一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块制造技术

本实用新型专利技术提供一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块，设备本体或者设备预制舱的位置不再受组块整体的动力特性限制，可以仅在静力的控制下寻求更紧凑、更轻量的平面布置方案；设备本体或者设备预制舱通过插件插接的形式插入至管型基座内进行水平向缓冲（橡胶水平缓冲件或者弹簧水平缓冲件）约束固定，当动力作用时橡胶或者弹簧耗散大量振动能量，显著降低设备的震害；同时上部组块的框架式钢结构的梁系与设备本体或设备预制舱的底板接触，提供静力的竖向支撑，而不必考虑对底板与梁系接触的全部位置进行满焊。静、动力承载结构分工明确，适用于海上平台静力荷载主要为垂向的重力、动力荷载主要为水平向的振动这一特点。动力荷载主要为水平向的振动这一特点。动力荷载主要为水平向的振动这一特点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块


[0001]本技术属于海上风电场结构设计
，尤其是涉及一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块，适用于海上变电站领域。

技术介绍

[0002]海上变电站作为海上风电场的核心枢纽，搭载着复杂、精贵的成套系统设备，承担着全场电力汇集、变压、转换、传输的功能，一旦失效将造成巨大经济损失甚至影响社会生活秩序，因此保障其服役状态的稳定、健康是风电场运转的关键，平台结构亦是全场安全等级最高的设施。随着设备工艺技术的进步与平价竞配政策的推进，业界已逐步达成共识，下一代海上变电站将向容量大型化、布置集约化与结构轻量化发展。以单体容量超过800兆瓦的海上换流站组块为例，截至2021年6月底，全球新开建或规划中的项目性能指标均要求由以往已建成的15～20吨/兆瓦水平下降至不超过12吨/兆瓦，系统的优化配置与裕度的极限压缩对工程的设计分析及安全评估水平提出了更高的要求。
[0003]我国目前已建成数十座110～220kV海上交流升压变电站，其绝大数设备均是位于整体的组块结构内，组块在陆地上完成钢结构建造与设备安装，然后作为一个整体运输并安装至海上。因此，除第一层甲板为镂空的电缆转换层外，上部甲板空间均为四周封闭的型式。极其特殊的情况下，如果水深极浅，大吨位的浮吊船无法进入安装水域，则还可以考虑“分列模块式海上升压站”(CN 2204126320U)，通过将上部组块分解为多个系统模块，采用吃水较浅的轻型浮吊分别进行吊装。分列模块型式的海上变电站是极浅水域内工程建设的无奈之举，同整体式海上变电站上部组块相比，模块需要在海上进行连接与调试，在可靠性与建设工期方面存在一定劣势。
[0004]近年来，欧洲出现了一种“基于模块化设备的海上变电站组块”(OTM，OffshoreModular Transformer)。国内也已出现类似技术，如“一种模块式海上升压站及其安装方法”(CN 113503070A)，其核心思路在于将设备预先制作成独立的个体或舱体，然后放置于“托盘式”的甲板上，再整体运输出海并安装，以期达到降低整体式组装的施工难度以及单个组件重量的效果。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块。
[0006]为此，本技术的上述目的通过如下技术方案实现：
[0007]一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块，其特征在于：所述适用于海上变电站模块化设备的上部组块包括至少两层框架式钢结构以及分别与每层框架式钢结构相连接的设备本体或者设备预制舱；
[0008]所述框架式钢结构包括形成框架的梁和柱；
[0009]所述框架式钢结构的梁系交点具有管型基座，所述设备本体或者设备预制舱与框
架式钢结构的管型基座之间形成插接。
[0010]在采用上述技术方案的同时，本技术还可以采用或者组合采用如下技术方案：
[0011]作为本技术的优选技术方案：所述框架式钢结构上铺设铺板，所述铺板铺设在不设置设备本体或者设备预制舱的框架式钢结构的甲板平面上。
[0012]作为本技术的优选技术方案：所述梁和柱之间布置撑。
[0013]作为本技术的优选技术方案：所述设备预制舱由结构柱、钢围壁、基础梁、顶圈梁、顶板、底板以及插件组成；
[0014]所述结构柱、基础梁、顶圈梁形成设备预制舱的框架，所述钢围壁、顶板以及底板形成对设备预制舱的框架的包绕；
[0015]所述插件包括对接板、对接管和导向管，所述导向管、对接管用于与框架式钢结构的管型基座之间形成插接，所述对接板处于对接管和导向管的上方以形成抵住框架式钢结构的管型基座。
[0016]作为本技术的优选技术方案：所述管型基座为圆管，所述圆管的外侧壁与框架式钢结构的梁焊接，所述圆管的内侧壁上对称地布置若干个橡胶水平缓冲件，所述圆管的内侧壁上处于橡胶水平缓冲件的下方对称地设有若干个橡胶竖向缓冲件；
[0017]所述橡胶水平缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的水平缓冲；
[0018]所述橡胶竖向缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的竖向缓冲。
[0019]作为本技术的优选技术方案：所述圆管的底高程低于甲板梁的下翼缘，所述圆管的顶高程高于甲板梁的上翼缘。
[0020]作为本技术的优选技术方案：所述管型基座为一般结构柱，一般结构柱的外侧壁与框架式钢结构的梁焊接，一般结构柱的内侧壁上对称地布置若干个橡胶水平缓冲件，一般结构柱的内侧壁上处于橡胶水平缓冲件的下方对称地设有若干个橡胶竖向缓冲件；
[0021]所述橡胶水平缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的水平缓冲；
[0022]所述橡胶竖向缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的竖向缓冲。
[0023]作为本技术的优选技术方案：所述管型基座为大直径结构柱或者主柱，所述大直径结构柱或者主柱的外侧壁与框架式钢结构的梁焊接，所述大直径结构柱或者主柱的内侧壁上对称地设有若干个弹簧水平缓冲件，所述大直径结构柱或者主柱的内侧壁上处于弹簧水平缓冲件的下方对称地设有若干个弹簧竖向缓冲件；
[0024]所述弹簧水平缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的水平缓冲；
[0025]所述弹簧竖向缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的竖向缓冲。
[0026]作为本技术的优选技术方案：所述弹簧水平缓冲件和/或弹簧竖向缓冲件包
括弹簧和挡板使得弹簧抵住挡板形成缓冲行程空间。
[0027]作为本技术的优选技术方案：所述框架式钢结构的梁系与设备本体或者设备预制舱的底板相接触以向上承托设备本体或者设备预制舱。
[0028]本技术提供一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块，设备本体或者设备预制舱的位置不再受组块整体的动力特性限制，可以仅在静力的控制下寻求更紧凑、更轻量的平面布置方案；设备本体或者设备预制舱通过插件插接的形式插入至管型基座内进行水平向缓冲(橡胶水平缓冲件或者弹簧水平缓冲件)约束固定，当动力作用时橡胶或者弹簧耗散大量振动能量，显著降低设备的震害；同时上部组块的框架式钢结构的梁系与设备本体或设备预制舱的底板接触，提供静力的竖向支撑，而不必考虑对底板与梁系接触的全部位置进行满焊。静、动力承载结构分工明确，适用于海上平台静力荷载主要为垂向的重力、动力荷载主要为水平向的振动这一特点，材料使用率高，施工方便。本技术能有效解决海上变电站模块化设备或预制舱体振动易损性高的制约性问题，降低总体重量，具有更高的工程经济性。
附图说明
[0029]图1为本技术所提供的适用于海上变电站模块化设备的上部组块的图示。
[0030]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于海上变电站模块化设备的上部组块，其特征在于：所述适用于海上变电站模块化设备的上部组块包括至少两层框架式钢结构以及分别与每层框架式钢结构相连接的设备本体或者设备预制舱；所述框架式钢结构包括形成框架的梁和柱；所述框架式钢结构的梁系交点具有管型基座，所述设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座之间形成插接。2.根据权利要求1所述的适用于海上变电站模块化设备的上部组块，其特征在于：所述框架式钢结构上铺设铺板，所述铺板铺设在不设置设备本体或者设备预制舱的框架式钢结构的甲板平面上。3.根据权利要求1所述的适用于海上变电站模块化设备的上部组块，其特征在于：所述梁和柱之间布置撑。4.根据权利要求1所述的适用于海上变电站模块化设备的上部组块，其特征在于：所述设备预制舱由结构柱、钢围壁、基础梁、顶圈梁、顶板、底板以及插件组成；所述结构柱、基础梁、顶圈梁形成设备预制舱的框架，所述钢围壁、顶板以及底板形成对设备预制舱的框架的包绕；所述插件包括对接板、对接管和导向管，所述导向管、对接管用于与框架式钢结构的管型基座之间形成插接，所述对接板处于对接管和导向管的上方以形成抵住框架式钢结构的管型基座。5.根据权利要求1所述的适用于海上变电站模块化设备的上部组块，其特征在于：所述管型基座为圆管，所述圆管的外侧壁与框架式钢结构的梁焊接，所述圆管的内侧壁上对称地布置若干个橡胶水平缓冲件，所述圆管的内侧壁上处于橡胶水平缓冲件的下方对称地设有若干个橡胶竖向缓冲件；所述橡胶水平缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的水平缓冲；所述橡胶竖向缓冲件用于形成设备本体或者设备预制舱与框架式钢结构的管型基座所形成插接处的竖向缓冲。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永发，孙震洲，刘晓良，俞华锋，谢瑞，许峥，马煜祥，许钢，范京申，徐鸥洋，徐志辉，杨敏，陈杰峰，黄珊珊，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：