本实用新型涉及一种海上升压站动态无功补偿装置。
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，其中包括连接海上风车风机到海上升压站的35kV或10kV海缆以及连接海上升压站到陆地电网的110kV或220kV海缆。
海底海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），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，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，旨在提供一种适合安装于海上升压站以对海底电缆进行集中式补偿的海上升压站动态无功补偿装置。
本实用新型的技术方案如下：
一种海上升压站动态无功补偿装置，其包括有磁控电抗器，磁控电抗器并联于海上变电站主变压器高压侧或低压侧，以实现对海上风电场海底电缆的集中式补偿，磁控电抗器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，两者间电气联通且内部变压器油相互隔离；磁控电抗器顶面电缆出线，并设置可连接高压电缆的干式电缆接头；磁控电抗器的油箱上设有散热装置；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；磁控电抗器配有自动控制器、电压采样单元、电流采样单元、无线通信单元和光电转换触发盒，可就地自动/手动控制或通过无线网络远程控制，以适合海上风电无人值守运行需要。
上述自动控制器与电抗器采用一体式结构，并采用耐候处理。
上述散热装置是以海水为冷却介质的水冷却器或片式散热器或风冷却器。
上述磁控电抗器的油箱箱沿处采用全焊死结构以减少渗漏点。
上述磁控电抗器外壳及散热装置钢结构件外表面进行整体热镀锌，并进行特殊的防腐涂装，适应海上潮湿盐雾环境长期可靠运行。
上述磁控电抗器安装于海上升压站，并可接近或接触海平面安装，其并联于海上变电站主变压器高压侧或低压侧，以实现对海上风电场海底电缆的集中式补偿。
本实用新型的有益效果：本装置结构紧凑、体积小、重量轻，无需安装在室内或密闭空间，适合安装于海上升压站，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，实现对海上风电场海底电缆的集中式补偿。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型中磁控电抗器的结构主视图。
图2是本实用新型中磁控电抗器的结构俯视图。
图3是典型海上风电场的接线图。
图4是典型海上风电场SVG补偿接线图。
图5是本实用新型中海上升压站MCR补偿接线图。
图中：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；1-储油柜，2-干式电缆接头，3-小油箱，4-连接套管，5-大油箱。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本实用新型进行具体的说明。
实施例1
如图1、2、5所示，该实施例包括有磁控电抗器，磁控电抗器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5和小油箱3，大油箱内装电抗器本体，小油箱内装阀控系统，大油箱和小油箱是通过连接套管4装配成的一体式结构，连接套管4将大小油箱内的变压器油隔离开来；连接套管4实现电抗器本体和阀控系统的电气联接，通常各相分开，产品相数与连接套管4数量相等，既保证足够的电气绝缘强度，又有足够的机械强度。小油箱3通过连接套管4可以安装于大油箱四个侧面的任一侧面。磁控电抗器的油箱上设有散热装置，优先采用以海水为冷却介质的水冷却器，也可以是片式散热器、风冷却器等。散热装置可以安装在大油箱的侧面，也可通过管路连接安装至其它合适位置。磁控电抗器采用电缆出线，通过干式电缆接头2连接高压电缆，比传统套管出线，尺寸小，可以降低储油柜1的高度，提高设备紧凑性。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；磁控电抗器配有自动控制器（集成有电抗器微机保护功能）、电压采样单元、电流采样单元、无线通信单元和光电转换触发盒，电压采样单元、电流采样单元对输电线路的电压和电流参数进行检测，自动控制器根据检测参数得出所需补偿的无功功率，并发出光信号指令，经光电转换触发盒转化为电信号，传递到晶闸管，调节晶闸管触发导通角，控制附加直流励磁电流，励磁磁化铁芯，改变并联磁路的磁饱和程度，实现电抗值连续可调；自动控制器通过无线通信单元可实现无线网络远程控制，从而实现就地自动/手动控制或通过无线网络远程控制，以适合海上风电机组无人值守运行需要。
自动控制器与电抗器采用一体式结构，并采用耐候处理。
散热装置是以海水为冷却介质的水冷却器6或片式散热器或风冷却器。
磁控电抗器的油箱箱沿处采用全焊死结构以减少渗漏点。
磁控电抗器外壳及散热装置钢结构件外表面进行整体热镀锌，并进行特殊的防腐涂装，出线套管、电缆等裸露导体及连接处涂刷环氧树脂，连接处涂刷前包覆适量环氧玻璃纤维布，适应海上高潮湿、高盐雾环境长期可靠运行。
阀控系统为集合式结构，包含晶闸管、二极管等大功率电力电子器件及散热器、脉冲变等，所有器件为耐油产品，工作电压低，绝缘可靠，不受外部环境影响，确保器件工作可靠。
磁控电抗器安装于海上升压站，并可接近或接触海平面安装，其并联于海上变电站主变压器高压侧或低压侧，实现对海上风电场海底电缆的集中式补偿。
如图3所示为典型海上风电场主接线图，主要包括海上风电机组、海上升压站、岸上变电站及相联接的海底电缆。海上风电机组主要包括风机FA、发电机GA和升压变压器TMG，海上升压站主要设备是海上变电站主变压器TMS，岸上升压站主要设备是岸上变电站主变压器TML。发电机GA出口电压通常为690V，经升压变压器TMG升为35kV，一个海上风电场往往有几十到几百台机组，所有机组用35kV海底电缆与海上变电站主变压器TMS相联，TMS将35kV电压升高为220kV（或其他电压等级），并用220kV（或其他电压等级）海底电缆联接岸上变电站主变压器TML，实现电力输出。
如图4所示为典型海上风电场SVG补偿接线图，在海上升压站对海底电缆进行补偿。SVG接在主变压器低压侧（35kV）。为此，海上升压站要专门设有SVG室，并配备空调设备。某海上升压站面积1200平方米，其中SVG室面积170平方米，占比超过14%。
如图5所示为本实施例中海上升压站磁控电抗器（MCR）补偿接线图，其与图4所示不同的是，该实施例的方案是用MCR取代SVG，安装在海上升压站。值得指出的是，补偿容量相同情况下，MCR占地仅为SVG的20-30%，并且无需安装在室内空间，无需配备空调，甚至可接近或接触海平面安装，大大提高海上升压站空间利用率，减小升压站体积，降低工程造价。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。