专利名称：一种具有新型变压器布置方式的大功率风力发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电，更确切地说，涉及一种海上大功率风力发电装置的组件位 置排布。
技术背景 对于风力发电装置而言，要将输出功率提供给电网必须将发电机的输出电压经过 变压器变压。随着并网运行的风力发电机的额定功率的增大，所需变压器的功率也相应变 大。随之而来的是变压器的体积和重量增大，发热也增多。而由于风力发电装置还同时要 求变压器的布置位置应安装和维护方便，对整个装置的载荷影响小，并且变压器发出的热 量不能对风电机组的正常运行造成影响。此外，对于海上风机而言，不能像陆上大功率风机 那样在塔筒外部另建建筑物来容纳变压器，因此如何布置变压器成为海上风电机组的一个 难题。现有技术中，风电装置的变压器布置主要有两种方式第一，是将变压器置于机舱内。对于小功率机组尚可如此，但是对于大功率机组而 言，该方案缺点非常明显首先，该方案会造成机舱重量的增加，使风电机组载荷过大。其 次，变压器散发出的热量巨大，也会对风机的正常运行带来隐患。再次，对变压器的维护工 作将变得非常困难，机舱内的空间也会变得更加狭小。所以，该方案将导致维护工作量大且 会对机组正常运行带来不利影响。第二，是将变压器置于塔筒外的混凝土基础上。对于陆上的风力发电装置来说，可 能问题不大，但是对于海上发电装置而言，由于该方案要求海上混凝土基础的面积增加，将 意味着成本的大量增加。同时海上空气湿润并具有腐蚀性，这种放置方式也会对变压器造 成损害。因此，该方案会增加机组成本，也不利于机组的正常运行。
发明内容本实用新型的目的即在于解决现有技术中海上大功率风力发电装置中的变压器 布置问题。针对海上风力发电装置与陆上不同的实际情况，提供一种无需另建建筑物容纳 变压器的布置方式，同时使变压器位置便于安装维护、对塔筒载荷的影响降到最低，且发热 量不会影响风电机组的正常运行。为达此目的，本实用新型提出了一种具有新型变压器布置方式的大功率风力发电 装置，所述装置包括桨叶组件、由桨叶组件带动的发电机组件、电连接到发电机组件的变压 器组件和支撑或容纳上述组件的塔筒；其特征在于，所述变压器组件位于所述塔筒底部过 渡段的基础平台上。较佳地，所述风力发电装置为海上风力发电装置。较佳地，所述风力发电装置的发电机组件额定功率为3MW或大于3MW。较佳地，所述风力发电装置为并网型海上风力发电装置。较佳地，所述基础平台为混凝土基础平台。[0012]本实用新型的有益效果在于，由于变压器是放置在过渡段内的混凝土平台上，能 有效降低机舱载荷，并且，由于其重量加于平台上，可合理分散，故而结构稳固可靠。同时， 其运行过程中的散热量也能得到充分扩散，由于距离机舱遥远，不会对机组的正常运行造 成影响。此外，使过渡段内的空间得到了充分利用，同时维护方便。综上，本实用新型的方 案操作简单、结构紧凑稳固、维护工作量小、维护成本低，具有很高的可靠性和性价比。
图1是本实用新型的风力发电装置中变压器的布置位置示意图。附图标记说明1-下段塔筒；2-底部法兰；3-过渡段法兰；4-过渡段；5-变压器组件；6_混凝土基础。。
具体实施方式
本实用新型中对于风力发电而言，所述的大功率通常是指2MW以上，例如3MW的海 上风机即可称为大功率风力发电机。风力发电装置一般包括桨叶组件、由桨叶组件带动的发电机组件、电连接到发电 机组件的变压器组件和支撑或容纳上述组件的塔筒。依据发电机的类型不同，发电机组件 可能还包括齿轮箱进行变速。对于桨叶组件则主要包括桨叶本体和对桨叶角度等进行控制 的桨叶控制器。本实用新型主要是在现有风力发电装置的基础上通过改进其变压器布置位 置而对风力发电装置加以改良。因此，现有的各种类型的发电机组件和桨叶组件均可应用 于此。而对于现有风力发电装置的其它部分结构也不再赘述。参阅图1，其为本实用新型一实施例的风力发电装置中变压器组件的布置位置示 意图。一般而言，塔筒包括半嵌入基础部分的过渡段和塔筒本体，二者之间通过法兰连接。 塔筒本体又分为上、中、下三段，上段是机舱所在，桨叶组件也安装在塔筒上段的外侧；中段 和下段则用于开门、容纳梯子和提供吊装及维修的通道等。个别塔筒也仅分为上、下两段。 发电机组件容纳于机舱内。图1中示出了本实用新型与现有技术有所区别的下段和过渡段塔筒以及基础平 台部分。本实施中，基础平台为混凝土结构，现有的其它材料只要适合作为塔筒的基础均可 应用于此。从图中可见，下段塔筒1通过底部法兰2和过渡段法兰3连接到塔筒的过渡段4， 过渡段4的一部分嵌入混凝土基础6之中，以使塔筒整体稳定。变压器组件5则位于塔筒 过渡段内混凝土基础的平台上。 本实用新型的方案对于海上风力发电装置尤其适用，当然其也可以用在陆上。特 别是对发电机组件额定功率为3MW或大于3MW的大功率风力发电装置，显然本领域技术人 员应了解，对于其它功率范围的发电机也不是不可以将变压器组件布置在塔筒底部。本实用新型的方案由于变压器组件是放置在过渡段内的混凝土平台上，能有效降 低机舱载荷，并且，由于其重量加于平台上，可合理分散，故而结构稳固可靠。同时，变压器 组件运行过程中的散热量也能得到充分扩散，由于距离机舱遥远，不会对机组的正常运行 造成影响。此外，使过渡段内的空间得到了充分利用，同时维护方便。综上，本实用新型的方案操作简单、结构紧凑稳固、维护工作量小、维护成本低，具有很高的可靠性和性价比。 以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权 利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落 入本实 用新型的保护范围内。
权利要求一种具有新型变压器布置方式的大功率风力发电装置，所述装置包括桨叶组件、由桨叶组件带动的发电机组件、电连接到发电机组件的变压器组件和支撑或容纳上述组件的塔筒；其特征在于，所述变压器组件位于所述塔筒底部过渡段的基础平台上。
2.根据权利要求1所述的具有新型变压器布置方式的风力发电装置，其特征在于，所 述风力发电装置为海上风力发电装置。
3.根据权利要求2所述的具有新型变压器布置方式的风力发电装置，其特征在于，所 述风力发电装置的额定功率为3MW。
4.根据权利要求2所述的具有新型变压器布置方式的风力发电装置，其特征在于，所 述风力发电装置的额定功率为大于3MW。
5.根据权利要求2所述的具有新型变压器布置方式的风力发电装置，其特征在于，所 述风力发电装置为并网型海上风力发电装置。
6.根据权利要求1到5任意一项所述的具有新型变压器布置方式的风力发电装置，其 特征在于，所述 基础平台为混凝土基础平台。
专利摘要本实用新型涉及一种具有新型变压器布置方式的大功率风力发电装置，所述装置包括桨叶组件、由桨叶组件带动的发电机组件、电连接到发电机组件的变压器组件和支撑或容纳上述组件的塔筒；其特征在于，所述变压器组件位于所述塔筒底部过渡段的基础平台上。该方案能有效降低机舱载荷，并且，由于其重量加于平台上，可合理分散，故而结构稳固可靠。同时，变压器运行过程中的散热量也能得到充分扩散，由于距离机舱遥远，不会对机组的正常运行造成影响。此外，使过渡段内的空间得到了充分利用，同时维护方便。综上，本实用新型的方案操作简单、结构紧凑稳固、维护工作量小、维护成本低，具有很高的可靠性和性价比。
文档编号F03D9/00GK201588738SQ20092024665
公开日2010年9月22日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者赵军 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司