空间量的增加使得能够更容易地处理连接装置,并且因此,连接装置的布设更快,以及连接器的更快对准,从而导致显著地减少了陆上和离岸风力涡轮机两者中的安装时间。
根据本发明,电缆和/或用于流体输送的管被用作连接装置。也可使用多个连接装置,例如用于提供三个电相和/或地线。还可使用包括多于一个导电芯并因此包括多于一个连接器的电缆。用作连接装置的电缆可以是海底线缆或地下线缆,其在部件最初布置在其上的支撑结构下方的位置被引导到风力涡轮机的内部。也可将一个或多个电缆和/或用于流体输送的一个或多个管的组合用作待连接到部件的多个连接装置。
用于流体输送的管例如可以是为部件内的气动和/或液压致动器提供气态介质和/或液体介质的管。附加地或替代地,该管可用于向部件提供冷却介质,例如冷却水和/或冷却油,和/或润滑剂。也可使用用于流体输送的管来向部件供应淡水和/或海水。
在本发明的一个优选实施例中,开关设备单元、变压器、功率转换器、电解槽、流体储罐、水处理装置或控制柜被用作部件。开关设备单元,特别是气体绝缘的开关设备,可用于通过该至少一个连接装置而将风力涡轮机连接到外部电网。例如,开关设备单元可包括断路器和一个或多个连接部分,所述连接部分各自包括至少一个对应物,以用于建立与连接装置的连接。开关设备单元可与塔架内的支撑结构上的其他部件分开放置。出于安全原因,开关设备单元特别地布置在密封隔间中,该密封隔间可通过防护门进入。开关设备单元、变压器和/或功率转换器也可被连接到至少一个内部连接装置,该内部连接装置将开关设备单元、变压器和/或功率转换器连接到彼此,和/或连接到风力涡轮机的功率转换电路的其他部件。该部件还可以是包括电子控制装置和/或电力电子设备的控制柜。
该部件还可以是涉及电解过程的装置,例如电解槽、流体储罐或者水处理装置。电解槽可用于通过电解从水中产生氢气和氧气。水处理装置例如可以是脱盐装置,其可用于从例如经由连接装置供应到脱盐装置的海水相应地产生淡水或脱盐水。然后,可在电解槽中使用脱盐水。该部件也可以是流体储罐,在其中储存水或气体,如氢气或氧气,特别是与电解过程相结合。
优选地,布置在支撑结构上的致动器和/或布置在布置在支撑结构上方的另一支撑结构上的致动器被用于升起部件。该部件例如可通过机械、电动、液压和/或气动致动器来升起,如将部件从支撑结构升起的活塞。液压和/或气动致动器可被布置在支撑结构上,使得其可将部件从支撑结构升起。附加地或替代地,也可使用相应地布置在支撑结构上方或部件上方的另一支撑结构上的致动器。这样的致动器例如可为吊车和/或起重机,其被布置在布置于部件上方的另一支撑结构上,例如另一平台。也可使用布置在上述另一支撑结构上的机械、电动、气动或液压致动器。
在本发明的一个优选实施例中,升起的部件使用至少一个悬置支撑布置结构来悬置,和/或升起的部件通过将部件布置和/或固定在支撑结构上方的另一支撑结构上来悬置。通过悬置升起的部件,使得能够实现在升起的部件下方的安全工作。例如,可使用如一个或多个支柱的悬置支撑布置结构来悬置该部件,该悬置支撑布置结构例如将升起的部件支撑在支撑结构上。
附加地或替代地,还可通过将部件固定在另一支撑结构上来悬置部件,例如通过将部件螺栓连接到如平台的结构,使得其保持固定在升起位置。还可通过布置在从其升起部件的支撑结构上方的另一支撑结构的舱口来升起部件。在通过舱口升起部件之后,舱口可被封闭并且部件可被布置在支撑结构上,特别是在封闭的舱口上,使得它保持固定在另一支撑结构上,特别是在将连接装置布置在部件的原始支撑结构上期间。
优选地,通过引导连接装置从支撑结构下方穿过支撑结构中的开口,连接装置被布置在支撑结构上。连接装置例如可相应地从另一支撑结构或平台引导,该另一支撑结构或平台被布置在最初支撑部件的支撑结构下方。支撑结构中的开口例如可由舱口等覆盖。
连接装置例如可从风力涡轮机的外部被引导到下方的另一支撑结构(当其被提供时)。然后,它可从该支撑结构穿过开口布设到从其升起部件的支撑结构。由于部件被升起,连接装置的布置和/或连接装置朝向部件的原始平台的布设会由于工作空间的增加而变得便利。
优选地,使用包括锥形连接器的连接装置和包括锥形插口的对应物,或者使用包括锥形插口的连接装置和包括锥形连接器的对应物。相应地,锥形连接器或锥形对应物可相应具有圆锥或截头圆锥的形状。然后,锥形连接器可接合在锥形插口中,该锥形插口包括与连接器相对应的几何形状,以在连接器和对应物之间建立连接。相对应地,还可将包括锥形插口的连接器与包括锥形连接器的对应物匹配。连接器和对应物的锥形形状有助于连接器和对应物的匹配和/或在部件下降期间部件的适当布置。
特别地,锥形连接器可按照如下方式布置在支撑结构上,即其尖端向上指向升起的部件。包括锥形插口的连接器可按照如下方式来布置,即:通过降低升起的部件,其尖端或其顶部部段从升起的部件向下指向的锥形对应物可被接合在锥形插口中。锥形连接器和锥形插口形成直连接器和直对应物,使得它们可特别地用于建立高电压水平的电连接,特别是72.5kV和更高电压水平的电连接。
优选地,使用连接器支撑框架将连接装置布置在支撑结构上,其中,该连接器支撑框架被布置在支撑结构上,并且连接器被安装在连接器支撑框架上,与支撑结构相距一定距离并向上面向升起的部件。通过使用连接支撑框架,连接器例如可被布置到连接器支撑框架的顶部部段,并且因此与支撑结构的顶侧相距一定距离。这有助于连接装置在支撑结构上的布置以及还有助于连接装置的连接器的对准。
将连接器安装到连接器支撑框架例如可通过如下方式来发生,即:将一个或多个连接器相应地夹持到连接器支撑框架,特别是夹持到连接器支撑框架的顶部部段。除了夹持之外或者替代夹持,也可使用另一种可拆卸的固定。此外,可能的是,附接的连接器和/或支撑框架的顶部部段可横向移动,以便有助于连接器相对于它们的对应物的对准。
优选地,安装在连接器支撑框架上的连接器可布置成与支撑结构的顶表面相距0.75m至1.75m之间的距离。支撑结构的顶表面相应地面向部件或升起的部件。通过允许将连接器布置成与支撑结构的顶表面相距0.75m至1.75m之间的距离,为将连接器安装到连接器支撑框架的技术人员提供了良好的工作位置。
在本发明的一个优选实施例中,连接器支撑框架是高度可调整的和/或可收缩的(collapsible),其中,在将连接器连接到对应物之后和/或在部件朝向支撑结构下降期间,支撑框架下降和/或收缩。例如,支撑框架可包括气压弹簧或机械可收缩和/或可折叠的结构,使得连接器支撑框架可在高度上进行调整和/或收缩。调整连接支撑框架的高度允许调适安装框架和/或连接器的顶部部段的高度,例如,调适到将连接器安装到连接器支撑框架的技术人员的优选工作位置。
另外,还可在安装连接器之前和/或之后将连接器支撑框架的高度调整到适合于在部件下降期间将连接器与部件处的相应对应物匹配的高度。取决于部件上对应物的位置,连接器支撑框架可在将连接器连接到对应物之后和/或在部件随后朝向支撑结构下降期间收缩,使得部件可被布置在其在支撑结构上的专用位置,而不受连接器支撑框架阻碍。在将部件布置在支撑结构上之后,如果需要,则连接器支撑框架可被移除或保持就位。
在本发明的一个优选实施例中,使用至少一个引导装置,该引导装置通过至少部分地限制部件在下降期间的横向移动,而至少在连接器附近的下降期间引导部件。该引导装置可被布置在支撑结构上和/或连接器支撑框架上,特别是在部件已从支撑结构升起之后。
使用该引导装置,有助于部件在下降期间布置在支撑结构上。特别地,通过该引导装置也有助于连接器和相应对应物的匹配。这具有如下优点:在接合连接器和对应物期间,可通过限制部件的横向移动来防止连接器和/或对应物发生损伤,特别是在将例如金属连接器连接到至少部分地为金属的对应物以用于与部件建立电连接时。特别是当将部件连接到设置用于以高电压水平传导大功率电力的连接装置时,连接器和/或对应物发生损伤增加了连接器和对应物之间的连接处的电气故障的风险。
优选地,使用引导漏斗作为引导结构。引导漏斗引导例如支撑框架,该支撑框架被布置在部件的底侧处,使得部件可下降到与布置在支撑结构上的连接装置的至少一个连接器对准。引导漏斗可包括例如两对相对布置的引导表面,其中,每个引导表面以如下方式倾斜,即:在部件朝向该至少一个连接器接近期间,对下降的部件的横向移动的限制增加。引导漏斗或引导表面相应地可例如直接附接在支撑结构处和/或布置在支撑结构上的连接器支撑框架处。
在本发明的一个优选实施例中,使用至少一个锥形引导销作为引导结构,其中,该引导销可接合到部件处的相对应的锥形引导孔口中。该锥形引导销可在部件下降期间接合在锥形引导孔口中,使得提供部件与引导销的对准,并且因此,提供部件与支撑结构和/或连接装置的对准。特别可能的是,除了引导漏斗之外还使用引导销,从而进一步有助于部件的布置。
锥形引导销可特别是沿朝向升起的部件的方向比连接装置的连接器突出得更高,使得在部件下降期间连接器与其对应物匹配之前,引导销与相对应的引导孔口接合。以这种方式,部件在下降期间的精确布置是可能的,使得在下降和/或连接装置与部件之间的连接期间对连接器和/或对应物的损伤的发生率可被最小化。
优选地,在下降之前或期间至少一个引导对应物元件被安装到部件,其中,该引导对应物元件包括锥形引导孔口。该至少一个引导对应物元件例如可被安装到部件的支撑框架。在将部件布置在支撑结构上之后,并且因此,在将部件连接到连接装置之后,引导对应物元件和/或引导结构可被移除。引导结构和/或引导对应物元件也可相应地保持安装到支撑结构和/或部件。
附图说明
通过结合附图考虑的以下详细描述,本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而,附图仅是仅出于说明的目的而设计的原理图,并且不限制本发明。附图示出了:
图1:风力涡轮机的侧视图,
图2:用于图示根据本发明的方法的实施例的风力涡轮机的第一详细视图,
图3:用于图示根据本发明的方法的实施例的风力涡轮机的第二详细视图,
图4:用于图示根据本发明的方法的实施例的风力涡轮机的第三详细视图,
图5:用于图示根据本发明的方法的实施例的风力涡轮机的第一透视图,
图6:可用于根据本发明的方法的实施例中的连接器支撑框架的第一实施例,
图7:可用于根据本发明的方法的实施例中的连接器支撑框架的第二实施例,
图8:图示了根据本发明的方法的实施例的升起的部件的侧视图,
图9:图示了根据本发明的方法的实施例的升起的部件的前视图,
图10:图示了根据本发明的方法的实施例的升起的部件的透视图,
图11:图示了根据本发明的方法的实施例的降下的部件的侧视图,以及
图12:图示了根据本发明的方法的实施例的布置在支撑结构上的部件的侧视图。
具体实施方式
在图1中,示出了风力涡轮机1的侧视图。风力涡轮机1可为离岸风力涡轮机或陆上风力涡轮机,并且包括安装在机舱3上的转子2。机舱3位于风力涡轮机1的塔架4的顶部上。风力涡轮机1包括功率转换电路,其将致动转子2的风的机械能转换成电能。该功率转换电路可包括多个部件5。这些部件5被布置在风力涡轮机1的机舱3和塔架4中的支撑结构6、30上。
部件5可各自为电气部件,例如开关设备单元、变压器、功率转换器或控制柜。部件5也可为用于电解过程中的装置,如用于气体生成的电解槽、流体储罐或水处理装置,如脱盐装置。
部件5被布置在风力涡轮机1的内部中的支撑结构6、30上,风力涡轮机1的机舱3中的支撑结构30例如可为机舱3的底座架。布置在风力涡轮机1的塔架4中的支撑结构6例如可为布置在塔架4内的平台。支撑结构6可被布置在塔架4的顶部部段中和/或相应地布置在塔架4的地下室或单桩部段中,至少一个另外的支撑结构7被布置在塔架4中的支撑结构6上方,并且至少一个另外的支撑结构8被布置在支撑部件5的支撑结构6下方。
如果部件5是布置在支撑结构6上的开关设备单元,则支撑结构6和该另外的支撑结构8之间或者该另外的支撑结构7和该另外的支撑结构8之间的隔间相应地可为密封隔间,该密封隔间例如可通过布置在塔架4的壁中的防护门(未示出)进入。支撑结构6、7和8例如可通过梯子等连接,使得技术人员可在支撑结构6至8之间移动。
设置为平台的支撑结构6至8可被布置在机架系统中,该机架系统有助于在风力涡轮机1的架设期间将它们插入塔架4中或塔架4的一段中。在风力涡轮机1的架设期间,也可将塔架段下降到这样的机架上。
此外,对于布置在机舱3中的支撑结构30,可设置处于支撑结构30上方、例如在机舱3的舱顶部段中的另一支撑结构31,和/或布置在支撑结构6下方、例如塔架4的顶部部段中的至少一个另外的支撑结构32。
在图2中,示出了风力涡轮机1的详细视图,其描绘了布置在塔架4的内部中的部件5,从而图示了用于将风力涡轮机1的功率转换电路的部件5连接到多个连接装置9的方法的实施例。该连接可在风力涡轮机1的架设期间发生。因此,不需要塔架4的一段已经围绕支撑结构6至8放置,和/或不需要已经安装风力涡轮机1的其他部件,如机舱3或转子2。
部件5被布置在支撑结构6上,该支撑结构6被设置为塔架4的内部中的平台。也实现为平台的另外的支撑结构7被设置在支撑结构6下方。另外,也实现为平台的另一支撑结构8也被布置在支撑结构6上方。
例如,在风力涡轮机1的架设过程期间和/或在修理过程等过程中,可能需要将部件5连接到一个或多个连接装置9。连接装置9是类似线缆的连接装置9,如电缆和/或用于流体输送的管。通过连接装置9,部件5可被连接到风力涡轮机1的功率转换电路的另一部件5。部件5也可通过连接装置9来连接到风力涡轮机1外部的电网。附加地或替代地,连接装置9可为管,其用于供应至少一种液体或气态介质,以用于部件5的液压和/或气动致动。连接装置9也可用于向部件5供应或从部件5移除如冷却水或变压器油的冷却介质,和/或用于将电解过程中的流体介质、例如海水供应到作为脱盐装置的部件5,和/或将淡水或脱盐的海水相应地供应到用作部件5的电解槽。此外,在电解过程中产生的气体,如氢气和/或氧气,也可使用连接装置9来传导。
在该实施例中,连接装置9被实现为连接到或可连接到风力涡轮机1外部的电网的电缆。连接装置9被设置在另外的支撑结构7上,例如,这是通过从风力涡轮机1的外部引导和/或拉动它们通过塔架4穿过支撑结构7中的开口,例如在离岸风力涡轮机的情况下从海床或者在陆上风力涡轮机1的情况下从地面引导和/或拉动。
每个连接装置9包括锥形连接器10,其可连接到部件5的相对应的对应物11。例如,可在将连接装置9拉到支撑结构7上之后准备这些连接器。可替代地,也可稍后在将连接装置9布置在支撑结构6上之后再设置连接器10。仅示出了其中一个的对应物11各自包括可连接到连接装置9的连接器10中的一个的锥形插口。
由于部件5的尺寸,在风力涡轮机1的内部中部件5周围的工作空间是有限的。然而,为了将连接装置9的连接器10连接到部件5下方的相应对应物11,连接装置9需要被引导,例如穿过支撑结构6中的开口12,并朝向部件5的对应物11布设。
如图3中所描绘的,为了有助于连接装置9与部件5之间的连接,使部件5从支撑结构6升起,以在支撑结构6上提供更多的工作空间,特别是在部件5下方。使用布置在支撑结构6上方的另外的支撑结构8处的致动器13来升起部件5。
致动器13例如为吊车或起重机,其被耦接到部件5并用于部件5的升起。附加地或替代地,可使用一个或多个致动器33来升起部件5,其中,致动器33可被设置为机械、电动、液压和/或气动致动器,所述致动器耦接到支撑结构6并且将部件5从支撑结构6升起。例如,致动器33可被实现为液压和/或气动活塞,其将部件5从支撑结构6的顶表面14推起,或者实现为适于升起部件5的可电动和/或机械移动的致动器。致动器33也可被安装到另外的支撑结构8,以用于升起部件5。
在部件5升起之后,部件5可被悬置在升起位置。因此,部件5例如可通过螺栓连接来例如耦接到该另外的支撑结构8。附加地或替代地,可使用至少一个悬置支撑布置结构(未示出)来悬置升起的部件5。该悬置支撑布置结构例如可包括布置在支撑结构6上的一个或多个支柱或框架,该支柱或框架可将部件5支撑在升起位置。通过悬置部件5,部件5被固定以防意外下降,使得在升起的部件5下方形成安全的工作空间。
在图4中,示出了用于升起和悬置部件5的替代方案。在此替代方案中,部件5通过使用作为致动器13的起重机而被升起,其中,该起重机被耦接到另外的支撑结构8。在另外的支撑结构8和部件5最初布置在其上的支撑结构6之间,布置有中间支撑结构15,该中间支撑结构15也为平台。该中间支撑结构15包括开口16,该开口16例如可通过舱口来封闭。
使用耦接到另外的支撑结构8的致动器13将部件5穿过开口16朝向中间支撑结构15上方的支撑结构8升起。随后,部件5例如可被布置在覆盖开口16的封闭舱口上,使得部件5悬置在中间支撑结构15上,从而在支撑结构6上为后续布置连接装置9提供工作空间。
在图5中,示出了风力涡轮机1的细节的透视图,其描绘了在支撑结构6上布置连接装置9的步骤。连接装置9穿过支撑结构6中的开口12布设。连接装置9和支撑结构6的布置以如下方式发生,即:使连接装置9的连接器10与升起的部件5处的它们相应的对应物11对准,这在图5中未示出。
对于包括三个连接装置9的每个三相连接,为了有助于将连接装置9布置在支撑结构6上以及连接装置9的连接器10的对准两者,使用连接器支撑框架17。通过该连接器支撑框架17,安装在连接器支撑框架17中的一个上的连接器10与支撑结构6的顶表面14成一定距离布置。
连接器支撑框架17被布置在支撑结构6上,其中,连接器10或连接装置9被安装到连接器支撑框架17。因此,在布置连接器支撑框架17以及将连接器10安装到连接器支撑框架17之前,连接装置9可被牵拉穿过开口12,并且例如通过夹持到支撑结构6来固定在临时位置。在该临时位置,连接装置9的连接器10可被布置在连接装置9上,这是在支撑结构7上设置连接装置9之后省略了该步骤的情况下。可替代地,在将连接装置9拉入到支撑结构6之前,连接器支撑框架17可被布置在支撑结构6上,从而允许直接将连接器10安装到连接器支撑框架17。
为了有助于连接装置9的布置和连接器10的对准,安装在支撑框架17上的连接器10可布置成与支撑结构6的顶表面14相距0.75m至1.75m之间的距离。这使得能够实现良好的工作位置以供技术人员18从事部件5的连接。
在图6中,示出了连接器支撑框架17的第一实施例的详细视图。连接器支撑框架17是高度可调整的和可收缩的,使得在将连接器10连接到部件5上的对应物11之后,支撑框架17可下降和/或收缩,如后面描述的。可收缩的连接器支撑框架17可在部件5朝向支撑结构6下降期间收缩,以便在布置期间不阻碍部件5。此外,高度可调整的连接器支撑框架17可在高度上进行调整,以便为技术人员18提供优选的工作高度。连接器支撑框架17包括两个可移动地耦接的支杆19,其允许高度调整和/或收缩连接器支撑框架17。
连接器10被耦接到连接器支撑框架17的顶部部段20,例如通过将它们夹持到支撑框架17或者通过使用另一种固定方法。另外,连接器10可在安装过程期间和/或通过在它们附接到连接器支撑框架17之后在顶部部段20的平面中横向移动它们,而朝向它们相应的对应物11对准。
在图7中,示出了连接器支撑框架17的第二实施例的详细视图。在此实施例中,连接器支撑框架17包括两个气体压缩弹簧21,它们将连接器支撑框架17的顶部部段20耦接到支撑结构6的顶表面14。通过该气体压缩弹簧21,连接器支撑框架17的安装部段的高度可降低和/或连接器支撑框架可收缩,特别是当连接器10接合到对应物11中时,使得部件5的降低和/或部件5在支撑结构6上的布置不会受到连接器支撑框架17的阻碍。
在图8中,描绘了将部件5下降到支撑结构6的步骤。通过降低部件5,用于将部件5连接到连接装置9的连接器10与对应物11之间的连接发生。部件5被设置为气体绝缘的开关设备单元,其被连接到六个连接装置9,这些连接装置9提供与部件5的两个三相连接。也可将如气体绝缘开关设备的部件连接到多于或少于六个连接装置9。当仅有包括开关设备单元的风力涡轮机1被连接到电网时,开关设备单元可被连接到三个连接装置9。风力涡轮机1也可作为枢纽,其将多于一个风力涡轮机连接到电网,使得相应地来自另外的风力涡轮机的附加的三相连接或对应的连接装置9被连接到或可连接到该开关设备单元。附加地或替代地,风力涡轮机1的两个相邻的风力涡轮机可被连接到该开关设备单元,以允许建立多个风力涡轮机1的串行或并行连接。
设置为直连接器并布置在连接器支撑框架17上的锥形连接器10在它们在连接器支撑框架17上的安装状态下向上指向升起的部件5。此外,这些连接器相对于它们对应的部件5的对应物11对准。
为了在部件5下降到连接器10上时不损伤连接器10,使用引导装置22。该引导装置22通过布置在连接器支撑框架17上的引导结构来提供。附加地或替代地,引导装置22也可包括布置在支撑结构6上的引导结构。
引导结构中的一个被设置为引导漏斗23,其包括两对相对布置的侧壁24、25,它们各自倾斜以形成漏斗形状,以用于将部件5引导至连接器10。示出了部件5的前视图的图9中描绘了引导漏斗23的侧壁25。引导漏斗23特别地引导部件5的支撑框架26,该支撑框架26被布置在部件5的底侧上。
另外,使用了设置为引导销27的引导结构。该引导销27包括锥形形状,其与支撑框架26处的引导孔口28相对应。该引导孔口28由引导对应物元件29提供,该引导对应物元件29可为部件5的一部分,和/或在部件5升起之前、期间和/或在部件5的悬置位置,该引导对应物元件29可被附接到部件5,例如附接到支撑框架26。锥形引导销27朝向升起和/或悬置的部件5比连接器10突出得更高,以便在部件5的下降期间首先接合到引导对应物元件29的引导孔口28中。这进一步有助于连接器10与它们相应的对应物11之间的对准,因为相应地当部件5接近支撑结构6时,或者当对应物11接近连接器10时,部件5在下降期间的横向移动会越来越受限。
此外,借助引导漏斗23,通过至少部分地限制部件5在下降期间的横向移动,部件5在下降期间被引导至连接器10附近。由引导装置22提供的对部件5的横向移动的限制允许直接将对应物11引导至连接器10上,使得连接器10可接合到对应物11中,而不会对连接器10和/或对应物11造成任何损伤。
特别是在连接器10处,其用于将作为连接装置9的高压电导体连接到部件5,连接器10和/或对应物11的表面中的如划痕的损伤可能会限制连接装置9和部件5之间的电连接的可靠性,因为当相应地建立连接装置9和部件5之间或者风力涡轮机1和电网之间的电连接时,它们可能会导致问题和/或缺陷。
在图10中,示出了部件5处的对应物11的透视图。连接装置9的锥形连接器10形成阳接触件,其中,对应物11各自形成阴接触件,以用于匹配阳接触件10。替代地可能的是,连接装置9的连接器10形成为阴连接器,例如形成为锥形插口,其中,部件5上的对应部分11形成为阳连接器,例如形成为可接合到连接器10的锥形插口中的锥形连接器。除了连接器10的锥形形状之外,也可使用连接器10的其他形状,特别是直形形状。
在图11中,部件5被描绘为处于如下状态,即:其中,连接器10已被接合到它们相应的对应物11中,并且因此,部件5与连接装置9的连接已建立。引导销27也已接合到引导孔口28中。部件5有可能保持在该位置,如在支撑框架17的顶部上所描绘的那样。可替代地,部件5可进一步下降至支撑结构6的顶表面14,如图12中所描绘的。该部件随后可被固定到支撑结构6和/或支撑框架17,例如通过螺栓连接。
为了不阻碍部件5,连接器支撑框架17可被收缩。可替代地,也可通过开口12和/或支撑结构6的另一开口来移除连接器支撑框架17和/或降低连接器支撑框架17,以便不阻碍部件5的布置。
尽管参考优选实施例详细地描述了本发明,但本发明并不受所公开的示例限制,在不脱离本发明的范围的情况下,技术人员能够从所公开的示例得到其他变型。
Claims (15)
1.用于将风力涡轮机(1)的功率转换电路的部件(5)连接到一个或多个连接装置(9)的方法,其中,所述部件被布置在所述风力涡轮机(1)的内部中的支撑结构(6)上,其中,所述连接装置(9)包括至少一个连接器(10),并且所述部件(5)包括所述连接器(10)的至少一个对应物(11),所述方法包括以下步骤:
-提供所述连接装置(9),并且将所述部件(5)从所述支撑结构(6)升起,
-将所述连接装置(9)布置在所述支撑结构(6)上,并且使所述连接装置(9)的所述连接器(10)相对于升起的部件(5)处的所述对应物(11)对准,以及
-将所述部件(5)下降到所述支撑结构(6)上,并且由此,在所述连接器(10)和所述对应物(11)之间建立连接,以便将所述部件(5)连接到所述连接装置(9)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,电缆和/或用于流体输送的管被用作连接装置(9)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,开关设备单元、变压器、功率转换器、电解槽、流体储罐、水处理装置或控制柜被用作部件(5)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,布置在所述支撑结构(6)上的致动器(13、33)和/或布置在另一支撑结构(8)上的致动器(13、33)被用于升起所述部件(5),所述另一支撑结构(8)被布置在所述支撑结构(6)上方。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,升起的部件(5)使用至少一个悬置支撑布置结构来悬置,和/或所述升起的部件通过将所述部件布置和/或固定在所述支撑结构(6)上方的另一支撑结构(8)上来悬置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过从所述支撑结构(6)下方引导所述连接装置(9)穿过所述支撑结构(6)中的开口(12),所述连接装置(9)被布置在所述支撑结构(6)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,使用包括锥形连接器(10)的连接装置(9)和包括锥形插口的对应物(11),或者使用包括锥形插口作为连接器(10)的连接装置(9)和锥形对应物(11)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述连接装置(9)使用连接器支撑框架(17)来布置在所述支撑结构(6)上,其中,所述连接器支撑框架(17)被布置在所述支撑结构(6)上,并且所述连接器(10)被安装在所述连接器支撑框架(17)上,与所述支撑结构(6)相隔一距离,并且向上面向升起的部件(5)。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,安装在所述连接器支撑框架(17)上的连接器(10)能够布置成与所述支撑结构(6)的顶表面(14)相距0.75m至1.75m之间的距离。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述连接器支撑框架(17)是高度可调整的和/或可收缩的,其中,在将所述连接器(10)连接到所述对应物(11)之后,和/或在所述部件(5)朝向所述支撑结构(6)下降期间,所述连接器支撑框架(17)降低和/或收缩。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,使用至少一个引导装置(22),所述引导装置(22)通过至少部分地限制所述部件(5)在下降期间的横向移动,而至少在所述连接器(10)附近的下降期间引导所述部件(5)。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,使用包括至少一个引导结构的引导装置(22),其中,所述引导结构被布置在所述支撑结构上和/或布置在所述连接器支撑框架或一连接器支撑框架上。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,引导漏斗(23)被用作引导结构。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,至少一个锥形引导销(27)被用作引导结构,其中,所述引导销(27)能够接合到所述部件(5)处的相对应的锥形引导孔口(28)中。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,至少一个引导对应物元件(29)在所述下降之前或所述下降期间被安装到所述部件(5),其中,所述引导对应物元件(29)包括所述锥形引导孔口(28)。
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