[发明专利]漂浮体及漂浮式海上变电站及其安装方法

说明书

本发明涉及一种漂浮体及漂浮式海上变电站及其安装方法。本发明所采用的技术方案是：一种漂浮体，其特征在于：所述漂浮体的内部经隔板分隔成多个舱室，在每个舱室内设有水位监测装置和充气气囊，所述水位监测装置用于监测各个舱室内水位，所述充气气囊用于在漂浮体破损导致漂浮体舱室内水位上升后自动充气，为漂浮体提供临时性浮力。一种漂浮式海上变电站，其特征在于：具有漂浮在海面上的上部漂浮结构，上部漂浮结构通过预应力钢绞线与固定在海底的沉底结构连接，在上部漂浮结构上固定安装有水平系泊结构；所述上部漂浮结构具有若干通过下弦杆相互连接的漂浮体，在漂浮体上安装支撑框架，在支撑框架顶部搭建甲板，在甲板上安装变电站设备。

技术领域

本发明涉及一种漂浮体及漂浮式海上变电站及其安装方法。适用于海上风电开发领域。

背景技术

海上变电站搭载着复杂、精贵的成套系统设备，承担着海上风电场电力汇集、变压、转换、传输的功能，堪称全场的“心脏”。目前海上变电站均为基础底部固定在海床或与海床直接接触的型式，尚未有漂浮式基础应用的先例。当前海上风电等新能源开发正日益向深远海进军，随着场址水深的增加，浮式基础因此造价对水深的敏感性较小，在与固定式基础的经济性对比中逐渐开始具备优势。在2015年7月8日公布的中国发明专利，名称为“混合浮式海上升压站结构”，专利号为CN201520007018.4，将钢筋混凝土沉箱与自升式上部结构集成，上部结构可在钢筋混凝土沉箱的柱状自升系统上随着海平面的升降而升降。但该钢筋混凝土沉箱的重量大、自升式上部结构复杂笨重，且因柱状自升系统设置长度有限，不适用于深海领域。在2020年9月11日公开的中国发明专利，名称为“一种深吃水半潜式海上换流站”，专利号为CN201921975631.X中，将部分设备置于浮体中，与浮体一起直接承受水动力作用，对设备的抗振性能要求过高。与其他类型的海上漂浮式结构物不同，海上升压站需要严格地限制上部组块结构的六自由度运动与动力响应，以保障电气设备系统的正常使用性能。如果浮体自身的水动力性能不佳，则设备将面临极大地易损性风险，或是被迫采用代价较大地减振、隔振措施，丧失与固定式基础相比的竞争优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决上述技术问题，本发明提供一种结构稳定，材料利用率高的漂浮体及漂浮式海上变电站及其安装方法。

本发明所采用的技术方案是：一种漂浮体，其特征在于：所述漂浮体的内部经隔板分隔成多个舱室，在每个舱室内设有水位监测装置和充气气囊，所述水位监测装置用于监测各个舱室内水位，所述充气气囊用于在漂浮体破损导致漂浮体舱室内水位上升后自动充气，为漂浮体提供临时性浮力。如此，便于在漂浮体发生局部损坏造成舱室内水位上升时，漂浮体各个舱室内的水位监测装置会监测到舱室内的水位变化。并通过自适应调节其他舱室水位和向该舱室内充气气囊内充气，为该漂浮体短暂提供临时性浮力。

一种漂浮式海上变电站，其特征在于：具有漂浮在海面上的上部漂浮结构，上部漂浮结构通过预应力钢绞线与固定在海底的沉底结构连接，在上部漂浮结构上固定安装有水平系泊结构；

所述上部漂浮结构具有若干通过下弦杆相互连接的漂浮体，在漂浮体上安装支撑框架，在支撑框架顶部搭建甲板，在甲板上安装变电站设备。如此，变电站设备可以稳定安装在甲板上，并通过漂浮体稳定漂浮在海面上。同时该海上变电站通过竖向锚固结构和水平系泊结构与海底固定连接，避免该海上变电站随海流移动，同时增加了海上变电站的水动力性能和在海上的稳定性，便于在出现漂浮体破损时保持该海上变电站在海面上的稳定，避免出现因一处漂浮体部分损坏时造成该海上变电站的浮力不均匀，对该海上变电站上的设备及人员造成伤害。