[實用新型]一種海上風電場垂直軸風力發電機懸索橋式支撐結構

有效

• 申請號: 201820515144.4
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN208669528U
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 宋杰
• 申請（專利權）人: 廣州攬睿路橋設計有限公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;E01D18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種海上風電場垂直軸風力發電機懸索橋式支撐結構，包括風力發電機支撐柱、風力發電機支撐柱基礎、懸吊風力發電機的主纜、主纜錨樁、連接左右兩側風力發電機支撐柱的下弦桿、懸吊風力發電機的吊桿、相接處加強型鋼混結合段、垂直軸風力發電機、避雷針、維持支撐結構橫向穩定的系纜索和系纜索錨樁。本實用新型通過主纜、吊桿和下弦桿的共同協作，可實現多個垂直軸風機的一次性安裝。懸索橋式支撐結構，實現了若干垂直軸風機基礎的共同使用，提高了風機支撐結構整體受力性能，極大降低了支撐材料使用量，實現了單位面積內裝機容量五倍以上的增長，極大降低了風電場風機建設成本。

技術領域

本實用新型用于海上風電基礎設施領域，特別是涉及海上風電場一種垂直軸風力發電機懸索橋式支撐結構。

背景技術

海上風電場風機基礎具有重心高、承受水平力和彎矩較大等受力特點，且與海床的地質結構情況、海上風和浪的載荷以及海流、冰荷載等諸多因素有關，同時海上施工條件復雜，受安裝、施工設備能力的影響很大，設備的使用和調遣費用也非常昂貴。據統計，海上風電基礎設計及建造成本約占風電項目總建設費的15%-30%。因此，海上風電機組的基礎被認為是造成海上風電成本較高的主要因素之一，大力發展比較經濟的基礎結構是海上風電場研究開發的重要課題。

相對于水平軸風力發電機，垂直軸風力發電機有其自身的優點。水平軸風力機機倉放置在高高的塔頂，安裝維護不便，而且風力機

重心高，易翻倒。垂直軸風力發電機組的發電機，齒輪箱在底部，重心低，穩定，維護方便，并且降低了成本。垂直軸風機不需要迎風調節系統，可以接受360度方位中任何方向來風，主軸永遠向設計方向轉動。垂直軸風力發電機葉片的尖速比要比水平軸的小，氣動噪聲小，噪音低帶來的好處是顯而易見的。垂直軸風力發電機相比水平軸風力單位千瓦投資費用降低40%~50%左右，電能輸出率更高，應用范圍更廣，是未來海上風力發電機的趨勢之一。

實用新型內容

本實用新型提供一種可適用于近海海上風電場垂直軸風力發電機的懸索橋式支撐結構，旨在有效利用海床深層土體，增加風力發電機一次性裝機容量，提高風機支撐結構整體受力性能，降低海上風電場風機基礎建設成本，提高風電電能輸出效益。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種海上風電場垂直軸風力發電機懸索橋式支撐結構，包括風力發電機支撐柱、風力發電機支撐柱基礎、懸吊風力發電機的主纜、主纜錨樁、連接左右兩側風力發電機支撐柱的下弦桿、懸吊風力發電機的吊桿、相接處加強型鋼混結合段、垂直軸風力發電機、避雷針、維持支撐結構橫向穩定的系纜索和系纜索錨樁。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，風力發電機支撐柱基礎形式包括但不限于重力式基礎、單樁基礎、群樁承臺基礎、樁承式鋼構架基礎、樁承式導管架基礎和負壓桶式基礎形式。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，懸吊風力發電機的主纜，采用抗拉強度不低于1860MPa的高強度鋼絲/鋼絞線，海上直接現場架設施工。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，主纜錨樁，采用高強預應力管樁基礎或導管架基礎，海上現場插打樁基施工。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，連接左右兩側風力發電機支撐柱的下弦桿用來抵抗主纜的兩側拉力，采用鋼桁架梁或圓形鋼管。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，懸吊風力發電機的吊桿采用抗拉強度不低于1670MPa的高強度鋼絲/鋼絞線，錨具采用帶萬向絞構造的冷鑄墩頭錨。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，相接處加強型鋼混結合段，承擔了主纜、下弦桿與風機支撐柱的剛性連接作用，在主纜與下弦桿，下弦桿與風機支撐柱之間要采用加勁鋼板加強；另需確保管內高強混凝土與鋼管之間的連接牢固。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，垂直軸風力發電機的裝機數量由下弦桿長度、主纜和支撐結構受力條件確定，最少為裝機十臺。