CN201962660U - 模块装配式海上升压站结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海上升压站结构，尤其是一种模块装配式海上升压站结构，本实用新型所要解决的技术问题是基于我国近海海域的自然条件，提出一种适用泛围广、性能可靠、施工便捷的模块装配式海上升压站结构。解决该问题的技术方案是：它包括一组竖直布置的下端伸入至海床以下持力层的钢管桩，钢管桩上端通过灌浆材料或法兰盘连有将桩支撑转换为多柱结构的结构转换层，并在该结构转换层上布置2～4层上下分布的由若干个升压站模块拼装而成的模块层，相邻两模块层之间由楼梯连通。本实用新型适用于各种类型的海上风电场的电能输出。

Description

模块装配式海上升压站结构

技术领域

本实用新型涉及一种海上升压站结构，尤其是一种模块装配式海上升压站结构，适用于各种类型的海上风电场的电能输出。

背景技术

在我国，风力发电行业是一个新兴的行业。上世纪八十年代起，我国引进国外技术逐步在国内建设风力发电场，2000年以后，由于国家鼓励对可再生能源的开发和利用，使国内风力发电行业得到迅速发展。

到目前为止，我国已经在内蒙古、新疆、河北及东部沿海地区建成了一大批陆上风电场。但随着风电产业的大规模发展，土地资源紧张、与当地其它产业的予盾等问题已日渐显现，而我国拥有漫长的海岸线，其近海区域蕴藏有丰富的风能资源，近年来，近海风电得到快速的发展。

陆上的风电场升压站一般为一个建筑群，里面主要包含生产综合楼、生产辅助楼等建(构)筑物，站区内建筑物的布置符合相关规程规范及消防等要求。离岸较近的海上风电场同样可以在陆上设置升压站，但是如果海上风电场离岸较远，电能损耗大时，一般电能需要通过海上升压后再输送到汇流站。由于海上风电场的升压设备位于海上，无法像陆上那样设计一个相应建筑群以实现其功能，因此海上升压站需要在一个尽量小的平台上集成陆上升压站的主要功能，并且能够满足消防等要求；同时由于海上环境恶劣，普通的陆上施工机械和施工方法也无法在海上使用，需要采用船舶等进行施工，海上吊装安装等难度大，因此海上升压站施工应尽量减少海上吊装作业次数；海上施工的有效作业时间短，因此海上升压站的施工等应尽量缩短海上作业时间。

而目前缺乏近海风电场的建设经验，尚没有找到一种适用范围广、性能可靠、施工便捷的结构形式。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述问题，基于我国近海海域的自然条件，提出一种适用泛围广、性能可靠、施工便捷的模块装配式海上升压站结构。

本实用新型所采用的技术方案是：一种模块装配式海上升压站结构，其特征在于：它包括一组竖直布置的下端伸入至海床以下持力层的钢管桩，钢管桩上端通过灌浆材料或法兰盘连有将桩支撑转换为多柱结构的结构转换层，并在该结构转换层上布置2～4层上下分布的由若干个升压站模块拼装而成的模块层，相邻两模块层之间由楼梯连通。

所述各升压站模块均具有独立的钢质承重结构和围护结构，升压站模块内放置有主变压器、高低压开关或控制系统等。

所述海上升压站结构的顶部设有直升机平台，该直升机平台与最顶层的模块层之间由楼梯连通。

所述结构转换层的顶部为甲板平台，它与底层的模块层之间由楼梯连通，且结构转换层中布置有电缆、事故储油罐和消防设备。

所述结构转换层和各模块层的外围设有栏杆。

所述模块层共有两层，形状为矩形，长34m、宽31m；下方的模块层分为高压设备区、中压设备区和中低压设备区，其中高压设备区内布置两台主变压器；上方的模块层分为高压设备区和中压设备区。

所述钢管桩共有4根，其直径为1600mm，壁厚为20～25mm。

本实用新型的有益效果是：(1)本实用将升压站分成多个独立的模块，各个模块均具有相对独立的功能，单个模块重量和体积较小，运输和安装方便；(2)各个升压站模块均具有独立的钢质承重结构和围护结构，功能区区划清晰，布置紧凑，在满足使用功能和消防等要求的同时占用建筑面积小；(3)可在陆上完成钢质承重结构和围护结构的制作，陆上施工技术成熟，质量控制容易，减小了施工难度；(4)各个升压站模块的电气设备安装和调试工作在陆上完成，海上升压站吊装完成以后即可投入使用，大大缩短了海上作业时间；(5)钢管桩基础和上部各升压站模块之间设置结构转换层，将桩(优选4桩)支撑转换成多柱结构，结构转换层与基桩之间采用灌浆材料或者法兰盘连接，连接点少，安装简单方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立面图。

图2是图1的A-A向剖视图。

图3是图1的B-B向剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例具有4根呈正方形(边长15m)的布置的钢管桩1。钢管桩直径1600mm，壁厚20～25mm，其下端伸入至海床以下持力层(一般以深层较好的土层为持力层)，桩长需根据海上升压站所处的地质情况及海洋水文环境、上部设备的重量而定。钢管桩的上端通过灌浆材料(也可采用法兰盘)连接有结构转换层2(其顶部为甲板平台)，结构转换层内设有多根立柱，将4桩支撑转换为多柱结构。并在该结构转换层中布置有电缆、事故储油罐和消防设备等。

以所述结构转换层2为承载体，本例在该结构转换层的上面布置了多个拼装在一起的升压站模块(所谓升压站模块，是指：先将整个海上升压站分为多个具有相对独立功能的“小模块”，分别在陆上加工，各模块内分别放置主变压器、高低压开关、控制系统等设备，再运输至海上拼装后形成具有整体功能的升压站结构，该“小模块”即为所述的“升压站模块”)。各升压站模块均具有独立的钢质承重结构和围护结构，拼装完成后，在结构转换层的上面形成两个上下分布的形状呈矩形的模块层3，其尺寸为34m×31m，四周设有栏杆6，并在两模块层之间以及下方模块层与结构转换层之间连接钢质的楼梯4。如图2、图3所示，下方的模块层3分为三个功能区，分别为高压设备区3-1、中压设备区3-2和中低压设备区3-3，由四个独立升压站模块组成，其中高压设备区布置主变两台，分为两个独立升压站模块；上方的模块层3分为两个功能区，分别为高压设备区3-1和中压设备区3-2，由两个独立模块组成。各个功能区均按消防规定开门，设有逃生通道。此外，在上方模块层的顶部(即本海上升压站结构的顶部)还设有直升机平台5，该直升机平台与上方模块层也通过钢质的楼梯4连通。

本实施例的模块层也可根据实际需要设置为3层或4层，其结构与上述结构类似，不再一一描述。

实施时，钢管桩1在海洋大气区的部位采用防腐涂层防腐蚀，泥下区采用预留腐蚀量防腐蚀，其余部位采用防腐蚀涂层和牺牲阳极联合防腐蚀。各升压站模块的钢质承重结构采用型钢、槽钢、钢管、花纹钢板等组合连接，围护结构采用轻质组合材料，部分模块围护结构采用防火防爆材料。各升压站模块在陆上工厂制作，完成焊接、涂装、电气设备安装调试等工序后分别运输至现场安装。在各升压站模块的结构、建筑、暖通、电气设备安装等施工完成并调试结束后分别起吊装配到升压站桩基础上。采用这些措施后，很好的适应了海上风电场的环境，保证了结构的耐久性而且满足使用功能的要求。

Claims (7)

1.一种模块装配式海上升压站结构，其特征在于：它包括一组竖直布置的下端伸入至海床以下持力层的钢管桩(1)，钢管桩上端通过灌浆材料或法兰盘连有将桩支撑转换为多柱结构的结构转换层(2)，并在该结构转换层上布置2～4层上下分布的由若干个升压站模块拼装而成的模块层(3)，相邻两模块层之间由楼梯(4)连通。

2.根据权利要求1所述的模块装配式海上升压站结构，其特征在于：所述各升压站模块均具有独立的钢质承重结构和围护结构，升压站模块内放置有主变压器、高低压开关或控制系统。

3.根据权利要求1所述的模块装配式海上升压站结构，其特征在于：所述海上升压站结构的顶部设有直升机平台(5)，该直升机平台与最顶层的模块层(3)之间由楼梯(4)连通。

4.根据权利要求1所述的模块装配式海上升压站结构，其特征在于：所述结构转换层(2)的顶部为甲板平台，它与底层的模块层(3)之间由楼梯(4)连通，且结构转换层中布置有电缆、事故储油罐和消防设备。

5.根据权利要求1所述的模块装配式海上升压站结构，其特征在于：所述结构转换层(2)和各模块层(3)的外围设有栏杆(6)。

6.根据权利要求1所述的模块装配式海上升压站结构，其特征在于：所述模块层(3)共有两层，形状为矩形，长34m、宽31m；下方的模块层分为高压设备区(3-1)、中压设备区(3-2)和中低压设备区(3-3)，其中高压设备区内布置两台主变压器；上方的模块层分为高压设备区(3-1)和中压设备区(3-2)。

7.根据权利要求1所述的模块装配式海上升压站结构，其特征在于：所述钢管桩共有4根，其直径为1600mm，壁厚为20～25mm。 

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