一种换流阀的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  7

一种换流阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子与电力系统技术领域,尤其涉及一种换流阀。
【背景技术】
[0002]换流阀是高压直流输电的关键部件,物理尺寸较为庞大,运行时其两端需承受几百kV电压,且处于频繁开通和关断过程中;单个商用电力电子器件耐压目前最高达到
8.5kV,因此需要几十甚至近百级器件串联,这些串联的电力电子器件分多层在空间中分布构成换流阀。为了满足抗震要求,多层和层内的电气与物理连接设计尤为重要。±800kV特高压直流换流阀通常采用悬吊结构,总体的设计思路是将换流阀的悬吊系统作为一个柔性系统来进行设计。
[0003]换流阀的一个阀层通常有两个阀模块构成,目前两个阀模块连接方式有错层结构和平层结构。采用错层结构布置时需要采用16根增强型环氧树脂棒在空间中搭建一个笼型框架,而后依次将各个组件固定在这个笼型框架的不同位置,结构非常复杂,安装检修繁琐,而且这个笼型框架抗震性较差;采用平层结构布置时上下层间采用悬吊绝缘子,一个阀层内的两个组件之间没有采用连接措施,换流阀换流阀事实上为两个独立的换流阀,安装复杂,同时发生地震等外力时,阀层层间位移较大,因此阀层两个阀模块之间距离可能发生较大变化,换流阀的整体性不强。

【发明内容】

[0004]为解决现有存在的技术问题,本发明实施例提供一种换流阀。
[0005]本发明实施例提供了一种换流阀,包括:顶部屏蔽罩、底部屏蔽罩和上下层叠设置的至少两个阀层,所述顶部屏蔽罩设置于最上层阀层的上部,所述底部屏蔽罩设置于最下层阀层的下部;每个所述阀层均包括:两个在水平方向上并排设置的阀模块,所述两个阀模块之间固定连接,下层阀层悬吊连接在上层阀层上。
[0006]一个实施例中,所述下层阀层通过至少四个绝缘子悬吊连接在上层阀层上。
[0007]一个实施例中,所述两个阀模块通过第一固定连接件和第二固定连接件固定连接,所述第一固定连接件由绝缘材料组成。
[0008]其中,所述第二固定连接件为:绝缘子、或绝缘梁、或金属梁。
[0009]其中,所述第一固定连接件和第二固定连接件分别设置于两个阀模块之间、且靠近换流阀两个相对的侧壁位置。
[0010]其中,不同阀层在靠近所述第一固定连接件一侧通过母排电气连接;同一阀层内的两个阀模块之间在靠近所述第二固定连接件一侧通过母排电气连接;换流阀中不同阀层内的所有阀模块之间为电气串联。
[0011 ] 一个实施例中,至少一个所述阀层对应设置有一个检修通道,所述检修通道通过绝缘材料悬吊在所述阀层下方,且所述检修通道位于两个阀模块之间。
[0012]其中,所述检修通道所在的水平面低于本层阀层所在的水平面,且高于下层阀层所在的水平面。
[0013]其中,不同所述阀层之间设置有至少两根冷却水管。
[0014]其中,不同所述阀层之间设置有至少两根光缆槽。
[0015]本发明实施例提供的换流阀,所述换流阀包括:顶部屏蔽罩、底部屏蔽罩和上下层叠设置的至少两个阀层,所述顶部屏蔽罩设置于最上层阀层的上部,所述底部屏蔽罩设置于最下层阀层的下部;每个所述阀层均包括:两个在水平方向上并排设置的阀模块,所述两个阀模块之间固定连接,下层阀层悬吊连接在上层阀层上。本发明实施例所述换流阀中不同阀层之间通过悬吊实现柔性连接,抗震性能强;阀层中两个阀模块固定为一整体,绝缘距离不会受地震等外力影响;而且,阀层为一个整体,安装时采用整层吊装,便于操作。
[0016]此外,换流阀中还设置有检修通道,便于阀组的维护。
【附图说明】
[0017]在附图(其不一定是按比例绘制的)中,相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
[0018]图1为本发明实施例应用场景中所述换流阀换流阀的整体结构示意图;
[0019]图2为本发明实施例应用场景中所述换流阀去除顶部屏蔽罩后的结构示意图;
[0020]图3为本发明实施例应用场景所述换流阀中单个阀层的结构示意图;
[0021]图4为本发明实施例应用场景中所述单个阀层中两个阀模块连接示意图。
【具体实施方式】
[0022]本发明的实施例中,所述换流阀包括:顶部屏蔽罩、底部屏蔽罩和上下层叠设置的至少两个阀层,所述顶部屏蔽罩设置于最上层阀层的上部,所述底部屏蔽罩设置于最下层阀层的下部;每个所述阀层均包括:两个在水平方向上并排设置的阀模块,所述两个阀模块之间固定连接,下层阀层悬吊连接在上层阀层上。
[0023]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024]实施例一
[0025]本发明实施例提供了一种换流阀,包括:顶部屏蔽罩、底部屏蔽罩和上下层叠设置的至少两个阀层,所述顶部屏蔽罩设置于最上层阀层的上部,所述底部屏蔽罩设置于最下层阀层的下部;每个所述阀层均包括:两个在水平方向上并排设置的阀模块,所述两个阀模块之间固定连接,下层阀层悬吊连接在上层阀层上。
[0026]本发明实施例所述换流阀中不同阀层之间通过悬吊实现柔性连接,抗震性能强;阀层中两个阀模块固定为一整体,绝缘距离不会受地震等外力影响;而且,阀层为一个整体,安装时采用整层吊装,便于操作。
[0027]其中,所述下层阀层通过至少四个绝缘子悬吊连接在上层阀层上。
[0028]其中,所述两个阀模块通过第一固定连接件和第二固定连接件固定连接,所述第一固定连接件由绝缘材料组成。
[0029]其中,所述第二固定连接件为:绝缘子、或绝缘梁、或金属梁。
[0030]其中,所述第一固定连接件和第二固定连接件分别设置于两个阀模块之间、且靠近换流阀两个相对的侧壁位置。
[0031]其中,不同阀层在靠近所述第一固定连接件一侧通过母排电气连接;同一阀层内的两个阀模块之间在靠近所述第二固定连接件一侧通过母排电气连接;换流阀中不同阀层内的所有阀模块之间为电气串联。
[0032]其中,不同所述阀层之间设置有至少两根冷却水管。
[0033]其中,不同所述阀层之间设置有至少两根光缆槽。
[0034]实施例二
[0035]本发明实施例提供了一种换流阀,包括:顶部屏蔽罩、底部屏蔽罩和上下层叠设置的至少两个阀层,所述顶部屏蔽罩设置于最上层阀层的上部,所述底部屏蔽罩设置于最下层阀层的下部;每个所述阀层均包括:两个在水平方向上并排设置的阀模块,所述两个阀模块之间固定连接,下层阀层悬吊连接在上层阀层上。
[0036]本发明实施例所述 换流阀中不同阀层之间通过悬吊实现柔性连接,抗震性能强;阀层中两个阀模块固定为一整体,绝缘距离不会受地震等外力影响;而且,阀层为一个整体,安装时采用整层吊装,便于操作。
[0037]其中,所述下层阀层通过至少四个绝缘子悬吊连接在上层阀层上。
[0038]其中,所述两个阀模块通过第一固定连接件和第二固定连接件固定连接,所述第一固定连接件由绝缘材料组成。
[0039]其中,至少一个所述阀层对应设置有一个检修通道,所述检修通道通过绝缘材料悬吊在所述阀层下方,且所述检修通道位于两个阀模块之间。
[0040]其中,所述检修通道所在的水平面低于本层阀层所在的水平面,且高于下层阀层所在的水平面。
[0041]可见,所述检修通道的设置便于阀组的维护。
[0042]其中,不同所述阀层之间设置有至少两根冷却水管。
[0043]其中,不同所述阀层之间设置有至少两根光缆槽。
[0044]下面结合一具体应用场景对本发明进行详细描述。
[0045]本应用场景中换流阀由上下层叠的四个阀层2?5组成,四个阀层的顶部设置屏蔽罩1、底部设置屏蔽罩6,如图1所示,换流阀在高压电场中改善电场分布起到关键作用。
[0046]如图3所示,换流阀中上下阀层之间采用十二只绝缘子61、62、63、64、65、66、67、68、69、610、611、612进行悬吊连接,采用绝缘子悬吊阀层后,整个换流阀自上而下构成一个柔性系统,当遇到地震等强的外力作用时,阀层可以在一定范围内摆动而不至于损坏整体结构,地震等强外力消失后换流阀可继续运行。
[0047]为了使换流阀中所有阀模块在电气上形成串联关系,单层阀层由两个阀模块11、12并行布置,如图3和图4所示,两个阀模块的一侧用母排31短接形成两个阀模块之间的电气连接,并用固定连接件22,如:绝缘子或绝缘梁或钢梁互连增加机械强度;两个阀模块的另一侧隔离,形成U型排列,换流阀工作时,阀模块上承受很高电压,因此U型开口侧需要一定的绝缘距离,而为了换流阀占地尽量小,U型开口侧采用绝缘子21连接,既满足两个模块之间的绝缘需要,又在结构上增加了强度,使两个独立的阀模块共同构成一个阀层。如图2和图3所示,上下相邻阀层之间采用母排32形成电气连接,所述母排32斜拉连接上下相邻阀层。
[0048]如图2和图3所示,所述换流阀上下阀层之间布置至少两根冷却水管,这里采用四根冷却水管41?44自上而下采用S型布置,即:S型的一端接上层阀层,S型的另一端接下层阀层。通常设置两根冷却水管时一根为进水管、另一根为出水管,采用四根冷却水管时两根为进水管、另外两根为出水管。在图2、图3中,若冷却水管41、44为进水管、则冷却水管42、43为出水管,反之若冷却水管42、43为进水管、则冷却水管41、44为出水管。进、出水管均靠外(靠近换流阀的侧壁)设置,一方面当发生漏水事故时不会喷淋阀层内的电子元件,另一方面便于水管的安装检修。
[0049]如图3所示,换流阀上下阀层之间布置至少两根光缆槽,这里以采用四根光缆槽71?74为例,为换流阀中半导体器件提供触发与监视途径。
[0050]为了便于换流阀检修还需要在至少一个阀层下设置检修通道51,如图2和图3所示,而因为电气绝缘等原因,检修通道通过绝缘体(图3中仅示出两个绝缘体81、82)悬吊在阀层下方,绝缘体通常为绝缘子。
[0051]如图3和图4所示,阀层中与U型开口侧相对的另外一侧采用母排31连接,并且设置固定连接件22,固定连接件22可以采用绝缘子或者钢梁等。如此阀层将成为一个整体,便于安装时整层吊装,以及满足检修通道的悬吊要求。
[0052]综上所述,本发明实施例所述换流阀中不同阀层之间通过悬吊实现柔性连接,抗震性能强;阀层中两个阀模块固定为一整体,绝缘距离不会受地震等外力影响;而且,阀层为一个整体,安装时采用整层吊装,便于操作。
[0053]此外,换流阀中还设置有检修通道,便于阀组的维护。
[0054]以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种换流阀,包括:顶部屏蔽罩、底部屏蔽罩和上下层叠设置的至少两个阀层,所述顶部屏蔽罩设置于最上层阀层的上部,所述底部屏蔽罩设置于最下层阀层的下部;其特征在于,每个所述阀层均包括:两个在水平方向上并排设置的阀模块,所述两个阀模块之间固定连接,下层阀层悬吊连接在上层阀层上。2.根据权利要求1所述的换流阀,其特征在于,所述下层阀层通过至少四个绝缘子悬吊连接在上层阀层上。3.根据权利要求1所述的换流阀,其特征在于,所述两个阀模块通过第一固定连接件和第二固定连接件固定连接,所述第一固定连接件由绝缘材料组成。4.根据权利要求3所述的换流阀,其特征在于,所述第二固定连接件为:绝缘子、或绝缘梁、或金属梁。5.根据权利要求3所述的换流阀,其特征在于,所述第一固定连接件和第二固定连接件分别设置于两个阀模块之间、且靠近换流阀两个相对的侧壁位置。6.根据权利要求3或5所述的换流阀,其特征在于,不同阀层在靠近所述第一固定连接件一侧通过母排电气连接;同一阀层内的两个阀模块之间在靠近所述第二固定连接件一侧通过母排电气连接;换流阀中不同阀层内的所有阀模块之间为电气串联。7.根据权利要求1所述的换流阀,其特征在于,至少一个所述阀层对应设置有一个检修通道,所述检修通道通过绝缘材料悬吊在所述阀层下方,且所述检修通道位于两个阀模块之间。8.根据权利要求7所述的换流阀,其特征在于,所述检修通道所在的水平面低于本层阀层所在的水平面,且高于下层阀层所在的水平面。9.根据权利要求1所述的换流阀,其特征在于,不同所述阀层之间设置有至少两根冷却水管。10.根据权利要求1所述的换流阀,其特征在于,不同所述阀层之间设置有至少两根光缆槽。
【专利摘要】本发明公开了一种换流阀,包括:顶部屏蔽罩、底部屏蔽罩和上下层叠设置的至少两个阀层,所述顶部屏蔽罩设置于最上层阀层的上部,所述底部屏蔽罩设置于最下层阀层的下部;每个所述阀层均包括:两个在水平方向上并排设置的阀模块,所述两个阀模块之间固定连接,下层阀层悬吊连接在上层阀层上。
【IPC分类】H02M1/00
【公开号】CN104901515
【申请号】CN201510284795
【发明人】张翔, 陈赤汉, 方太勋, 刘磊, 李钊, 李海英
【申请人】南京南瑞继保电气有限公司, 南京南瑞继保工程技术有限公司, 常州博瑞电力自动化设备有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月28日

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