风力发电机组和电缆的敷设方法与流程

本技术涉及风力发电，具体涉及一种风力发电机组和电缆的敷设方法。

背景技术：

1、在风力发电机长期运行的过程中，电缆的接头处(例如，电缆与机舱的接头处)具有被损坏风险(例如，因长期接触水气、油渍以及灰尘而发生损坏)，为了保障风机运行的安全性，根据相关运维标准，电缆在敷设时，需要预留一定的长度，以能够满足电缆在后期使用过程中的运维需求。现有的靠近机舱端的预留电缆通常采用塔筒壁立面敷设或者设置悬垂的方式。具体地，设置悬垂的方式包括将从机舱向下延伸的电缆在塔筒的空余区域上悬垂一部分作为预留电缆，然后将下端的电缆继续沿着塔筒向下敷设至塔底。而这种敷设方式对于电缆的弯曲性能有很高的要求，对于较粗的电缆设置悬垂段的操作相当困难，另外，由于塔筒中还需要安装阻尼器、爬梯以及其他设备，预留电缆的安装位置必须避开相应的这些部件，否则存在安全隐患，在这种情况下，预留电缆可选的安装位置的局限性很大，从而使得电缆的敷设变得困难，并且使得电缆敷设人工成本大大提高。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种风力发电机组和电缆的敷设方法，以提升电缆敷设的便利性以及降低电缆敷设的人工成本。

2、根据本技术的第一方面提供了一种风力发电机组，所述风力发电机组包括塔筒、设置在塔筒顶端的机舱、设置在机舱内部的发电机以及从所述机舱延伸到所述塔筒的底部的电缆，其中，所述风力发电机组还包括设置在所述塔筒中的支撑结构，所述电缆包括设置在所述支撑结构上的预留电缆，所述支撑结构包括：支撑平台和马鞍桥架。支撑平台设置在所述塔筒的内侧壁上，所述支撑平台上具有多个安装位置，并且在所述多个安装位置分别具有安装接口；马鞍桥架可拆卸地安装在所述支撑平台上，并且所述马鞍桥架能够可选择地与所述多个安装位置中的一个安装位置上的安装接口连接，用于支撑所述预留电缆。

3、根据本技术实施例提供的风力发电机组，当敷设的电缆从塔筒中心延伸下来时，可以根据需要预留的电缆的长度将马鞍桥架安装到能够满足敷设条件的安装位置上，然后将预留电缆支撑在马鞍桥架上并沿着塔筒的周向方向敷设至下端延伸，由于预留电缆的敷设操作是在支撑平台上进行的，敷设操作较为便利和简单，从而能够提升电缆敷设的便利性，降低电缆敷设的成本。

4、在实施例中，所述支撑平台上还设置有下线口，所述支撑结构还包括多个电缆支撑件，所述多个电缆支撑件设置在所述支撑平台上或者设置在所述支撑平台的上方的所述塔筒的内壁上，所述电缆从所述塔筒中心弯曲后搭设在所述马鞍桥架上，然后敷设在所述电缆支撑件上，沿所述塔筒的圆周方向敷设，最后穿过所述下线口向所述塔筒的底部延伸。

5、在这些实施例中，通过加设多个电缆支撑件，电缆能够从塔筒中心下来通过马鞍桥架托举后转向至塔筒的圆周方向敷设至朝向下线口的路径，多个电缆支撑件能够对沿周向方向敷设的部分电缆进行支撑和固定，从而能够保证电缆沿着塔筒周向敷设的可靠性。

6、在实施例中，所述多个电缆支撑件为悬臂梁，沿着所述塔筒的径向方向延伸，布置在与所述马鞍桥架的顶部相同的高度处，并沿着所述塔筒的周向间隔布置。

7、在这些实施例中，电缆支撑件距离支撑平台上表面的距离与马鞍桥架的高度相差不大，由于可以将马鞍桥架的高度设置为适于人操作的高度，一方面，能够便于人员站在支撑平台上进行敷设操作，降低敷设操作的难度，提升敷设的效率。另一方面，能够使得电缆沿周向方向敷设的部分尽可能地不被弯曲，从而能够避免损坏电缆以保证不因为弯曲而影响电缆的性能，进而能够保证电缆敷设的可靠性。在敷设时，可以将电缆从塔筒中心弯曲并经过马鞍桥架顺利转向到塔筒的周向方向并通过多个电缆支撑件支撑和固定，然后敷设至下线口处。

8、在实施例中，所述电缆从所述塔筒中心向下延伸，所述多个安装位置围绕所述塔筒中心布置，所述多个安装位置与所述塔筒中心的距离大于等于所述电缆的弯曲半径。

9、在这些实施例中，部分电缆的弯曲半径较小，例如，高压动力电缆，由于安装位置与塔筒中心的之间的预设距离大于电缆的最小弯曲半径，因而托举在马鞍桥架上的电缆的弯曲度也大于电缆的最小弯曲半径，从而能够保证在敷设电缆时无需过分弯曲电缆，避免了因过度弯折而造成的不利影响，进而能够保证电缆在正常使用时的性能。

10、具体地，所述多个安装位置距离所述塔筒中心的距离相同。

11、在实施例中，所述多个安装位置包括第一安装位置、第二安装位置以及第三安装位置，所述第一安装位置、所述第二安装位置、所述第三安装位置与所述下线口之间能够敷设的预留电缆的长度分别为第一长度、第二长度、第三长度，所述第二长度大于所述第三长度且小于所述第一长度。

12、在这些实施例中，通过设置多个不同的安装位置，使得能够根据运维后剩余电缆的长度来选择安装位置，从而使得电缆在运维前后均能够以平面绕线的方式布置在塔筒的周向方向上。

13、具体地，所述风力发电机组还包括变压器，所述变压器设置在所述机舱中并与所述发电机的电流输出端连接，所述电缆为与所述变压器的输出端连接的高压动力电缆，所述预留电缆的长度为至少2次运维所需的长度。

14、在这些实施例中，如果将发电机发出的电能直接输送到机组底部，这种情况下电缆输送的是低电压大电流，所以需要较多的电缆根数才能满足输送需求，塔筒高度又比较高，所以这部分电缆成本相对较高。为了减少成本，在机舱中设置与发电机的电流输出端连接的变压器，能够对由发电机输出的电能的电压进行调整，在这种情况下，电缆输送的是高电压小电流，从而能够使用一根高压动力电缆便能够实现对电能输送的目的。

15、在实施例中，所述马鞍桥架包括支撑腿、电缆搭设台以及卡箍，所述支撑腿的底部与对应的安装接口连接；电缆搭设台连接在所述支撑腿的顶部上，且所述电缆搭设台的上表面形成为凸弧面；卡箍设置在所述电缆搭设台上，用于将预留电缆固定在所述电缆搭设台上。

16、在这些实施例中，支撑腿的底部与对应的安装接口连接，从而能够保证马鞍桥架连接的稳定性。风力发电机有对风设计，因此机舱会随着风向偏航到不同的角度，机舱相对塔筒转动，与机舱连接的敷设至马鞍桥架前的这部分电缆的上端与机舱底座固定，下端与马鞍桥架固定，在风机正常运转时，这部分电缆会随着机舱的转动而扭转，而由于预留电缆固定在支撑平台上，因此在马鞍桥架上敷设的电缆以及之后敷设的电缆则不会随着机舱扭转，从而能够保证电缆在风机运行过程中的安全性，避免与其他下端部分发生碰撞而造成危险。当与机舱连接的敷设至马鞍桥架前的这部分电缆扭转到一定角度之后，为防止电缆损伤，机组会启动解耦动作，将电缆扭转情况释放。从而本技术的敷设方式配合一根的高压动力电缆，能够在止扭的情况下，解决预留电缆敷设的难题。

17、在实施例中，在所述卡箍的一侧，所述电缆搭设台上还设有多个固定孔和用于与所述固定孔结合的固定夹，所述电缆为控制电缆，采用所述固定夹能够将所述控制电缆固定于所述多个固定孔上。

18、在这些实施例中，可以将控制电缆和动力电缆以同样的方式进行敷设，能够减少在塔筒内另外设置控制电缆布线桥架和线槽的工作量，从而能够提升风机中电缆敷设的便利性和敷设效率，解决现有电缆敷设的费时费力的难题。

19、在实施例中，所述安装接口为螺纹接口，所述支撑结构还包括紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过对应的螺纹接口，以将所述马鞍桥架连接到所述支撑平台的对应位置上。

20、在这些实施例中，采用紧固螺栓穿过对应的螺纹接口便能够将马鞍桥架连接到支撑平台的对应位置上，连接方式简单，并且便于拆卸，能够方便后续的运维操作。

21、在实施例中，与所述安装接口对应的支撑平台的下表面连接有紧固螺母，所述紧固螺栓穿过所述螺纹接口并与所述紧固螺母固定连接。

22、在这些实施例中，在与安装接口对应的支撑平台的下表面连接紧固螺母，能够提升马鞍桥架连接的可靠性，并且马鞍桥架的拆卸安装可以在支撑平台上完成，避免了平台下操作的麻烦，减少运维操作时间。

23、根据本技术的第二方面提供了一种电缆的敷设方法，其中，应用上述各个实施例提供的所述的支撑结构，所述电缆包括设置在所述支撑结构上的预留电缆，所述电缆的敷设方法包括：确定所述预留电缆的长度；根据所述预留电缆的长度，将马鞍桥架安装到所述支撑平台的多个安装位置中的一个上；所述预留电缆从所述塔筒中心弯曲后支撑于所述马鞍桥架上并沿塔筒的圆周方向敷设到位于所述支撑平台上的下线口。

24、在实施例中，在对所述电缆进行运维后，确定剩余的预留电缆的长度；根据剩余的预留电缆的长度，将所述马鞍桥架从当前安装位置拆除并固定到另一安装位置或者将所述马鞍桥架保持在当前安装位置；将所述剩余的预留电缆支撑在所述马鞍桥架上。

25、在这些实施例中，根据运维后剩余的预留电缆的长度不同设定不同的安装位置，从而能够保证后期运维的便利性。