一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，該變電站集裝箱分為設(shè)置有高壓柜、UPS及電池的第一腔室、設(shè)置有變壓器柜的第二腔室、設(shè)置有低壓柜、塔基變壓器柜的第三腔室，減少了集裝箱體積，提高了安全性能，便于后期的維護(hù)，在第二腔室與第三腔室之間設(shè)置有水冷系統(tǒng)，利用空水空的散熱方式，可以更加充分的散熱。外殼表面設(shè)置有從內(nèi)到外依次由環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵漆、聚氨酯面漆、氟碳隔熱涂料組成的防腐涂層，另外外殼底部設(shè)置有用于電纜走線的鏤空層，使排線更加合理，方便維修。
【專利說明】
一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種變電站，特別是一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，風(fēng)電作為一種清潔能源日益被人們重視，由于陸地上經(jīng)濟(jì)并可開發(fā)的風(fēng)力資源越來越少，風(fēng)電場的建設(shè)逐漸從陸地向海上發(fā)展，海上風(fēng)電場的能量效益比陸地風(fēng)電場高20%_40%，海上風(fēng)電場具有風(fēng)湍流強(qiáng)度小，風(fēng)切變小，風(fēng)電場建設(shè)受噪音、景觀、鳥類、電磁波等問題限制少，不占用寶貴的土地資源等優(yōu)勢，因此，海上風(fēng)電已經(jīng)成為未來風(fēng)電開發(fā)的主戰(zhàn)場。
[0003]3MW海上風(fēng)電屬于大型的風(fēng)力發(fā)電裝置，同樣，與其配套的變電站體積也比較大，變電站由高壓柜、變壓器柜、低壓柜、塔基變壓器柜組成的一個集裝箱，要將這些設(shè)備全部裝在有限的集裝箱里面，這對集裝箱的設(shè)計要求較高；另外海上環(huán)境鹽霧大，比較潮濕等原因，且要求此變電站的壽命在20年以上，就要求此集裝箱要有較好的防腐蝕性能；而且，此變電站中變壓器屬于大型干式變壓器，在滿載運行時，其損耗發(fā)熱會達(dá)到44KW，如何保證此干式變壓器能夠充分的散熱是一個難點；同時鑒于集裝箱內(nèi)電纜較多，對電纜走線如何保證易維護(hù)及較美觀方面有較高的要求。
[0004]以往舊的海上風(fēng)力變電站集裝箱的尺寸較大，舊的集裝箱尺寸長為7000mm、寬為3300mm、高為3300mm，如圖1、圖2所示，此集裝箱分為左腔室(11)和右腔室(12)，變電站內(nèi)的高壓柜(3)、低壓柜(5)、塔基變壓器柜(6)、UPS(10)及配套電池(101)裝設(shè)在左腔室(11)里，變壓器柜(4)裝設(shè)在右腔室(12)里，此集裝箱體積大，占地空間大，會增加自身成本，另外，因為此集裝箱是放在海上塔架平臺上的，集裝箱體積增大，使塔架平臺安裝面積增大，增加制造和安裝成本；
[0005]在散熱方面，左腔室(11)中的塔基變壓器柜(6)和UPS(1)總發(fā)熱量為4KW，需要選用一臺2P的空調(diào)(1111)對其進(jìn)行散熱，右腔室(12 )中的變壓器柜(4 )的總熱量為44KW，需要選用兩臺1P的空調(diào)(1112)進(jìn)行散熱，實際運行時長期的運作會使變壓器局部溫度過高，甚至直接燒壞變壓器，同時，空調(diào)(111)的使用壽命一般在十年左右，海上項目一般要求設(shè)備能夠穩(wěn)定運行在二十年以上，中途維護(hù)，更換空調(diào)(111)的成本過高；
[0006]在防腐方面，舊的集裝箱外殼采用cortenA的鋼材材質(zhì)，外殼(I)沖剪前先進(jìn)行整板打砂處理，噴砂除銹至Sa2級，外殼(I)上設(shè)置有防腐涂層(2)，防腐涂層(2)從內(nèi)到外依次由SOum環(huán)氧磷酸鋅底漆、ISOum環(huán)氧云鐵漆、40um聚氨酯面漆、60um氟碳涂料組成，然而外殼
(I)仍然存在腐蝕的風(fēng)險；
[0007]在排線布局方面，左腔室(11)的各個設(shè)備間是靠電纜連接的，這些電纜設(shè)置在集裝箱底部的電纜線槽內(nèi)，這些線槽直接放在集裝箱底部，此設(shè)計電纜走線雜亂，整體布局不太美觀。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種體積小、散熱好、防腐性好、排線布局合理的集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站。
[0009]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，包括一集裝箱式外殼、外殼表面的防腐涂層、以及設(shè)置在外殼內(nèi)的高壓柜、變壓器柜、低壓柜、塔基變壓器柜，該變壓器柜分別與高壓柜、低壓柜電性連接，該低壓柜與塔基變壓器柜電性連接，還包括與塔基變壓器柜電性連接的水冷系統(tǒng)，所述防腐涂層從內(nèi)到外依次由環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵漆、聚氨酯面漆、氟碳隔熱涂料組成，所述外殼內(nèi)分為第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述高壓柜設(shè)置在第一腔室中，所述變壓器柜設(shè)置在第二腔室中，所述低壓柜和塔基變壓器柜設(shè)置在第三腔室中，所述第一腔室和第二腔室底部都設(shè)置有用于電纜走線的鏤空層。
[0011]所述第一腔室與第二腔室之間設(shè)置有底部有通孔連通第一腔室與第二腔室的第一隔墻，該第二腔室與第三腔室之間設(shè)置有底部有通孔連通第二腔室與第三腔室的第二隔
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[0012]所述水冷系統(tǒng)包括室內(nèi)冷卻器、水栗、戶外散熱器，該室內(nèi)冷卻器設(shè)置在第三腔室內(nèi)的第二隔墻上，并且與變壓器柜導(dǎo)熱連接，該水栗設(shè)置在第三腔室內(nèi)，戶外散熱器設(shè)置在外殼外部，室內(nèi)冷卻器、水栗、戶外散熱器三者通過水管連接。
[0013]所述第二腔室內(nèi)的第一隔墻和第二隔墻上都設(shè)置有向上傾斜的導(dǎo)風(fēng)擋板，該導(dǎo)風(fēng)擋板用于引導(dǎo)室內(nèi)冷卻器的冷風(fēng)進(jìn)入變壓器線圈。
[0014]所述第三腔室內(nèi)設(shè)置有配電箱，該配電箱與塔基變壓器柜電性連接。
[0015]本變電站還包括UPS以及電池，該UPS以及電池設(shè)置在第一腔室內(nèi)，UPS以及電池與配電箱電性連接。
[0016]所述第一腔室內(nèi)設(shè)置有空調(diào)以及外殼外部設(shè)置有空調(diào)戶外機(jī)，該空調(diào)與配電箱電性連接。
[0017]所述第三腔室內(nèi)設(shè)置有吸氣式感煙探測器和消防系統(tǒng)，該消防系統(tǒng)分別與吸氣式感煙探測器、配電箱電性連接。
[0018]所述第一腔室底部設(shè)置有高壓端接地銅排，第三腔室底部設(shè)置有低壓端接地銅排。
[0019]所述鏤空層中設(shè)置有支撐構(gòu)架，該支撐構(gòu)架上部設(shè)置有活動隔板。
[0020]本實用新型的有益效果:
[0021]本實用新型集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，集裝箱外殼尺寸長為6058mm、寬為3300mm、高為3300mm，分為設(shè)置有高壓柜、UPS及電池的第一腔室、設(shè)置有變壓器柜的第二腔室和設(shè)置有低壓柜、塔基變壓器柜的第三腔室三個獨立腔室，本設(shè)計提高了安全性能，便于后期的維護(hù)，并可以有效減小集裝箱的尺寸，從而減小在塔架平臺的安裝空間，進(jìn)一步減少塔架的大小，降低其成本。
[0022]在設(shè)置有變壓器的第二腔室與設(shè)置有低壓柜、塔基變壓器柜的第三腔室之間設(shè)置有水冷系統(tǒng)，利用空水空的散熱方式，可以更加充分的散熱，減少因為空調(diào)老化而需要定期維修的次數(shù)，可以保證變壓器長時間安全穩(wěn)定運行。
[0023]防腐涂層從內(nèi)到外依次由環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵漆、聚氨酯面漆、氟碳隔熱涂料組成，選用環(huán)氧富鋅底漆，加厚環(huán)氧云鐵漆，防銹能力更強(qiáng)，并且表面改用氟碳隔熱涂料，此涂料形成的高反射膜能夠反射80%以上太陽紅外線，阻擋了熱輻射穿過涂層，抑制了熱傳
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[0024]集裝箱外殼底部設(shè)置了用于電纜走線的鏤空層，使排線更加合理，方便維修。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進(jìn)一步的說明。
[0026]圖1是傳統(tǒng)變電站的俯視圖。
[0027]圖2是傳統(tǒng)變電站的剖視圖。
[0028]圖3是本實用新型變電站的俯視圖。
[0029]圖4是本實用新型變電站的剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]如圖3、圖4所示，本實用新型集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，包括一集裝箱外殼
1、外殼I表面的防腐涂層2、以及設(shè)置在外殼I內(nèi)的高壓柜3、變壓器柜4、低壓柜5、塔基變壓器柜6，該變壓器柜4分別與高壓柜3、低壓柜5電性連接，該低壓柜5與塔基變壓器柜6電性連接，塔基變壓器柜6與變電站的配電箱9電性連接。本設(shè)計的改進(jìn)點在于:
[0031 ] 在外形方面，如圖3、圖4所示，外殼I尺寸長為6058mm、寬為3300mm、高為3300mm，夕卜殼I內(nèi)分為第一腔室11、第二腔室12和第三腔室13，所述高壓柜3設(shè)置在第一腔室11中，所述變壓器柜4設(shè)置在第二腔室12中，所述低壓柜5和塔基變壓器柜6設(shè)置在第三腔室13中，配電箱9設(shè)置在第三腔室13內(nèi)，第一腔室11內(nèi)還設(shè)置有UPSlO以及電池101，UPS10以及電池101與配電箱9電性連接，當(dāng)變電站斷電時，UPSlO以及電池101不間斷為變電站供電，保證變電站正常運行，第一腔室11與第二腔室12之間設(shè)置有底部有通孔連通第一腔室11與第二腔室12的第一隔墻14，該第二腔室12與第三腔室13之間設(shè)置有底部有通孔連通第二腔室12與第三腔室13的第二隔墻15，集裝箱外殼I分為三個腔室，高壓柜3、變壓器4、低壓柜5分別設(shè)置在不同的腔室中，提高了安全性能，便于后期的維護(hù)，并可以有效減小集裝箱的尺寸，從而減小在塔架平臺的安裝空間，進(jìn)一步減少塔架的大小，降低其安裝成本。
[0032]在散熱方面，本設(shè)計采用了與塔基變壓器柜6電性連接的水冷系統(tǒng)7，水冷系統(tǒng)7包括室內(nèi)冷卻器71、水栗72、戶外散熱器73，該室內(nèi)冷卻器71設(shè)置在第三腔室13內(nèi)的第二隔墻15上，并且與變壓器柜4導(dǎo)熱連接，該水栗72設(shè)置在第三腔室13內(nèi)，戶外散熱器73設(shè)置在外殼I外部，室內(nèi)冷卻器71、水栗72、戶外散熱器73三者通過水管連接，該變壓器產(chǎn)生熱量，變壓器柜4通過與室內(nèi)冷卻器71導(dǎo)熱連接將熱量傳到室內(nèi)冷卻器71的水中，并且經(jīng)過水冷系統(tǒng)7的水栗72促進(jìn)水循環(huán)將熱量輸送到戶外散熱器73，另外，如圖4所示，第二腔室12內(nèi)的第一隔墻14和第二隔墻15上都設(shè)置有向上傾斜的導(dǎo)風(fēng)擋板16，該導(dǎo)風(fēng)擋板16用于引導(dǎo)室內(nèi)冷卻器71的冷風(fēng)進(jìn)入變壓器線圈，有效地降低變壓器溫度，同時，第一腔室11內(nèi)設(shè)置有空調(diào)111以及外殼I外部設(shè)置有空調(diào)戶外機(jī)112，該空調(diào)111與配電箱9電性連接，此空調(diào)111主要對高壓柜3、UPS10及配套電池101進(jìn)行降溫，水冷系統(tǒng)7利用空水空的散熱方式，可以更加充分的散熱，減少因為空調(diào)老化而需要定期維修的次數(shù)，可以保證變壓器長時間安全穩(wěn)定運行。
[0033]在防腐方面，本設(shè)計的外殼I材質(zhì)為cortenA材料，沖剪前先進(jìn)行整板打砂處理，噴砂除銹至Sa2.5級，清理板材表面并增加其粗糙度，表面粗糙度達(dá)Rz60?10um，使其涂層附著力更強(qiáng)，延長涂層壽命，而后在外殼I上涂漆，防腐涂層2從內(nèi)到外依次由環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵漆、聚氨酯面漆、氟碳隔熱涂料組成，選用環(huán)氧富鋅底漆，加厚環(huán)氧云鐵漆，防銹能力更強(qiáng)，并且表面改用氟碳隔熱涂料，此涂料形成的高反射膜能夠反射80%以上太陽紅外線，阻擋了熱輻射穿過涂層，抑制了熱傳導(dǎo)，將變電站室內(nèi)與室外溫差相隔15至20攝氏度。
[0034]在排線布局方面，第一腔室11和第二腔室12底部都設(shè)置有用于電纜走線的鏤空層8，鏤空層8中設(shè)置有支撐構(gòu)架81，鏤空層8等高度為350mm，設(shè)備的電纜安置在鏤空層8中，支撐構(gòu)架81上部設(shè)置有活動隔板82，活動隔板82為5mm的花紋鋼板，當(dāng)進(jìn)行維修或者鋪設(shè)電纜時，用戶可打開活動隔板82工作，鏤空層8使排線更加合理，方便維修。
[0035]另外，第一腔室11底部設(shè)置有高壓端接地銅排113，第三腔室13底部設(shè)置有低壓端接地銅排133，第三腔室13內(nèi)設(shè)置有吸氣式感煙探測器131和消防系統(tǒng)132，該消防系統(tǒng)132內(nèi)的單片機(jī)分別與吸氣式感煙探測器131、配電箱9電性連接，吸氣式感煙探測器131及時對變壓站進(jìn)行檢測，當(dāng)站內(nèi)出現(xiàn)事故，消防系統(tǒng)132進(jìn)行相應(yīng)工作，并進(jìn)行報警。
[0036]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)先實施方式，本實用新型并不限定于上述實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案都屬于本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，包括一集裝箱式外殼(I)、外殼(I)表面的防腐涂層(2)、以及設(shè)置在外殼(I)內(nèi)的高壓柜(3)、變壓器柜(4)、低壓柜(5)、塔基變壓器柜(6)，該變壓器柜(4)分別與高壓柜(3)、低壓柜(5)電性連接，該低壓柜(5)與塔基變壓器柜(6)電性連接，其特征在于:還包括與塔基變壓器柜(6)電性連接的水冷系統(tǒng)(7 )，所述防腐涂層(2)從內(nèi)到外依次由環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵漆、聚氨酯面漆、氟碳隔熱涂料組成，所述外殼(I)內(nèi)分為第一腔室(11)、第二腔室(12)和第三腔室(13)，所述高壓柜(3)設(shè)置在第一腔室(11)中，所述變壓器柜(4)設(shè)置在第二腔室(12)中，所述低壓柜(5)和塔基變壓器柜(6)設(shè)置在第三腔室(13)中，所述第一腔室(11)和第二腔室(12)底部都設(shè)置有用于電纜走線的鏤空層(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述第一腔室(11)與第二腔室(12)之間設(shè)置有底部有通孔連通第一腔室(11)與第二腔室(12)的第一隔墻(14)，該第二腔室(12)與第三腔室(13)之間設(shè)置有底部有通孔連通第二腔室(12)與第三腔室(13)的第二隔墻(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述水冷系統(tǒng)(7)包括室內(nèi)冷卻器(71)、水栗(72)、戶外散熱器(73)，該室內(nèi)冷卻器(71)設(shè)置在第三腔室(13)內(nèi)的第二隔墻(15)上，并且與變壓器柜(4)導(dǎo)熱連接，該水栗(72)設(shè)置在第三腔室(13)內(nèi)，戶外散熱器(73)設(shè)置在外殼(I)外部，室內(nèi)冷卻器(71)、水栗(72)、戶外散熱器(73)三者通過水管連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述第二腔室(12)內(nèi)的第一隔墻(14)和第二隔墻(15)上都設(shè)置有向上傾斜的導(dǎo)風(fēng)擋板(16)，該導(dǎo)風(fēng)擋板(16)用于引導(dǎo)室內(nèi)冷卻器(71)的冷風(fēng)進(jìn)入變壓器線圈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述第三腔室(13)內(nèi)設(shè)置有配電箱(9)，該配電箱(9)與塔基變壓器柜(6)電性連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:還包括UPS(1)以及電池(101)，該UPS(1)以及電池(101)設(shè)置在第一腔室(11)內(nèi)，UPS(1)以及電池(101)與配電箱(9)電性連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述第一腔室(11)內(nèi)設(shè)置有空調(diào)(111)以及外殼(I)外部設(shè)置有空調(diào)戶外機(jī)(112)，該空調(diào)(111)與配電箱(9)電性連接。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述第三腔室(13)內(nèi)設(shè)置有吸氣式感煙探測器(131)和消防系統(tǒng)(132)，該消防系統(tǒng)(132)分別與吸氣式感煙探測器(131)、配電箱(9)電性連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述第一腔室(11)底部設(shè)置有高壓端接地銅排(113)，第三腔室(13)底部設(shè)置有低壓端接地銅排(133)010.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集裝箱式海上型風(fēng)力發(fā)電變電站，其特征在于:所述鏤空層(8)中設(shè)置有支撐構(gòu)架(81)，該支撐構(gòu)架(81)上部設(shè)置有活動隔板(82)。
【文檔編號】H02B1/56GK205622125SQ201620189036
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】李航, 戴國權(quán), 陳揚, 鄒志剛, 黎林, 周立專
【申請人】廣東明陽龍源電力電子有限公司