海上柔性直流输电系统换流站技术方案

本实用新型专利技术涉及一种海上柔性直流输电系统换流站，其特征在于：它包括一联合钢结构建筑，联合钢结构建筑横向分成上、下端两部分；上端部分纵向分成三个电气房间；中间电气房间为直流场，直流场两侧的两电气房间为换流阀厅；下端部分纵向分成五个电气房间，中间电气房间为换流站水冷设备间，换流站水冷设备间通过一电缆竖井纵向分成前后两部分，靠近换流站水冷设备间两侧的每一电气房间分别纵向分成前后端两部分，每一前端部分电气房间分别为控制保护室；每一后端部分电气房间分别为蓄电池间，最外侧的两个电气房间为联接区，位于联合钢结构建筑的外侧且紧挨任一联接区间隔放置两联接变压器。本实用新型专利技术可广泛应用于海上石油平台的柔性直流输电系统中。

【技术实现步骤摘要】
海上柔性直流输电系统换流站
本技术涉及一种柔性直流输电系统换流站，特别是关于一种适用于海上石油平台的海上柔性直流输电系统换流站。
技术介绍
海上石油平台一般采用海上自发电方式，通过自建电站及35kV交流海底电缆给周围平台供电，或通过35kV交流海底电缆在自建电站之间实现电力组网。随着区域油田开发规模越来越大，海上油田平台面临自建电站庞大、燃料气源不足以及节能减排等问题，因此通过柔性直流输电技术实现陆地大电网给海上石油平台供电将是未来的选择。 目前柔性直流输电换流站主要针对陆地工程应用，陆地换流站采用钢混结构，由于不受空间、面积限制，因此布置宽松，对设备及房屋结构重量没有限制，同时也不需要整体吊装。然而，由于海上石油平台空间紧张、环境条件恶劣(潮湿、盐雾)，且换流站模块需要整体吊装，陆地换流站的设备选型、布置与结构设计不适应海上石油平台应用。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种适用于海上石油平台的，紧凑型模块化，且运行安全可靠的海上柔性直流输电系统换流站。 为实现上述目的，本技术采取以下技术方案:一种海上柔性直流输电系统换流站，其特征在于:它包括一由多个功能房间组成的联合钢结构建筑，所述联合钢结构建筑通过结构梁及若干钢板横向分割成上、下端两部分；上端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成三个电气房间；其中，中间电气房间为直流场；所述直流场两侧的两个电气房间分别为换流阀厅，且两所述换流阀厅关于所述直流场对称；下端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成五个电气房间；其中，中间电气房间为换流站水冷设备间，所述换流站水冷设备间通过一电缆竖井纵向分割成前后端两部分，所述直流场通过所述电缆竖井连接海底电缆；所述换流站水冷设备间的前后端两部分分别放置有冷却水循环泵和预留管路接口，其中，所述冷却水循环泵连接两所述换流阀厅内换流阀的冷却水管道，所述预留管路接口连接海上石油平台管网系统；靠近所述换流站水冷设备间两侧的每一电气房间分别纵向分割成前后端两部分，每一前端部分电气房间分别为控制保护室，每一所述控制保护室内放置有站用电源屏，所述站用电源屏连接海上石油平台电气系统；每一后端部分电气房间分别为蓄电池间；其中，两所述控制保护室和两所述蓄电池间分别关于所述换流站水冷设备间对称；最外侧的两个电气房间分别为联接区，每一所述联接区内放置有交流电气设备及油气套管；位于所述联合钢结构建筑的外侧且紧挨任一所述联接区间隔设置有两联接变压器，每一所述联接变压器通过油气套管分别与每一所述联接区内所述交流电气设备连接；所述直流场、两换流阀厅、两控制保护室、两蓄电池间与两联接区均通过穿墙套管方式进行电气连接。 所述联合钢结构建筑的前后两端均设置有上下楼梯，所述联合钢结构建筑的底部间隔设置有若干支墩。 所述交流电气设备采用GIS设备。 所述联接区与两联接变压器之间的墙壁采用A60防火墙。 本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本技术由于根据不同电气设备对层高需求进行合理安排，充分利用空间的高度，设置了两个换流阀厅、两个联接区、两个控制保护室、两个蓄电池间、两个水冷设备间及直流场，各电气房间紧凑，有效的节省了占地面积，减轻了联合钢结构建筑重量，且可以作为整体吊装在海上石油平台的顶层甲板，安装方式灵活。2、本技术由于水冷设备间内预留管路接口与海上石油平台海水管网系统连接，采用水-水冷方式对主要发热设备换流阀进行降温，利用海水对换流阀进行冷却，充分利用了海上石油平台的优势，节省了成本。3、本技术由于设置了两个换流阀厅、两个联接区、两个控制保护室及两个水冷设备间构成了两套电能转换设备，可以同时或单独运行，有效提高了电能转换效率和可靠性。4、本技术由于两换流阀厅、两联接区、两控制保护室和两蓄电池间均对称设置，无论从电气连接还是设备布置上均互不影响，有效避免了设备的相互影响和干扰，提高了海上石油平台供电可靠性。5、本技术由于控制保护室内站用电源屏与海上石油平台电气系统连接，有效的简化了换流站内站用电电气设备。6、本技术由于将关键易损部件设置在微正压的电气房间中，解决了海上石油平台环境条件恶劣的问题，有效提高了设备运维周期，有利于设备操作与后期维护。本技术安装灵活，可以广泛应用于海上石油平台的柔性直流输电系统中。 【附图说明】 图1是本技术结构示意图 图2是图1的侧视图 图3是图1上端部分俯视图 图4是图1下端部分俯视图 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。 如图1、图2所示，本技术包括一由多个功能房间组成的联合钢结构建筑1，联合钢结构建筑I通过结构梁及若干钢板横向分割成上、下端两部分； 如图1、图3所示，上端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成三个电气房间；其中，中间电气房间为直流场2，直流场2内放置有两套平波电抗器及相应直流设备；直流场2两侧的两个电气房间分别为换流阀厅3，且两换流阀厅3关于直流场2对称，每一换流阀厅3内放置有一套换流阀和若干空调装置； 如图1、如4所示，下端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成五个电气房间；其中，中间电气房间为换流站水冷设备间4，换流站水冷设备间4通过一电缆竖井5纵向分割成前后端两部分，直流场2通过电缆竖井5连接海底电缆；换流站水冷设备间4的前后端两部分内分别放置有冷却水循环泵、补水泵、板式换热器和预留管路接口，其中，冷却水循环泵连接两换流阀厅3内换流阀的冷却水管道，预留管路接口连接海上石油平台海水管网系统；靠近换流站水冷设备间4两侧的每一电气房间分别纵向分成前后端两部分，每一前端部分电气房间分别为控制保护室6，每一控制保护室6内放置有控制保护系统、站用电源屏和直流屏，控制保护系统包括二次控制屏和阀控屏，其中，站用电源屏电源连接海上石油平台电气系统；每一后端部分电气房间分别为蓄电池间7,每一蓄电池间7内放置有蓄电池和防爆型电气设备；其中，两个控制保护室6和两个蓄电池间7分别关于换流站水冷设备间4对称；最外侧的两个电气房间分别为联接区8，每一联接区8内放置有阀电抗器、交流电气设备及油气套管；位于联合钢结构建筑I的外侧且紧挨任一联接区8间隔放置有两联接变压器9，每一联接变压器9通过油气套管分别与每一联接区8内的交流电气设备连接；直流场2、两换流阀厅3、两控制保护室6、两蓄电池间7与两联接区8均通过穿墙套管方式进行连接。 上述实施例中，联合钢结构建筑I的前后两侧均设置有上下楼梯10，联合钢结构建筑I的底部间隔设置有若干支墩11，使得本技术可以放置在海上石油平台的顶层甲板上。 上述实施例中，直流场2内直流设备包括直流避雷器、直流隔离开关、直流电压测量装置和直流接地刀；两蓄电池间7内的防爆型电气设备包括防爆型风机、防爆型灯具与开关及氢气探测器。 上述实施例中，两联接区8内的交流电气设备优选GIS(六氟化硫组合电器)设备。GIS设备为市售产品，考虑到海上盐雾等腐蚀影响，将其布置在室内。 上述实施例中，联接区8与两联接变压器9之间的墙壁12优选A60防火墙。 上述实施例中，两联接变压器9优选容量为45MWA的油浸式绝缘型变压器。 上述实施例中，所有电气房间均采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上柔性直流输电系统换流站，其特征在于：它包括一由多个功能房间组成的联合钢结构建筑，所述联合钢结构建筑通过结构梁及若干钢板横向分割成上、下端两部分；上端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成三个电气房间；其中，中间电气房间为直流场；所述直流场两侧的两个电气房间分别为换流阀厅，且两所述换流阀厅关于所述直流场对称；下端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成五个电气房间；其中，中间电气房间为换流站水冷设备间，所述换流站水冷设备间通过一电缆竖井纵向分割成前后端两部分，所述直流场通过所述电缆竖井连接海底电缆；所述换流站水冷设备间的前后端两部分分别放置有冷却水循环泵和预留管路接口，其中，所述冷却水循环泵连接两所述换流阀厅内换流阀的冷却水管道，所述预留管路接口连接海上石油平台海水管网系统；靠近所述换流站水冷设备间两侧的每一电气房间分别纵向分割成前后端两部分，每一前端部分电气房间分别为控制保护室，每一所述控制保护室内放置有站用电源屏，所述站用电源屏连接海上石油平台电气系统；每一后端部分电气房间分别为蓄电池间；其中，两所述控制保护室和两所述蓄电池间分别关于所述换流站水冷设备间对称；最外侧的两个电气房间分别为联接区，每一所述联接区内放置有交流电气设备及油气套管；位于所述联合钢结构建筑的外侧且紧挨任一所述联接区间隔设置有两联接变压器，每一所述联接变压器通过油气套管分别与每一所述联接区内所述交流电气设备连接；所述直流场、两换流阀厅、两控制保护室、两蓄电池间与两联接区均通过穿墙套管方式进行连接。...

【技术特征摘要】
1.一种海上柔性直流输电系统换流站，其特征在于:它包括一由多个功能房间组成的联合钢结构建筑，所述联合钢结构建筑通过结构梁及若干钢板横向分割成上、下端两部分； 上端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成三个电气房间；其中，中间电气房间为直流场；所述直流场两侧的两个电气房间分别为换流阀厅，且两所述换流阀厅关于所述直流场对称； 下端部分通过钢柱及若干钢板纵向分割成五个电气房间；其中，中间电气房间为换流站水冷设备间，所述换流站水冷设备间通过一电缆竖井纵向分割成前后端两部分，所述直流场通过所述电缆竖井连接海底电缆；所述换流站水冷设备间的前后端两部分分别放置有冷却水循环泵和预留管路接口，其中，所述冷却水循环泵连接两所述换流阀厅内换流阀的冷却水管道，所述预留管路接口连接海上石油平台海水管网系统；靠近所述换流站水冷设备间两侧的每一电气房间分别纵向分割成前后端两部分，每一前端部分电气房间分别为控制保护室，每一所述控制保护室内放置有站用电源屏，所述站用电源屏连接海上石油平台电气系统；每一后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，魏澈，张丽娜，洪毅，周志超，安春秀，徐海波，姜田贵，徐正海，刘国锋，王祺皓，李雪，张晖，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，
类型：新型
国别省市：北京;11