预制舱式海上升压站制造技术

本实用新型专利技术公开了一种预制舱式海上升压站，所述升压站采用双层结构，包括电缆层以及升压站平台层，所述升压站平台层各功能模块均采用独立的预制舱结构，每个所述预制舱内均设有独立的用于舱内子系统的低压电源综合柜以及用于舱内弱电子系统的监控系统综合柜，每个所述低压电源综合柜对外通过预制电缆在所述电缆层实现连接，每个所述监控系统综合柜对外通过预制光缆在所述电缆层实现连接。本实用新型专利技术中升压站各功能模块采用独立预制舱结构，简化平台结构，提高制造和安装效率；设置电缆层以及舱体间采用预制光/电缆连接可实现“即插即用”和舱体整体更换，大大缩短故障检修时海上作业时间。

Prefabricated cabin type offshore booster station

【技术实现步骤摘要】
预制舱式海上升压站
本技术涉及一种预制舱式海上升压站，属于海上风电场建设设计

技术介绍
近年来海上风电场的建设在我国取得了快速的发展，在南海和东部沿海区域建设了一批容量200MW～400MW之间的海上风电场项目，均采用交流输电方式，电压等级根据容量和输送距离不同主要110kV和220kV两种。海上升压站作为海上风电项目的核心设施，其结构形式和布置方案直接影响整个海上风电项目的建设周期和项目投资。海上升压站结构形式主要分为模块装配式和整体式两种。模块装配式海上升压站结构将整个海上升压站分为多个模块，各个模块均具有相对独立的功能，分别在陆上加工，运输至海上后拼装成整体，海上升压站结构下部为桩基础，上部由多个模块组成，各模块具有独立的钢质承重结构和围护结构，分别放置主变压器、高低压开关、控制系统等设备，桩基础和上部各模块之间设置甲板层。整体式海上升压站结构为整体式结构，整个海上升压站作为一个模块，在陆上加工制作，整体运输至海上安装，海上升压站结构下部为桩基础，上部为2～4层的钢质承重结构和围护结构，内置主变压器、高低压开关、控制系统等设备，桩基础和上部钢质承重结构之间设置一甲板层。模块装配式结构各模块间功能独立，但整个升压站的暖通、照明和监控采用整体式系统，模块间存在较多的管道和光电缆连接，模块间的拼接均在海上平台实现，安装、调试的施工时间很长，由于海上作业时间周期短、安装成本高等特点，该结构未在工程实践中得到大量应用。目前我国已投运的海上风电项目大部分采用整体式结构，设备建造时间较长，各设备房间之间存在大量的光电缆敷设通道，设备开孔和埋件数量繁多，光电缆连接和防火封堵工作量巨大，考虑各层设备间的布置方案和电缆敷设需求导致平台上部结构相对复杂。平台投运后一旦出现局部故障，设备检修更换困难，增加海上作业时间，大大提高检修安装的成本。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种可提高制造、安装以及检修效率的预制舱式海上升压站。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：预制舱式海上升压站，所述升压站采用双层结构，包括电缆层以及升压站平台层，所述升压站平台层各功能模块均采用独立的预制舱结构，每个所述预制舱内均设有独立的用于舱内子系统的低压电源综合柜以及用于舱内弱电子系统的监控系统综合柜，每个所述低压电源综合柜对外通过预制电缆在所述电缆层实现连接，每个所述监控系统综合柜对外通过预制光缆在所述电缆层实现连接。进一步的，所述低压电源综合柜中集成布置有各子系统电源箱，采用辐射式连接方式与各子系统之间连接，对外通过所述预制电缆与低压电源配电柜连接；所述监控系统综合柜中集成布置有各弱电子系统，采用辐射式连接方式与各弱电子系统之间连接，经光电转换模块对外通过所述预制光缆与监控系统主机柜连接。进一步的，所述预制电缆以及所述预制光缆双端均采用即插即用式航空插头。进一步的，所述子系统包括照明、动力、暖通或控制子系统中的多种；所述弱电子系统包括消防、监测、通信、视频、保护或测控子系统中的多种，涉及保护、测控子系统与一次设备集成，采用就地化装置。进一步的，每个所述预制舱在所述升压站平台层上采用相邻拼接或双层叠装进行安装。进一步的，所述各功能模块包括主设备预制舱、二次设备预制舱、辅助设施预制舱和生活舱；所述主设备预制舱包括主变压器舱、GIS预制舱、开关柜预制舱、接地变预制舱和柴油发电机舱；所述二次设备预制舱包括二次设备室及低压配电舱、蓄电池舱；所述辅助设施舱包括消防水泵舱、备品备件舱；所述生活舱包括储藏室舱、避难室舱；所述主变压器舱设置在所述升压站平台层中间；所述GIS预制舱、二次设备室及低压配电舱以及避难室舱相邻设置在所述主变压器舱一侧，基于所述GIS预制舱与二次设备室及低压配电舱的高度差，将所述柴油发电机舱和储藏室舱叠放布置在所述二次设备室及低压配电舱以及避难室舱上方；所述开关柜预制舱、接地变预制舱、消防水泵舱、备品备件舱相邻设置在所述主变压器舱另一侧。进一步的，各舱体安装调试完成后整个所述升压站上部结构采用整体运输、安装方式，故障检修时相关舱体采用整体更换方式。本技术所达到的有益效果：本装置中升压站各功能模块采用独立预制舱结构，整体采用双层结构，设置光/电缆专用敷设通道，使制造和安装效率大大提高；舱体间采用预制光/电缆连接实现“即插即用”和舱体整体更换，大大缩短故障检修时海上作业时间，每个舱体内设置低压电源综合柜以及监控系统综合柜，可将多子系统集成布置，可简化与二次设备连接线路以及简化二次设备室设备数量，整个方案可实施性高，节省安装周期，有利于形成海上升压站的标准化方案，加快海上风电业务的大规模推广进度。附图说明图1是实施例中升压站平台层布置示意图；图中：1.主变压器舱，2.GIS预制舱，3.二次设备及低压配电舱，4.避难室生活舱，5.蓄电池舱，6.柴油发电机舱，7.储藏室舱，8.开关柜预制舱，9.接地变预制舱，10.消防水泵舱，11.备品备件舱；图2是各舱体间连接示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，该升压站布置适用于一座容量200MW～400MW之间的海上风电场升压站布置需求，以图中所示方位进行说明，本升压站中设置有两组主变压器预制舱1，布置在整个平台中间，高压配电装置采用GIS预制舱2，设置在主变压器预制舱1上侧，二次设备室及低压配电舱3与避难室生活舱4临近GIS预制舱2布置，利用GIS预制舱2与二次设备室及低压配电舱3舱体之间的高度差将蓄电池舱5、柴油发电机舱6和储藏室舱7叠放布置在二次设备室及低压配电舱3、避难室生活舱4上方。低压配电装置采用充气开关柜，将开关柜预制舱8和接地变预制舱9布置在主变压器预制舱1下侧。消防水泵舱10和备品备件舱11邻近接地变预制舱9布置，各个预制舱舱体之间以及与平台之间采用可拆卸的安装方式，如在预制舱舱体周围设置有拼装、叠装接口，预制舱在平台上根据上述布置采用相邻拼装或双层叠装的安装方式进行安装，上述整个平台布置紧凑，舱体间预留检修运维和疏散逃生通道，可满足升压站设置要求。在上述平台下方设置有电缆层，即，升压站上部整体为二层结构，各模块舱之间的高压电缆/光缆从设备下方穿越电缆层实现连接。具体连接方式如图2所示，各个预制舱内设置有低压电源综合柜，该柜主要完成舱体内照明、动力、暖通、控制等子系统的低压供电，电压等级采用交流380V/220V、直流110V/220V，通过预制电缆与低压配电柜连接，方案实施时，优选的，可将照明配电箱、动力配电箱及控制电源箱直接集成布置在柜中，各系统以该柜为中心采用辐射式连接方式实现设备间的电缆连接，电缆敷设利用舱体内部和底部的结构空间，保证整个舱体的整洁美观，对外采用预制电缆连接，暖通设备外机直接布置在舱顶或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预制舱式海上升压站，其特征是，所述升压站采用双层结构，包括电缆层以及升压站平台层，所述升压站平台层各功能模块均采用独立的预制舱结构，每个所述预制舱内均设有独立的用于舱内子系统的低压电源综合柜以及用于舱内弱电子系统的监控系统综合柜，每个所述低压电源综合柜对外通过预制电缆在所述电缆层实现连接，每个所述监控系统综合柜对外通过预制光缆在所述电缆层实现连接。/n

【技术特征摘要】
1.预制舱式海上升压站，其特征是，所述升压站采用双层结构，包括电缆层以及升压站平台层，所述升压站平台层各功能模块均采用独立的预制舱结构，每个所述预制舱内均设有独立的用于舱内子系统的低压电源综合柜以及用于舱内弱电子系统的监控系统综合柜，每个所述低压电源综合柜对外通过预制电缆在所述电缆层实现连接，每个所述监控系统综合柜对外通过预制光缆在所述电缆层实现连接。


2.根据权利要求1所述的预制舱式海上升压站，其特征是，所述低压电源综合柜中集成布置有各子系统电源箱，采用辐射式连接方式与各子系统之间连接，对外通过所述预制电缆与低压电源配电柜连接；
所述监控系统综合柜中集成布置有各弱电子系统，采用辐射式连接方式与各弱电子系统之间连接，经光电转换模块对外通过所述预制光缆与监控系统主机柜连接。


3.根据权利要求1或2所述的预制舱式海上升压站，其特征是，所述预制电缆以及所述预制光缆双端均采用即插即用式航空插头。


4.根据权利要求1所述的预制舱式海上升压站，其特征是，所述子系统包括照明、动力、暖通或控制子系统中的多种；
所述弱电子系统包括消防、监测、通信、视频、保护或测控子系统中的多种，涉及保护、测控子系统与一次设备集成，采用就地化...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亚龙，熊静，陈斌，陈晋，苏嘉彬，季杭为，陆启亮，李龙剑，纪卫尚，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32