CN207559399U - 用于海上风电场的固定式海上换流站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于海上风电场的固定式海上换流站。本实用新型的目的是提供一种布置合理、运行可靠、适应海洋环境条件和海上施工特点的用于海上风电场的固定式海上换流站。本实用新型的技术方案是：该海上换流站具有固定式钢结构平台，固定式钢结构平台具有四层，该钢结构平台由下而上依次为：第一层，设置有作为电缆进出通道的电缆层；第二层，设置有交流设备区；第三层，设置有作为高压母线通道的母线廊道；第四层，设置有直流设备区和控制区；所述固定式钢结构平台的第一、二、三层之间设有竖向的电缆竖井。本实用新型适用于海上风力发电领域，尤其适用于将海上风电场的电能用交流线路汇集、然后转换成直流输出的海上换流站。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于海上风电场的固定式海上换流站。适用于海上风力发电领域，尤其适用于将海上风电场的电能用交流线路汇集、然后转换成直流输出的海上换流站。
背景技术
海上风力发电是一个新兴的产业，近几年发展迅速，但目前我国海上风电场离岸距离一般都在30km以内，所以目前我国海上风电的电能都是通过交流海缆输出，尚未有直流输出的案例。
随着海上风电向更大规模、更远距离发展，传统的交流输电方式已不再适应。一般情况下，当海上风电场离岸距离超过60km时，交流输电方式已不经济，此时应考虑直流输电的方式。采用直流输电的海上风电场，需要建设海上换流站，海上换流站是将海上风电场的电能用交流线路汇集、然后转换成直流输出的装置。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种布置合理、运行可靠、适应海洋环境条件和海上施工特点的用于海上风电场的固定式海上换流站。
本实用新型所采用的技术方案是：一种用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：具有固定式钢结构平台，固定式钢结构平台具有四层，该钢结构平台由下而上依次为：
第一层，设置有作为电缆进出通道的电缆层；
第二层，设置有交流设备区，该交流设备区具有运输通道，运输通道一端设置交流GIS室，运输通道两侧设有换流变压器、换流电抗器和厂用变压器，换流变压器、换流电抗器和厂用变压器从运输通道靠近交流GIS室端到另一端依次布置；
第三层，设置有作为高压母线通道的母线廊道；
第四层，设置有直流设备区和控制区；
所述固定式钢结构平台的第一、二、三层之间设有竖向的电缆竖井。
所述换流变压器、换流电抗器和厂用变压器采用本体于散热器分离的方式，本体设置在室内，散热器设置于室外。
所述直流设备区采用大跨度、大开间的大空间结构。
所述固定式钢结构平台的第一、二、四层上设有吊装平台，各层上的吊装平台在平面布置上相互错开，第二层的吊装平台位于运输通道的远离交流GIS 室端。
所述电缆竖井位于运输通道远离交流GIS室端的两侧。
所述固定式钢结构平台上设有竖向通道和水平通道，其中竖向通道为连接各层的楼梯，水平通道设置于各层的外圈。
所述固定式钢结构平台的第三层设置有生活区。
所述固定式钢结构平台上设置有辅助设备区，辅助设备区分散设置在固定式钢结构平台的各层上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型中换流站的各主要功能分区设置，各分区之间按照工艺顺序贴邻并相互连通，实现将交流转换成直流的功能需求。
本实用新型中交流GIS室设置在运输通道一端，换流变压器、换流电抗器、厂用变压器依次设置在运输通道两侧，解决了设备搬运的问题。换流变压器、换流电抗器、厂用变压器采用本体和散热器分离的方式，本体设置在变压器室内，散热器设置在室外，其本体设置在室内，采用封闭布置和辅助设备降温，保证了设备本体在海上环境中的耐久性，其散热器设置在室外，解决了设备散热的问题。
本实用新型中直流设备区设置在平台的第四层，采用大跨度、大开间的大空间结构，利于直流设备的布置。控制区也设置在平台的第四层，在直流设备区的同一层并贴邻设置，利于对直流设备的控制，缩短控制电缆的长度，也缩短的运行维护的距离。
本实用新型设置水平、竖向通道，解决了各层设备在施工和检修期间的搬运问题，也解决了人员逃生通道的问题。
本实用新型布局合理、运行可靠、适应海洋环境条件和海上施工特点。
附图说明
图1为实施例中第一层的平面布置示意图。
图2为实施例中第二层的平面布置示意图。
图3为实施例中第三层的平面布置示意图。
图4为实施例中第四层的平面布置示意图。
图5为实施例的纵剖图。
具体实施方式
本实施例为一个600MW规模的海上换流站，其交流端连接了3个各200MW 的海上风电场，这3个海上风电场分别通过一回220kV交流海缆汇集到交流GIS 室，通过换流后将220kV交流转换为±250kV直流，通过一回±250kV直流海缆送出。本实施例平面尺寸84m×50m，四层布置，总高度30m，整个换流站总重约1.5万吨。
本实施例由交流设备区、直流设备区、控制区、辅助设备区、线缆通道、交通运输通道、生活区等组成，上述设备、通道和区域均设置在一个大型海上固定式钢结构平台内。
本实施例中交通运输通道包括竖向通道和水平通道93，竖向通道包括设置在平台四个角的四部楼梯91；水平通道93设置于各层的外圈，可作为设备水平搬运和人员逃生的通道。
如图1所示，本例中在固定式钢结构平台自下而上的第一层设置电缆层11 作为进出电缆的通道。
如图2所示，本例中在固定式钢结构平台的第二层设置交流设备区，交流设备区设置的设备包括交流GIS室24、换流变压器21、换流电抗器22、厂用变压器23等。交流设备区具有运输通道25，运输通道25一端设置交流GIS室24，运输通道25两侧设有换流变压器21、换流电抗器22和厂用变压器23，换流变压器21、换流电抗器22和厂用变压器23从运输通道25靠近交流GIS室24端到另一端依次布置。换流变压器21、换流电抗器22、厂用变压器23均采用本体和散热器分离的方式，本体设置在变压器室内，散热器设置在室外，采用封闭布置和辅助设备降温。
如图3所示，本实施例中在固定式钢结构平台的第三层设置生活区32以及作为高压母线通道的母线廊道31，生活区32内包括住宿、食堂、餐厅、娱乐、急救等设施，生活区32的走廊连接两侧的楼梯91，保证有两个通道可以用作人员的应急疏散。
如图4所示，在固定式钢结构平台的第四层设置直流设备区41和控制区42，直流设备区41采用大跨度、大开间的大空间结构，直流设备区41内的设备包括换流阀、直流滤波器、平流电抗器等；控制区42与直流设备区41贴邻设置，利于对直流设备的控制，缩短控制电缆的长度，也缩短的运行维护的距离。
本实施例在固定式钢结构平台上设置辅助设备区，辅助设备区分散在各层，在平台的第一层设置有污水处理间12、消防泵房13、通风机房14、备品备件间 15、检修间16、柴油机发电机房17、事故油罐18，在平台的第二层设置有厂用配电室27、通风机房28、低压配电室29等(见图1、图2、图5)。
本实施例线缆通道包括第一层的电缆通道和第三层的母线通道，在平台第一、二、三层之间设置竖向的电缆竖井26，作为电缆的竖向通道。
本例在平台第一、二、四层的外侧设置吊装平台92，各层的吊装平台在平面布置上相互错开，用作设备的竖向搬运通道，其中第二层的吊装平台92位于运输通道25的远离交流GIS室24端。
本实施例海上换流站的实施方式为：在陆上进行整个换流站的钢结构建造、设备安装和调试，然后整体拖运到运输船上，运输至现场后，用浮托法安装在已建好的基础上。浮托法安装的具体施工工艺和施工方法利用已公开的技术“海上升压站的浮托式安装方法”(ZL201210052956.7)。
Claims (8)
1.一种用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：具有固定式钢结构平台，固定式钢结构平台具有四层，该钢结构平台由下而上依次为：
第一层，设置有作为电缆进出通道的电缆层(11)；
第二层，设置有交流设备区，该交流设备区具有运输通道(25)，运输通道一端设置交流GIS室(24)，运输通道两侧设有换流变压器(21)、换流电抗器(22)和厂用变压器(23)，换流变压器(21)、换流电抗器(22)和厂用变压器(23)从运输通道靠近交流GIS室(24)端到另一端依次布置；
第三层，设置有作为高压母线通道的母线廊道(31)；
第四层，设置有直流设备区(41)和控制区(42)；
所述固定式钢结构平台的第一、二、三层之间设有竖向的电缆竖井(26)。
2.根据权利要求1所述的用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：所述换流变压器(21)、换流电抗器(22)和厂用变压器(23)采用本体于散热器分离的方式，本体设置在室内，散热器设置于室外。
3.根据权利要求1所述的用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：所述直流设备区(41)采用大跨度、大开间的大空间结构。
4.根据权利要求1所述的用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：所述固定式钢结构平台的第一、二、四层上设有吊装平台(92)，各层上的吊装平台在平面布置上相互错开，第二层的吊装平台(92)位于运输通道(25)的远离交流GIS室(24)端。
5.根据权利要求1所述的用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：所述电缆竖井(26)位于运输通道(25)远离交流GIS室(24)端的两侧。
6.根据权利要求1所述的用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：所述固定式钢结构平台上设有竖向通道和水平通道(93)，其中竖向通道为连接各层的楼梯(91)，水平通道(93)设置于各层的外圈。
7.根据权利要求1所述的用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：所述固定式钢结构平台的第三层设置有生活区(32)。
8.根据权利要求1所述的用于海上风电场的固定式海上换流站，其特征在于：所述固定式钢结构平台上设置有辅助设备区，辅助设备区分散设置在固定式钢结构平台的各层上。
Priority Applications (1)
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| CN201721551239.3U CN207559399U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 用于海上风电场的固定式海上换流站 |
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| CN201721551239.3U Active CN207559399U (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 用于海上风电场的固定式海上换流站 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109510246A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-03-22 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种海上风电直流并网系统 |
| CN110137838A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种模块式海上换流站结构 |
| CN111799661A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-10-20 | 许继集团有限公司 | 一种模块化海上柔性直流输电系统换流站 |
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| CN111799661B (zh) * | 2020-06-04 | 2022-05-20 | 许继集团有限公司 | 一种模块化海上柔性直流输电系统换流站 |
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