CN217421446U - 用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构 - Google Patents
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Abstract
一种用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构，电气设备包括变流器柜、中压开关柜、干式变压器、油浸式变压器和辅助变压器柜，所述变流器柜、中压开关柜和辅助变压器柜集成为变流器一体机，所述电气设备集中布置于塔筒底部，共分为三层，最下层为变流器一体机；中间层为油浸式变压器；最上层为干式变压器。本实用新型提供一种用于海上中压风力发电系统大兆瓦机组电气设备的集中式配置结构，以解决海上中压风力发电系统中电气设备的增加和电气设备容量增加导致的散热不足和后续维护困难带来的电气系统设备配置的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于海上风力发电机领域，涉及一种用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构。
背景技术
海上风能资源具有风速大、运行稳定、对电网友好等特点。在“双碳”政策支持和技术进步的双重推动下，2020年中国海上风电新增装机量达306万千瓦，较2019年增加了108万千瓦，同比增长54.5％。随着海上风电向远海、深海发展，在输电功率和输电距离逐步增大以及风机机组单机容量越来越大的情况下，今年海上风电招标的华润苍南项目和广核象山涂茨项目都要求66kV的集电线路。同时，“竞价上网”时代的到来，使得风电项目建设成本进一步被压缩，业主方投资收益率维持不变的前提下，势必将倒逼主机厂进一步降本。因此，寻求低成本、高发电性能的海上中压发电系统成为了关键。于是，中压风力发电系统开始出现人们的视线，通过发电侧电压等级的提升，使得定子额定电流成倍下降，大幅度降低风机塔筒内电缆成本，来达到风机降本的需求。
相较于低压风力发电系统，海上潮湿和腐蚀的环境，让变压器和电气设备都内置于塔筒，原先的低压电气设备配置的结构已不在适用于中压风力发电系统。一方面，发电机额定电压抬升到中压系统，需要增加配套的变压器和开关柜，原有的机舱配置电气设备空间已经不满足需求，同时两台变压器后期维护更换成了一个大问题。另一方面，机组容量增加，使得变流器柜体积增加，发热量抬升，使得机舱环境温度升高，影响整体电气设备使用寿命。因此，大兆瓦机组在海上中压风力发电系统环境中电气设备如何配置，可以满足经济性、安全性和便利性成为关键因素。
因此，急需提供一种用于海上中压风力发电系统大兆瓦机组电气设备的配置结构，来解决当前海上大兆瓦机组在中压风力发电系统的环境下，电气设备布置的问题。
发明内容
为了克服已有技术的不足，本实用新型提供一种用于海上中压风力发电系统大兆瓦机组电气设备的集中式配置结构，以解决海上中压风力发电系统中电气设备的增加和电气设备容量增加导致的散热不足和后续维护困难带来的电气系统设备配置的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构，电气设备包括变流器柜、中压开关柜、干式变压器、油浸式变压器和辅助变压器柜，所述变流器柜、中压开关柜和辅助变压器柜集成为变流器一体机，所述电气设备集中布置于塔筒底部，共分为三层，最下层为变流器一体机；中间层为油浸式变压器；最上层为干式变压器。
进一步，中间层的塔筒布置塔筒门，便于油浸式变压器后期维护更换。
再进一步，最上层的平台处设置活动盖板，便于后期干式变压器绕组的更换。
本实用新型的有益效果主要表现在：(1)中压发电系统电气设备集中布置于塔筒底部，相较于布置在机舱中，减少机舱振动和机舱设备集中导致环境温度较高对电力电子设备散热的影响。(2)中压发电系统电气设备集中布置于塔筒底部，相比于在机舱配置，无需增加机舱尺寸来满足设备配置需求，减少建设成本。(3)中压发电系统电气设备集中布置于塔筒底部，两侧设有维护通道，方便后期维护和安装。(4)中压变流器一体机集成了变流器，低压开关柜和控制柜，有效的利用塔筒内部空间，减少柜体数量，安装更方便。(5)开关柜和变流器布置于塔筒底部一层，相较于布置在底部其他层，减少海缆进出线长度，降低海缆成本。(6)干式变压器平台层设置活动盖板，通过活动盖板可以将绕组吊出塔外，方便后期维护更换。
附图说明
图1是海上中压风力发电系统拓扑图；
图2是风机塔筒底部电气设备集中式配置图；
图3是干式变压器层平面布置图；
附图的标记为：1-变流器柜；2-中压开关柜；3-辅助变压器柜；4-油浸式变压器(10.5kV/66kV)；5-干式变压器(1.14/10.5kV)。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1，一种用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构，电气设备包括变流器柜1、中压开关柜2、干式变压器5、油浸式变压器4和辅助变压器柜3，所述变流器柜1、中压开关柜2和辅助变压器柜3集成为变流器一体机，所述电气设备集中布置于塔筒底部，共分为三层，最下层为变流器一体机；中间层为油浸式变压器4；最上层为干式变压器5。
进一步，中间层的塔筒布置塔筒门，便于油浸式变压器4后期维护更换。
再进一步，最上层的平台处设置活动盖板，便于后期干式变压器5绕组的更换。
如图1所示，为本实用新型海上中压风力发电系统拓扑图，发电机的定子额定电压为10.5kV，转子的额定电压为1140V，转子低压电缆在通过变流器柜后，通过干式变压器(1.14/10.5kV)升压至10.5Kv,和定子电流汇聚后，在通过油浸式变压器(10.5kV/66kV)升压至66kV出口电压，通过集电线路输送至升压站并网。如图2所示为风机塔筒内电气设备集中式配置图，塔筒一层布置了变流器柜1、中压开关柜2和辅助变压器柜3，所述变流器柜1、中压开关柜2和辅助变压器柜3集成为变流器一体机，将变流器一体机布置在一层，可以减少海缆进出线长度，降低海缆成本。将塔筒门的位置开在油浸式变压器层，便于油浸式变压器4后期维护更换；在干式变压器5设置活动盖板如图3所示，便于干式变压器5后期绕组更换，通过活动盖板的位置，将绕组吊至油浸式变压器层，再从塔筒门的位置出去。
本实施例的方案，通过将电气设备配置在塔筒底部，方便安装和后期维护，避免了机舱振动对设备的影响；电气设备因容量的增加带来的尺寸增大，通过安装在塔筒底部，给机舱节省了空间和建设成本；通过增加活动盖板，让干式变压器的后期维护更换提供了解决方法。该方案的整体电气设备配置具有节约风机内部空间，减少建设成本，安装方便和后期维护便利的特点。
虽然经过对本实用新型结合具体实施进行描述，对于在本技术领域熟悉的人士，根据上文的叙述做出的替代、修改与变化将是显而易见的。因此，在这样的替代、修改与变化落入本实用新型的权利要求的精神和范围内时，应是被包括在本实用新型中的。
Claims (3)
1.一种用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构，其特征在于，电气设备包括变流器柜、中压开关柜、干式变压器、油浸式变压器和辅助变压器柜，所述变流器柜、中压开关柜和辅助变压器柜集成为变流器一体机，所述电气设备集中布置于塔筒底部，共分为三层，最下层为变流器一体机；中间层为油浸式变压器；最上层为干式变压器。
2.如权利要求1所述的用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构，其特征在于，中间层的塔筒布置塔筒门，便于油浸式变压器后期维护更换。
3.如权利要求1或2所述的用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构，其特征在于，最上层的平台处设置活动盖板，便于后期干式变压器绕组的更换。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202220595079.7U CN217421446U (zh) | 2022-03-18 | 2022-03-18 | 用于海上中压风力发电系统电气设备的集中式配置结构 |
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2022
- 2022-03-18 CN CN202220595079.7U patent/CN217421446U/zh active Active
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