【解析】Nysted海上风电场离岸变电站设计

  Topside结构主要靠下部的混凝土基础支撑，混凝土基础由60个T型抛锚螺栓固定。对Topside的重心(含设备布局)进行整体优化，尽量减小基础结构的不平衡受力，防止出现大的位移偏差，影响整体安全。

  由混凝土基础到电缆层的过渡段钢管，直径5米，钢管顶部是水平对角线形式的承重梁，利用圆周箱型梁固定。梁上的4个端点支撑电缆层及以上结构部分，钢管中间是空的，以便从混凝土结构引入电缆到电缆层布线。

  电缆层以上的两层设备层都是封闭的，利用边缘处伸缩可调节的纵梁建造了加强型的钢结构墙壁和地板结构系统，这个系统在离岸的油气平台经常用到，面板由6-8mm的球扁钢(含大的T型截面)制造而成，纵梁主要是采用的是T型、H型和矩形截面。

  如果主变压器运行出现故障要换掉，能够最终靠变压器顶部上下进行吊运，也可通过滑轨将变压器从里面侧滑出外墙，因此在顶部和侧面墙壁已经设计专门的结构系统，在不需要的时候还可以拆除。

  主变压器是topside里面最重的设备，达到230吨，由焊接的主梁构成的重型网状结构系统支撑，外部的不锈钢罩壳由垂直的IPE部分支撑，IPE部分反过来由外部通道和地板(位于电缆层)支撑。整体结构利用三维有限元模型分析，采用GTSTRUDL 3D和MSC.NASTRAN有限元模型详细分析了墙壁、钢管结构、topside结构、各类主梁支撑结构等。

  为了保证电气设备在正常的环境条件下工作，设计了灵活的通风系统解决方案。方案包括了通风装置和加热冷却装置，利用除湿单元保持温度和湿度在要求的范围内。在冬季外部环境和温度低于零下10℃时，电气柜里面加热器会自动加热，保持仪器正常使用。柴油机室(备用电源室)安装了3个除湿装置和1个传统的通风装置。正常工作条件下主变压器产生的热量由自然通风冷却系统来进行散热，如果自然通风满足不了散热要求，则需要在变压器室顶部安装轴流式风机，墙壁则需安装大型的百叶窗。

  变压器的冷却器包含两组相互连通的能独立控制的强迫风冷散热器，还包括顶部的膨胀油箱。根据变压器的散热量来决定冷却系统的两个油泵是独立工作还是并行工作，为保护环境，防止事故泄露，冷却器下面制作了一个巨大的积油盘，通过低位置的排水管引至混凝土基础里面的事故油箱。为了不把雨水也搜集至油箱里面，安装了一个油水分离器，处理过后的水可直接排放到海里，累积起来的油留在分离器里面。油箱设置了一个位置报警开关，可进行远程监控，一般的情况下，油箱应该是空的。

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