一种模块化与整体式相结合的海上升压站制造技术

本发明专利技术涉及一种模块化与整体式相结合的海上升压站，包括海底基础和海面站房，海面站房包括框架主体和房壳；其特征在于：框架主体具有整体式三层空间结构；框架主体的第一层构成休息室、事故排油罐和逃生设备设置空间，第二层构成主变压器设置空间，第三层构成主变压器维修设备设置空间；在框架主体的第一层底部或第二层底部向左侧延伸出左支撑结构、向右侧延伸出右支撑结构，在左支撑结构上连接有左预制箱体，在右支撑结构上连接有右预制箱体，形成模块化组合结构；框架主体的底面设有大管型基础连接端和小管型基础连接端，以构成与基础的固定连接结构。具有钢材用量较少、材料成本较低及施工周期较短、施工效率较高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化与整体式相结合的海上升压站
本专利技术涉及一种模块化与整体式相结合的海上升压站。属于电力中的海上发电设备

技术介绍
近些年来我国海上风电事业发展十分迅猛，越来越多的海上风电项目在祖国沿海省份开始了开工建设。海上风电项目一般可分为四大部分，一是海上风力发电机组，二是海上升压站，三是海缆，四是陆上集控中心。海上风力发电机发出的电能通过35kV集电海缆将电能汇集到海上升压站，通过海上升压站将电压从35kV升压至220kV后再通过220kV海缆将电能从海上传输至陆上集控中心，最后通过陆上集控中心和电网进行连接。可见海上升压站是海上风电项目中的核心，负责电能的汇集，升压等关键工作。现有技术中，如图5所示，其包括海底基础部10和海面主体部20，海面主体部20为整体式钢结构，其设计容量在200MW～400MW不等，重量一般在3000吨上下，目前最轻的400MW海上升压站，其海面主体部20的重量大概在2700t左右。常规的海上升压站除了入海基础部10之外，在基础之上的海面主体部20组块分为3层布置，一层为电缆夹层(含休息室、事故排油罐、逃生设备等)，二层为主设备层(含主变压器、GIS、中压配电柜、低压配电、接地变、接地兼站用变、消防设备间、通信蓄电池室等)，三层为附属设备层(含电子设备间、二次蓄电池室、暖通机房、柴油发电机、储油罐等)，顶面布置避雷针、雷达天线及吊装设备等。常规升压站尺寸为40.4m(长)、36m(宽)、17m(高)的布置。现有技术的海上升压站，由于海面主体部20为整体式钢结构，因此存在如下问题：(1)构成海面主体部所需的钢材较粗较大，重量重，导致海面主体部整体重量较大(一般在2800-3200t)，消耗钢材多、重量重、成本较高。(2)由于海面主体部的重量较大，导致海底基础部(包括钢管桩、导管架)需要的钢材用量也要大大增加，导致钢材用量大、材料成本高。(3)由于海面主体部为整体式钢结构，因此必须在同一地点、同一作业面施工，从而限了施工空间和作业工作面，造成施工周期较长(通常为9-10个月)、用工成本高和施工效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的，即本专利技术所要解决的技术问题，是为了解决现有整体式钢结构海上升压站存在钢材用量较大、材料成本较高及施工周期较长、用工成本较高、施工效率较低等问题，提供一种模块化与整体式相结合的海上升压站，具有钢材用量较少、材料成本较低及施工周期较短、用工成本较低、施工效率较高等突出的实质性特点和显著进步。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种模块化与整体式相结合的海上升压站，包括海底基础和海面站房，海面站房包括框架主体和房壳；其结构特点在于：框架主体具有整体式三层空间结构；框架主体的第一层构成休息室、事故排油罐和逃生设备设置空间，框架主体的第二层构成主变压器设置空间，框架主体的第三层构成主变压器维修设备设置空间；在框架主体的第一层底部或第二层底部向左侧延伸出左支撑结构、向右侧延伸出右支撑结构，在左支撑结构上连接有左预制箱体，在右支撑结构上连接有右预制箱体，形成模块化组合结构；左预制箱体构成中压设备、低压设备和电子设备、二次蓄电池、柴油发电机的设置空间，右预制箱体构成GIS、通信蓄电池、消防设备和GIS检修设置、暖通设备设置空间；框架主体的底面设有大管型基础连接端和小管型基础连接端，以构成与基础的固定连接结构；通过左预制箱体、右预制箱体与框架主体的连接组合，构成模块化与整体式相结合的海上升压站结构。本专利技术的目的还可以通过采取如下技术方案达到：进一步地，所述左支撑结构1、右支撑结构分别从框架主体的二层底部左侧和右侧延伸出，左支撑结构的底面设有左支撑，右支撑结构的底面设有右支撑；形成对左支撑结构、右支撑结构的加强支撑；所述左预制箱体和右预制箱体各具有二层结构，以形成二层设备设置空间。进一步地，所述左预制箱体包括左上层箱体和左下层箱体，右预制箱体包括右上层箱体和右下层箱体，左下层箱体用于设置中压设备、低压设备，左上层箱体用于设置以电子设备、二次蓄电池、柴油发电机；右下层箱体用于设置GIS、通信蓄电池、消防设备，右上层箱体用于设置GIS检修设置、暖通设备。进一步地，所述左预制箱体与框架主体、左支撑结构通过螺栓连接成一体，形成易装拆式连接结构，所述右预制箱体与框架主体、右支撑结构通过螺栓连接成一体，形成易装拆式连接结构；或者所述左预制箱体与框架主体、左支撑结构通过焊接连接成一体，形成固定式连接结构，所述右预制箱体与框架主体、右支撑结构通过焊接连接成一体，形成固定式连接结构。进一步地，所述左支撑包括从框架主体底部左侧延伸出的左水平梁和二条左斜支撑杆，二条左斜支撑杆的上端与左支撑结构的底面固定连接、下端与左水平梁固定连接，形成“V”形支撑结构；所述右支撑包括从框架主体底部右侧延伸出的右水平梁和二条右斜支撑杆，二条左斜支撑杆的上端与右支撑结构的底面固定连接、下端与右水平梁固定连接，形成“V”形支撑结构。本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著技术进步：1、本专利技术由于框架主体具有整体式三层空间结构；框架主体的第一层构成休息室、事故排油罐和逃生设备设置空间，框架主体的第二层构成主变压器设置空间，框架主体的第三层构成主变压器维修设备设置空间；在框架主体的第一层底部或第二层底部向左侧延伸出左支撑结构、向右侧延伸出右支撑结构，在左支撑结构上连接有左预制箱体，在右支撑结构上连接有右预制箱体，形成模块化组合结构；左预制箱体构成中压设备、低压设备和电子设备、二次蓄电池、柴油发电机的设置空间，右预制箱体4构成GIS、通信蓄电池、消防设备和GIS检修设置、暖通设备设置空间；框架主体2的底面设有大管型基础连接端和小管型基础连接端，以构成与基础的固定连接结构；通过左预制箱体、右预制箱体与框架主体的连接组合，构成模块化与整体式相结合的海上升压站结构；因此既具有海上升压站的功能和结构，又能够解决现有整体式钢结构海上升压站存在钢材用量较大、材料成本较高及施工周期较长、用工成本较高、施工效率较低等问题，具有钢材用量较少、材料成本较低及施工周期较短、用工成本较低、施工效率较高等突出的实质性特点和显著进步。2、本专利技术由于采用左、右侧预制箱体与位于中间位置的框架主体连接组合，构成模块化与整体式相结合的海上升压站结构，能够使所用钢材较细、较少，一方面减少框架主体的钢材用量和自身重量，另一方面可减少海底基础部分的钢材用量和重量，具有整体(包括海底基础1和海面站房)钢材用量较少、材料成本较低及施工周期较短、用工成本较低、施工效率较高等突出的实质性特点和显著进步。3、本专利技术由于将模块化预制舱应用到整体式海上升压站中，使用模块化预制舱来代替原有整体式升压站的结构主柱、钢梁、斜撑等结构部件来对海上升压站进行上部组块与下部基础的降重；引入预制舱后通过增加施工作业面来缩短海上升压站的建安工期。附图说明图1是本专利技术一个具体实施例的框架结构主视图。图2是本专利技术一个具体实施例的框架结构主视图。图3是本专利技术一个具体实施例的杠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化与整体式相结合的海上升压站，包括海底基础(1)和海面站房，海面站房包括框架主体(2)和房壳；其特征在于：框架主体(2)具有整体式三层空间结构；框架主体(2)的第一层(2-3)构成休息室、事故排油罐和逃生设备设置空间，框架主体(2)的第二层(2-4)构成主变压器设置空间，框架主体(2)的第三层(2-5)构成主变压器维修设备设置空间；在框架主体(2)的第一层底部或第二层底部向左侧延伸出左支撑结构(2-1)、向右侧延伸出右支撑结构(2-2)，在左支撑结构(2-1)上连接有左预制箱体(3)，在右支撑结构(2-2)上连接有右预制箱体(4)，形成模块化组合结构；左预制箱体(3)构成中压设备、低压设备和电子设备、二次蓄电池、柴油发电机的设置空间，右预制箱体(4)构成GIS、通信蓄电池、消防设备和GIS检修设置、暖通设备设置空间；框架主体(2)的底面设有大管型基础连接端(2-6)和小管型基础连接端(2-7)，以构成与基础(1)的固定连接结构；通过左预制箱体(3)、右预制箱体(4)与框架主体(2)的连接组合，构成模块化与整体式相结合的海上升压站结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化与整体式相结合的海上升压站，包括海底基础(1)和海面站房，海面站房包括框架主体(2)和房壳；其特征在于：框架主体(2)具有整体式三层空间结构；框架主体(2)的第一层(2-3)构成休息室、事故排油罐和逃生设备设置空间，框架主体(2)的第二层(2-4)构成主变压器设置空间，框架主体(2)的第三层(2-5)构成主变压器维修设备设置空间；在框架主体(2)的第一层底部或第二层底部向左侧延伸出左支撑结构(2-1)、向右侧延伸出右支撑结构(2-2)，在左支撑结构(2-1)上连接有左预制箱体(3)，在右支撑结构(2-2)上连接有右预制箱体(4)，形成模块化组合结构；左预制箱体(3)构成中压设备、低压设备和电子设备、二次蓄电池、柴油发电机的设置空间，右预制箱体(4)构成GIS、通信蓄电池、消防设备和GIS检修设置、暖通设备设置空间；框架主体(2)的底面设有大管型基础连接端(2-6)和小管型基础连接端(2-7)，以构成与基础(1)的固定连接结构；通过左预制箱体(3)、右预制箱体(4)与框架主体(2)的连接组合，构成模块化与整体式相结合的海上升压站结构。


2.根据权利要求1所述的一种模块化与整体式相结合的海上升压站，其特征在于：所述左支撑结构(2-1)、右支撑结构(2-2)分别从框架主体(2)的二层底部左侧和右侧延伸出，左支撑结构(2-1)的底面设有左支撑(5)，右支撑结构(2-2)的底面设有右支撑(6)；形成对左支撑结构(2-1)、右支撑结构(2-2)的加强支撑；所述左预制箱体(3)和右预制箱体(4)各具有二层结构，以形成二层设备设置空间。


3.根据权利要求2所述的一种模块化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵陆尧，汤翔，张力，张振，汤东升，林睿，沈云，王立平，李炬添，谭任深，黄胜，周思恺，黄子诚，范少涛，庄杰敏，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44