[发明专利]一种风电塔筒内嵌式智能升压变电装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及变电装置技术领域，具体涉及一种风电塔筒内嵌式智能升压变电装置。

【背景技术】

在众多新型可再生能源中，风能分布范围广泛，风力发电技术比较成熟而且成本相对较低，在改善能源结构以及节能减排方面的作用受到了人们越来越多的关注，成为目前国际上可再生能源领域发展最快的清洁能源。风能是我国大力提倡发展的环保型能源、无污染的清洁能源。国际风能研究机构MAKE发布《2016中国风电市场展望报告》，该报告预计，2016年-2025年期间，中国新增并网容量将达到263GW，占全球新增并网容量的43％；吊装容量则将在未来十年保持年均新增25.5GW，在2025年达到累计吊装容量393.7GW。随着国家正在制定长远的风力发电规划，大力发展和加快开发利用风力发电，国家大型风电产业的发展更快，风力发电升压箱式变电站必将有很大的市场。

目前国内风电常规方式为在塔筒外安装预装式变电站或组合式变压器实现风能转化和传输。传统方案的设备资源构成如下：1)风机、配套设备及塔筒；2)预装式变电站；3)变电站基础土建；4)塔筒到预装式变电站的低压连接电缆。安装于塔筒外的箱变在施工和建造方面的成本一直比较高，对社会资源有和环境有很大的浪费。

【发明内容】

针对上述存在的问题，提供一种能够降低建造成本的风电塔筒内嵌式智能升压变电装置。本装置可将风电机组输出的0.6～0.69kV低压电通过干式升压变压器升高到35kV高压电，结构简单，体积小，便于移动。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种风电塔筒内嵌式智能升压变电装置，包括变压室、高压室及低压室，所述变压室内设有变压器及散热风机，所述高压室内设有高压柜，所述低压室内设有两台低压柜；还包括第一安装底座、控制柜、变流柜和智能监控单元，所述变压室和高压室间隔地装设于同一水平位置上，所述第一安装底座装设于所述变压室和高压室的顶部，所述低压室、控制柜和变流柜均间隔装设于所述第一安装底座上，所述控制柜和变流柜均通过电缆与所述低压室连接，所述变压器的高压输出端与所述高压柜的输入端连接，所述变压器的低压输出端与所述低压柜的输入端连接；

所述第一安装底座上还设有用以供所述变压器散热的散热风道，且所述第一安装底座上还开设有通孔，所述散热风道通过所述通孔与所述变压室的散热口连通；

所述智能监控单元设于所述风电塔筒的内壁上；所述智能监控单元包括控制器、信息采集模块、无线通讯模块、监测模块、非电量保护模块和报警模块，所述信息采集模块、监测模块、非电量保护模块、报警模块均与所述控制器连接，其中所述信息采集模块与所述控制器通过所述无线通讯模块连接，所述监测模块还通过所述无线通讯模块与所述非电量保护模块连接；

所述信息采集模块与所述变压器连接，用于采集所述变压器的电流、电压信息，并通过所述无线通讯模块传输至所述控制器，所述报警模块用于根据所述控制器接收到的电流、电压信息进行报警；所述监测模块用于监测所述风电塔筒内的环境温度、变压器的内部故障、变压器温度和所述内嵌式智能升压变电装置内的各路开关状态，所述非电量保护模块根据所述监测模块的监测结果对所述变压器的内部故障和所述内嵌式智能升压变电装置内的各路开关进行跳闸保护或发送信号至所述控制器，所述控制器控制报警模块实行报警；所述散热风机还与所述控制器连接，以使所述控制器根据监测模块监测到的所述风电塔筒内的环境温度和变压器温度控制所述散热风机的档位大小。

进一步地，所述智能监控单元还包括均与所述监测模块和非电量保护模块连接的存储模块，用于对所述变压器的内部故障和保护控制记录进行存储。

进一步地，所述散热风道包括第一散热风道和第二散热风道，所述第一散热风道通过所述通孔与所述变压室的散热口连通，所述第二散热风道与所述第一散热风道连通；所述第一散热风道为纵向安装于所述第一安装底座上的竖直散热风道，所述第二散热风道为横向安装于所述控制柜和变流柜上方的环状散热风道。

进一步地，所述低压柜通过下出线母线桥与所述变压器的低压输出端通过铜排进行搭接。

进一步地，所述变流柜与所述低压室之间形成一维护通道，所述控制柜与所述低压室位于所述维护通道的同一侧。

进一步地，两台所述低压柜之间通过插拔式接线端子连接。

进一步地，所述变压器为干式变压器，所述干式变压器的高压线圈采用分层分段绕制，并采用填料树脂真空浇注；所述干式变压器的低压绕组采用铝箔绕制，且匝间通过树脂预浸聚合布进行绝缘。