一种海上风电用动态电压无功控制补偿磁控电抗器的制作方法

文档序号:15656772发布日期:2018-10-12 23:59阅读:239来源:国知局

本实用新型涉及磁控电抗器领域,具体涉及一种海上风电用动态电压无功控制补偿磁控电抗器。



背景技术:

我国拥有十分丰富的近海风资源,近年来海上风电项目得到了快速发展建设,海上风电开发已经成为我国能源战略的重要内容。

海上风电场一般通过海底电缆与陆上电网连接,通常是海上风电机组通过升压变升压到较高电压(如10kV 、35kV、66kV),通过该电压等级的海底电缆连接海上升压站主变压器低压侧,主变高压侧再通过海底电缆(通常为110kV、220kV或更高)连接陆上变电站。

海底电缆存在较大的对地电容,使得线路的容性无功电流增大,而大量的容性无功电流流过线路的串联电感就会引起空载线路末端电压的升高,产生电容效应。所以需要安装动态无功补偿装置,削弱海缆的对地电容,抑制线路的工频电压升高。

海上风电目前常采用的无功补偿装置是SVG(静止型动态无功发生器),其响应速度快,补偿效果好,但其缺点是对安装环境条件要求苛刻(室内、恒温、恒湿),占地面积大、大功率电力电子器件易损坏等,因此仅限于安装在海上升压站,对海上风电场进行集中式补偿,不能单独对某一个机组进行补偿,缺少灵活性。因此,研制出结构紧凑、耐候性强、易于安装、造价低廉的无功补偿装置,对海上风电机组进行独立的分布式补偿具有重要意义。



技术实现要素:

本实用新型针对上述问题,旨在提供一种适合海上风电场环境应用的海上风电用动态电压无功控制补偿磁控电抗器。

本实用新型的技术方案如下:

一种海上风电用动态电压无功控制补偿磁控电抗器,其安装于海上风电机组以进行独立的分布式补偿,其采用集合式阀控系统,磁控电抗器为油浸式结构,包括有大油箱和小油箱,大油箱内装电抗器本体,小油箱内装阀控系统,大油箱和小油箱为一体式结构,两者间电气联通,但内部的变压器油相互隔离;磁控电抗器侧面电缆出线,并设置可连接高压电缆的干式电缆接头以便于安装接线;磁控电抗器具有散热装置,散热装置优选以海水为冷却介质的水冷却器;磁控电抗器的大油箱上部有与其一体化设计的胶囊式储油柜。

上述胶囊式储油柜包括有储油柜壳体,储油柜壳体内注有变压器油,储油柜壳体内具有浮于变压器油液面上方的气囊,气囊具有外气囊层,外气囊层内具有位于下部的第一气囊和位于上部的第二气囊,第一气囊内充有惰性气体,第二气囊和外气囊层密封连接有气嘴,气嘴凸出于储油柜壳体,第二气囊通过该气嘴连接呼吸器。

作为优选,上述第一气囊的两端部形成有对第二气囊两端部中下方进行包裹的包裹部。上述第一气囊的外层分布有连接外气囊层的支撑气柱。

上述的大、小油箱箱沿等处采用全焊死结构。

上述磁控电抗器表面涂敷重防腐涂料。

上述磁控电抗器并联于海上风电机组升压变压器高压侧或低压侧,实现对机组送出电缆的分布式就地补偿。

上述磁控电抗器安装于海上风电机组塔筒内,并可接近或接触海平面安装。

本实用新型的有益效果在于:其结构紧凑、耐候性强、易于安装、造价低廉,其能够安装于海上风电机组以进行独立的分布式补偿。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是磁控电抗器的结构主视图。

图2是磁控电抗器的结构俯视图。

图3是磁控电抗器的结构左视图。

图4是磁控电抗器的储油柜结构示意图。

图5是磁控电抗器的电气接线图。

图中:1储油柜,1-1储油柜外壳,1-2气囊外层,1-3第一气囊,1-4第二气囊,1-5支撑气柱,1-6气嘴,2-干式电缆接头,3-小油箱,4-大油箱,FA-风机,GA-发电机,TMG-发电机变压器,TMS-海上变电站主变压器,TML-岸上变电站主变压器,SVG-静止型动态无功发生器,MCR-磁控电抗器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明。

实施例1

如附图1-5中所示为本实用新型技术方案的一种具体实施例,在该实施例中,磁控电抗器安装于海上风电机组以进行独立的分布式补偿,磁控电抗器采用集合式阀控系统,所有大功率电力电子器件均在阀控系统内,磁控电抗器为油浸式结构,包括有大油箱4和小油箱3,大油箱内装电抗器本体,小油箱内装阀控系统,大油箱和小油箱为一体式结构,两者间电气联通且内部变压器油相互隔离;磁控电抗器采用侧面电缆出线,并设置可连接高压电缆的干式电缆接头2,通过干式电缆接头2连接高压电缆,比传统套管接线简单,安装方便,提高设备紧凑性;磁控电抗器侧面具有以海水为冷却介质的水冷却器;磁控电抗器的大油箱上部有与其一体化设计的胶囊式储油柜1。

该实施例中的胶囊式储油柜包括有储油柜壳体1-1,储油柜壳体内注有变压器油,储油柜壳体内具有浮于变压器油液面上方的气囊,气囊具有外气囊层1-2,外气囊层内具有位于下部的第一气囊1-3和位于上部的第二气囊1-4,第一气囊内充有惰性气体,第二气囊和外气囊层密封连接有气嘴1-6,气嘴凸出于储油柜壳体,第二气囊通过该气嘴连接呼吸器。

该储油柜的内、外气囊结构一方面能够有效防止海上潮湿空气泄露进储油柜而引起变压器油老化,另一方面也能降低气囊破裂造成的影响,即当第二气囊发生破裂时,气体会进入外气囊内继续支撑工作,同时也避免空气进入变压器油而降低变压器油的使用寿命;其外气囊层内的下部第一气囊充有惰性气体(不易与变压器油发生反应),上部第二气囊通过气嘴与外部连通,这样当变压器油液面发生变化时,仅第二气囊通过进气或出气随之膨胀或压缩,这减少了整个气囊中外部环境气体的占比,进一步降低了对变压器油的影响。

第一气囊的两端部还形成有对第二气囊两端部中下方进行包裹的包裹部,这样一方面更好地留出了第二气囊膨胀或压缩的空间,另一方面可对第二气囊形成更好地支撑保护,进一步避免第二气囊发生破损;第一气囊的外层分布有连接外气囊层的支撑气柱1-5,这既能柔性的固定第一气囊的位置,又可防止第一气囊与外气囊层发生贴合粘连。

该实施例中的油箱箱沿等处采用全焊死结构,以减少渗漏点。

磁控电抗器表面进行整体热镀锌后涂敷重防腐涂料,以适应海上高潮湿、高盐雾环境长期可靠运行。

磁控电抗器并联于海上风电机组升压变压器高压侧或低压侧,实现对机组送出电缆的分布式就地补偿。

该磁控电抗器结构紧凑、体积小、重量轻,无需安装在室内或密闭空间,其可安装于海上风电机组塔筒内,并可接近或接触海平面安装,大大节省安装空间,降低工程造价及运维成本。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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