[发明专利]一种适用于海上风电用电力变压器设计的方法

说明书

本发明涉及一种适用于海上风电用电力变压器设计的方法，包括：1)对海上风电用电力变压器的内部结构进行设计；并对其模型进行测试，判断模型的绝缘、温升和抗短路性能是否能够满足工程应用需求。对变压器的外部结构进行设计；判断海上风电用电力变压器测试模型的结构强度是否能够满足模拟工况的强度要求，根据变压器的外部结构确定防腐工艺方案，判断防腐是否满足工程应用需求，直至完成海上风电用电力变压器设计。上述适用于海上风用电力变压器的设计方法，针对海上风电与陆上风电的区别，对变压器绝缘、温升和抗短路等方面进行适配和对变压器的外部结构进行适配，使得变压器能够具备防腐，防抖等特点，保证变压器能够在海上长时间正常运行。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别是涉及一种适用于海上风电用电力变压器设计的方法。

背景技术

风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，如占地面积大、噪声污染等问题。由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。

变压器是海上风力发电场配套于风力发电机组用于发送电的主要设备，作用是将海上风电机组发出的电能输送到岸上变电站，再经过岸上变电站并网至电网中。

由于受海洋气候、环境等因素影响，诸如，变压器安放的特殊位置，海上没有地表，用来放置变压器的位置受限。变压器需要保持良好的通风，以散发掉自身损耗带来的热量，而海上不具备陆地的气候条件，海水、超强湿度及盐份侵蚀是变压器不能耐受的。因此，传统的变压器设计方法已经不能满足海上风力发电的变压器的使用环境。

发明内容

基于此，有必要针对传统的变压器设计方法已经不能满足海上风力发电的变压器的使用环境问题，提供一种适用于海上风电用电力变压器设计的方法。

一种适用于海上风电用电力变压器设计的方法，包括：

1)对海上风电用电力变压器的内部结构进行设计；

2)建立海上风电用电力变压器测试模型，并对海上风电用电力变压器测试模型进行测试，判断海上风电用电力变压器测试模型的绝缘、温升和抗短路性能是否能够满足工程应用需求，如果不能满足工程应用需求则修改海上风电用电力变压器的内部结构，跳转执行步骤1)，否则跳转执行步骤3)

3)对海上风电用电力变压器的外部结构进行设计；

4)对海上风电用电力变压器的外部结构进行强度仿真计算，判断海上风电用电力变压器测试模型的结构强度是否能够满足模拟工况的强度要求，如果不能满足模拟工况的强度要求则修改海上风电用电力的外部结构，跳转执行步骤3)，否则跳转执行步骤5)；

5)根据海上风电用电力变压器的外部结构确定防腐工艺方案；

6)对海上风电用电力变压器的防腐进行评估，判断海上风电用电力变压器的防腐是否满足工程应用需求，如果不能满足工程应用需求，则修改防腐工艺方案，跳转执行步骤5)，否则完成海上风电用电力变压器设计。

在其中一个实施例中，步骤1)中对海上风电用电力变压器的内部结构进行设计具体包括，根据海上风电用电力变压器的电压、绝缘水平、阻抗及联结组别，共同确定海上风电用电力变压器中各绕组的内外直径、高度及电流密度

在其中一个实施例中，步骤2)的详细步骤包括：

2.1)建立海上风电用电力变压器的绝缘模型；

2.2)通过变压器绝缘仿真软件对海上风电用电力变压器的绝缘模型进行测试，判断海上风电用电力变压器测试模型的绝缘是否能够满足工程应用需求，如果不能满足工程应用需求则修改海上风电用电力变压器的内部结构，跳转执行步骤1)，否则跳转执行步骤2.3)；

2.3)建立海上风电用电力变压器的散热和温升模型；