[发明专利]一种紧凑型海上风电机组动态无功补偿装置

说明书

本发明涉及一种紧凑型海上风电机组动态无功补偿装置，其磁控电抗器采用集合式阀控系统，且为油浸式结构，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；磁控电抗器侧面电缆出线并设置干式电缆接头；磁控电抗器侧面具有水冷却器，水冷却器包括有布于大油箱表面的方形水冷盘管，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。本发明结构紧凑、不易渗漏，其无需安装在室内或密闭空间，适合安装于海上风电机组塔筒内，并可接近或接触海平面安装，可大大节省安装空间。

技术领域

本发明涉及一种紧凑型海上风电机组动态无功补偿装置。

背景技术

我国拥有十分丰富的近海风资源，我国在2008年投资236亿元建成了上海东海大桥中国首座我国大型海上风电项目以来，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，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），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。

发明内容

本发明针对上述问题，旨在提供一种适合海上风力发电机组安装以对海上风电机组进行独立的分布式补偿的紧凑型海上风电机组动态无功补偿装置。

本发明的技术方案如下：

一种紧凑型海上风电机组动态无功补偿装置，其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；磁控电抗器侧面电缆出线，并设置可连接高压电缆的干式电缆接头（出线接头、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，以适应海上高潮湿、高盐雾环境长期可靠运行）；磁控电抗器侧面具有以海水为冷却介质的水冷却器；水冷却器包括有布于大油箱表面的方形水冷盘管，水冷盘管沿大油箱的正面、非小油箱一侧的侧面、背面、底面、正面依次盘绕分布，水冷盘管的进水端处设有变频增压泵且在端口处连接波纹管以探入海面以下，水冷盘管的出水端位于进水端另一侧；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，自动控制器集成有电抗器微机保护功能，并具备恒电压、恒无功功率、恒功率因数多种控制模式，可就地自动/手动控制或通过无线网络远程控制，以适合海上风电机组无人值守运行需要。

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。