海底电力系统技术方案

本发明专利技术涉及海底电力系统。提供一种海底电力系统。所述海底电力系统包括具有第一海底外壳的第一海底电设备和具有第二海底外壳的第二海底电设备。所述第一和第二海底电设备被安置在共同框架上。在第一和第二海底电设备的海底外壳之间提供管道。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及海底电力系统。提供一种海底电力系统。所述海底电力系统包括具有第一海底外壳的第一海底电设备和具有第二海底外壳的第二海底电设备。所述第一和第二海底电设备被安置在共同框架上。在第一和第二海底电设备的海底外壳之间提供管道。【专利说明】海底电力系统
本专利技术涉及包括第一和第二海底电设备的海底电力系统，以及提供海底电力系统的方法。
技术介绍
由于渐增的能量需求，近海石油和天然气生产正移进更深水域。为了确保有效和安全的生产，处理设施被安装在洋底(ocean floor)。这样的海底安装可以包括一系列组件，包括泵、压缩机等等以及用于操作他们的电网(power grid)。电网可以例如包括海底变压器、海底开关装置和海底变速传动装置。海底安装的组件需要被保护免受周围海水，其中300巴(bar)或更高的压力可能存在(在3000 m或更深的安装深度处)。两种解决方案被提议用于对付这些高压力。可以提供一种抗压外壳(pressureresistant enclosure),其具有对大气内部压力的封闭，使得能够使用常规的电和机械组件。这样的外壳需要具有相对厚的壁并且因此是体积大和重的，因为他们必须经受住高压力差。另一种解决方案是使用增压(或压力补偿)外壳，其包括使外壳内部的压力与存在于在环境海水中的压力平衡的体积/压力补偿器。增压外壳通常填充有液体，并且在增压外壳内部操作的组件被需要在高压力下的这样的液体中是可操作的。压力/体积补偿器补偿填充外壳的液体的体积的变化，其可能由于外部压力和/或温度的变化而发生。当提供包括诸如上述海底变压器、海底开关装置等等的若干海底电设备的海底电网时，设备需要被电连接。对于抗压和压力补偿外壳两者均存在解决方案。海底电设备通常通过跨接电缆(jumper cable)被连接。在设备处，海底连接器提供在设备的内部和电缆之间的电连接。为此，干配合(dry mate)和湿配合(wet mate)连接器是已知的。这两种类型的连接器的设计都是技术挑战，其中具有其冲洗(flushing)装置的湿配合连接器具有比干配合连接器甚至更高的复杂性。两种类型的连接器需要经受住高海底压力，连接器还需要保持紧密，这对于中和高电压应用是特别的挑战。特别地，对于对例如在变压器和分配系统之间的连接可能是必要的高电压和高额定电流，这样的连接器的可靠设计是非常困难的和昂贵的。因此连接器、特别是湿配合连接器通常表示可以关于可靠性被看作薄弱环节的敏感组件。因此值得期望的是使得在海底电设备之间的连接更可靠，特别是用以减少这样的连接的复杂性。同样，值得期望的是减少涉及提供这样的连接的成本。
技术实现思路
因此，有用于减轻上述缺点中的至少一些和提供在两个海底电设备之间的改进的电连接的需要。这个需要通过独立权利要求的特征满足。从属权利要求描述本专利技术的实施例。本专利技术的实施例提供海底电力系统，所述海底电力系统包括第一海底电设备、特别是海底变压器和第二海底电设备、特别是海底功率分配单元或海底开关装置，所述第一海底电设备包括第一海底外壳，所述第一海底外壳被配置以使得能够在海底位置处部署第一海底电设备，所述第二海底电设备包括第二海底外壳，所述第二海底外壳被配置以使得能够在海底位置处部署第二海底电设备。海底电力系统此外包括共同框架，其中第一海底电设备和第二海底电设备被安置(mount)到共同框架。此外提供在第一海底外壳和第二海底外壳之间的管道(duct)，其中管道被密封到第一海底外壳和第二海底外壳。海底电力系统此外包括在第一海底电设备和第二海底电设备之间的至少一个电连接。电连接从第一海底外壳内部穿过管道到达第二海底外壳内部。在这样的海底电力系统中，可以在第一海底电设备和第二海底电设备之间建立电连接而不需要诸如干配合或湿配合连接器的任何连接器。当将海底电力系统安装在海底时，电连接可以有效地被保护免受诸如海水的环境介质，这通过将管道密封到第一和第二海底外壳来实现。这样，当海底电力系统被安装在海底时，可以防止周围海水的进入。可以用相对简单的方式建立在管道和第一或第二海底外壳之间的不透液体的(liquid tight)连接，导致相比于常规连接技术相当大的成本减少。在实施例中，第一海底外壳、第二海底外壳和管道相对于环境介质、特别是当海底电力系统被安装在海底时相对于环境海水是压力平衡的。因此，管道、第一海底外壳和第二海底外壳相比于抗压外壳可以具有相对薄的壁。在管道和外壳任一个的内部和环境介质之间的差压(differential pressure)可以保持得低。类似地,在管道的内部和第一或第二海底外壳的内部之间的差压可以保持得小。第一海底外壳、第二海底外壳中至少之一或管道可以包括压力补偿器。根据在第一或第二海底外壳的内部和管道的内部之间的流体交换是否被允许，可以为这些组件中的一个、两个或所有三个提供压力补偿器。压力补偿器也可以被布置以补偿在管道的内部和第一或第二海底外壳之一的内部之间的压力差。第一海底外壳、第二海底外壳和管道可以填充有电介质液体。例如，变压器油或娃油等等可以被用作电介质液体。所述液体既可以提供电绝缘又可以此外从第一和第二海底外壳和管道内部的组件将热传导走。同样，因为这样的具有压力的液体的体积改变是相对低的，所以被提供用于压力补偿的补偿体积可以保持相对小。在实施例中，在管道和第一和/或第二海底外壳之间的连接可以被配置以便使得在管道的内部和第一或第二海底外壳的内部之间分别地能够流体连通(fluidcommunication)。如果例如电介质液体的流体被允许在海底外壳之一和管道之间流动,对于这两个组件可能只需要一个压力补偿器。如果液体被允许在所有三个组件之间流动，可能只需要单一压力补偿器。在实施例中，在管道和第一和/或第二海底外壳之间的连接可以包括基本上不透液体的屏障(barrier)，其防止液体分别在管道的内部和第一或第二海底外壳之间流动。这样的不透液体的屏障可以例如防止污物或被污染的电介质液体在两个海底外壳之间流动。这样类型的污染物可以例如在发生放电等等时被产生。同样，如果诸如海水的环境介质渗漏进外壳之一，它将被防止到达另一个外壳。以上特征的组合当然是可能的。在一些实施例中，不透液体的屏障可以例如在管道的一端被提供，而在管道的另一侧可以使得能够流体连通。通过只在管道的一侧具有屏障，可以减少所需要的压力补偿器的数目，而同时，在一个海底外壳和另一个海底外壳之间可以防止被污染的电介质液体或海水的转移。在实施例中，在管道和第一和/或第二海底外壳之间的连接可以包括管道上的法兰(flange)和相应海底外壳上的法兰。管道上的法兰可以以机械方式被安置到相应海底外壳上的法兰以提供法兰连接。管道可以因此以机械上相对简单的方式被安置到相应海底外壳。此外，可以实现有效的密封。在管道和海底外壳之间的密封可以由法兰提供。法兰连接可以例如包括密封或垫圈(gasket),诸如金属垫圈或橡胶垫圈等等。它可以包括两个密封以提供双重屏障。在实施例中，管道可以被焊接到第一和/或第二海底外壳。因而可以在管道和相应海底外壳之间实现高度可靠的和机械上强的连接。这样的焊接连接特别是关于海水的进入可以是高度可靠的。以上特征当然可以被组合。例如，管道可以在一端被焊接到海底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底电力系统，包括‑第一海底电设备（11），特别是海底变压器，包括第一海底外壳（12），所述第一海底外壳（12）被配置以使得能够在海底位置处部署第一海底电设备，‑第二海底电设备（21），特别是海底功率分配单元或海底开关装置，包括第二海底外壳（12），所述第二海底外壳（12）被配置以使得能够在海底位置处部署第二海底电设备，‑共同框架（40），其中第一海底电设备（11）和第二海底电设备（21）被安置到共同框架，‑在第一海底外壳（12）和第二海底外壳（22）之间的管道（30），所述管道（30）被密封到第一和第二海底外壳，‑在第一海底电设备和第二海底电设备之间的至少一个电连接（35），所述电连接（35）从第一海底外壳（12）内部穿过管道（30）到达第二海底外壳（22）内部。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：O博伊，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE