一种无板托盘式海上变电站上部组块制造技术

本实用新型专利技术提供一种无板托盘式海上变电站上部组块，包括两层框架式钢结构，所述框架式钢结构由梁、柱和斜撑所形成，上下两层梁之间设置主柱、结构柱以及斜撑；所述框架式钢结构的梁或柱上连接预制舱或者室外设备，构成整体的海上变电站上部组块；所述框架式钢结构以梁系作为无板托盘结构型式的骨架，无板托盘结构型式海上变电站上部组块仅在两层托盘上的通道区、设备检修区和登乘集合区设置格栅通道区，所有区域均不设肋条和钢铺板。本实用新型专利技术采用二层钢结构布置型式，取消了原有三层和四层的梁、柱、肋条、板等，同时取消了一层和二层的肋条、钢铺板等，可减少钢材的用量约50%~60%，减轻上部组块重量，进而使得施工船机设备的选择余地增多。的选择余地增多。的选择余地增多。

【技术实现步骤摘要】
一种无板托盘式海上变电站上部组块


[0001]本技术属于海上风力发电
，尤其是涉及一种无板托盘式海上变电站上部组块。

技术介绍

[0002]海上风电作为可再生能源的重要新生力量，是调整能源结构、打造低碳生产方式、促进可持续发展的重要实现途径。海上变电站作为海上风电场电能汇集、升压、配电和控制中心，成为海上风电场重要的配套设施，是优化设计时重点考虑的因素。
[0003]与常规海洋平台类似，海上变电站由上部组块和下部基础组成。传统的上部组块通常为四层甲板的钢结构平台，主要电气设备有主变压器、GIS、开关柜、配电装置、通信继保、柴油发电机、蓄电池等，主要暖通设备有除湿机、空调、风机等，主要给排水设备有消防水泵等，各专业主要设备均采用室内布置，四周由钢围壁围成封闭空间。
[0004]综合国内海上变电站的发展概况，主要布置形式有整体式和模块式两种。整体式海上变电站根据设备的需要，一般结构为四层钢结构框架型式，由梁、柱、撑作为支撑，钢铺板、舱壁作为结构分隔，舾装材料做防火绝缘和装饰美观，构成带有若干个房间的整体组块，在陆上完成整个上部组块的制造、安装、调试，然后将上部组块整体运输至现场，整体吊装。但整体式海上变电站缺点是上部组块整体重量大、工程用料较多，需要采用大型的运输和安装船舶，对现场的水深要求高。
[0005]目前，国内模块式海上变电站，主要是将升压站的上部组块分为若干个模块，根据布置型式可分为两类：
[0006]1）、第一种：设备仍全部采用室内布置，按照功能分为主变模块、中压模块、高压模块、控制模块、辅助模块等，在陆上完成模块内的制造、安装、调试，然后将各个模块运输至现场，逐个模块吊装；
[0007]2）、第二种：部分设备采用室外布置、其余设备采用独立模块的方案（参照专利CN113250167A一种轻量化模块集成式的海上升压站），该方案采用两层传统的甲板结构，即甲板由肋条和钢铺板构成。
[0008]然而，上述两种模块式海上变电站均存在局限性，第一种方案的舱壁等结构用钢量会加倍，模块之间的连接和整体调试需要在海上完成，海上作业时间长，施工费用高；第二种方案未对模块的预制舱结构做具体设计，两层传统的甲板结构用钢量大，未考虑室外设备之间的防火墙等结构。
[0009]综上可知，目前海上变电站上部组块存在重量大、建造周期长、吊装船机选择少、开发成本高等问题。随着海上风电大容量、深水化趋势的发展，以及平价时代降本的要求，对海上变电站上部组块进行方案优化显得十分必要和关键。海上变电站上部组块中结构重量大约占整个上部组块重量的50%~60%，对于上部组块的优化起了至关重要的作用。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种无板托盘式海上变电站上部组块。
[0011]为此，本技术的上述目的通过如下技术方案实现：
[0012]一种无板托盘式海上变电站上部组块，其特征在于：所述无板托盘式海上变电站上部组块包括两层框架式钢结构，所述框架式钢结构由梁、柱和斜撑所形成，上下两层梁之间设置主柱、结构柱以及斜撑；
[0013]所述框架式钢结构的梁或柱上连接预制舱或者室外设备，构成整体的海上变电站上部组块；
[0014]所述框架式钢结构以梁系作为无板托盘结构型式的骨架，无板托盘结构型式海上变电站上部组块仅在两层托盘上的通道区、设备检修区和登乘集合区设置格栅通道区，所有区域均不设肋条和钢铺板。
[0015]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：
[0016]作为本技术的优选技术方案：所述格栅通道区包括钢格栅和双侧栏杆，所述双侧栏杆设置在钢格栅的两侧，所述钢格栅铺设在结构梁上。
[0017]作为本技术的优选技术方案：所述主柱的上端设置吊耳以方便吊装。
[0018]作为本技术的优选技术方案：所述室外设备之间设置防火钢板墙进行分隔。
[0019]作为本技术的优选技术方案：所述框架式钢结构在室外设备底部的梁上预埋设备基础，所述预埋设备基础用作支撑结构，同时考虑设备底板的防火分隔。
[0020]作为本技术的优选技术方案：两层框架式钢结构的梁系之间设置两个对称的爬梯，所述爬梯用于满足逃生和运维需求。
[0021]作为本技术的优选技术方案：所述预制舱包括钢围壁、结构柱、圈梁、顶板和底板组成；
[0022]所述结构柱和圈梁形成预制舱的框架，所述钢围壁、顶板和底板形成对预制舱框架的包绕。
[0023]作为本技术的优选技术方案：所述框架式钢结构的梁柱交汇处设置板式节点，所述板式节点布置在梁上，所述板式节点与结构柱、斜撑之间经板式节点上的焊接面焊接连接。
[0024]本技术提供一种无板托盘式海上变电站上部组块，具有如下有益效果：
[0025]1）、常规的海上变电站上部组块采用四层甲板的结构型式，本技术的海上变电站上部组块仅采用二层钢结构布置型式，取消了原有三层和四层的梁、柱、肋条、板等，同时取消了一层和二层的肋条、钢铺板等，可减少钢材的用量约50%~60%，减轻上部组块重量，进而使得施工船机设备的选择余地增多；同样，二层无钢铺板的结构型式可使建造更加快速和便捷，极大的节省了陆上建造时间和成本。
[0026]2）、区别于常规海上变电站，取消了常规的钢结构房间，原有的舱壁、舾装、屋面结构相应取消；室内设备采用成品预制舱型式；外露设备之间采用钢结构防火墙进行分割，既满足防火要求，又能布置紧凑；进一步减轻了变电站上部组块重量。同时，成品预制舱由设备厂商整套提供，可多作业面施工提高工厂内建造速度。
[0027]3）、区别于常规海上变电站，成品预制舱的布置几乎不受结构型式的影响，布置灵活性大，预制舱采用支座和变电站上部组块连接，可取消框架不必要的结构，进一步减少钢材量。
[0028]4）、本技术海上变电站上部采用空间桁架结构，一层和二层甲板柱之间设置斜撑，增加整体刚度，减小变形，满足在位运行和吊装的要求。
[0029]5）、设置四根贯通主柱，主柱下部与变电站下部结构相连，主柱上部设置吊耳，上部组块通过四根主柱传力。较重的电气设备，如主变等布置与主柱之间，较轻的设备布置在主柱外侧，重心居中，通过梁、斜撑、柱等传力至主柱，受力明确、结构合理，可减少钢材截面尺寸，减少钢材的用量。两层托盘之间，结构杆系交汇处设置板式节点，杆件与节点间采取焊接的方式进行连接。
[0030]6）、基于托盘式结构型式，主要设备和预制舱布置于二层结构梁，在运维检修期间，可快速、便捷地实现设备或成品预制舱的拆除和更换。同时如有需要，两层托盘间也可通过爆焊或切割的方式拆卸。
[0031]7）、基于本技术的无板托盘式上部组块型式的基本框架和思路，可根据风电场的容量灵活的进行结构扩展，适当增减梁、柱、斜撑等结构或调整结构跨度、截面，可形成适用于不同容量规模的海上变电站上部组块。
附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无板托盘式海上变电站上部组块，其特征在于：所述无板托盘式海上变电站上部组块包括两层框架式钢结构，所述框架式钢结构由梁、柱和斜撑所形成，上下两层梁之间设置主柱、结构柱以及斜撑；所述框架式钢结构的梁或柱上连接预制舱或者室外设备，构成整体的海上变电站上部组块；所述框架式钢结构以梁系作为无板托盘结构型式的骨架，无板托盘结构型式海上变电站上部组块仅在两层托盘上的通道区、设备检修区和登乘集合区设置格栅通道区，所有区域均不设肋条和钢铺板。2.根据权利要求1所述的无板托盘式海上变电站上部组块，其特征在于：所述格栅通道区包括钢格栅和双侧栏杆，所述双侧栏杆设置在钢格栅的两侧，所述钢格栅铺设在结构梁上。3.根据权利要求1所述的无板托盘式海上变电站上部组块，其特征在于：所述主柱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓良，马煜祥，孙震洲，俞华锋，贾献林，姜贞强，王永发，吕国儿，赵悦，谢瑞，
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：