一種新型的晶閘管換流閥的閥塔的製作方法

2023-05-25 16:49:46

一種新型的晶閘管換流閥的閥塔的製作方法
【專利摘要】本發明提供的一種新型的晶閘管換流閥的閥塔，閥塔包括閥廳、閥塔本體、閥支架(6)和避雷器(9)，閥塔本體和所述避雷器(9)通過懸吊絕緣子串吊裝在所述閥廳頂部的鋼梁的下沿上，閥塔本體由頂屏蔽罩(4)、底屏蔽罩(1)和它們之間的閥層組成，閥塔本體由左右兩列半塔組成，閥層由兩個換流閥模塊(2)構成，相鄰閥層之間、閥層和底屏蔽罩(1)之間通過層間絕緣子(3)吊裝在頂屏蔽罩(4)下面；採用這樣的結構既可實現閥塔與閥廳頂部鋼梁的相對擺動，又可滿足閥層之間的相對擺動，使閥塔的整體柔性較高，抗震效果較好。
【專利說明】—種新型的晶閘管換流閥的閥塔

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓直流輸電設備，具體講涉及一種新型的晶閘管換流閥的閥+?
+R ο

【背景技術】
[0002]高壓直流輸電作為一種大容量遠距離的輸電技術，在我們過省內、區域間聯網工程中的應用日益廣泛。在高壓直流輸電中，換流閥承擔著交直流轉換功能，是換流站的核心設備，由數量眾多的多種元器件組成，結構複雜，因此必須有完備、可靠的保護系統。
[0003]在高壓直流輸電工程應用中，通常是利用低電壓等級的晶閘管作為換流單元，並以一定的方式相互連接，獲得更高電壓等級及更大功率的輸出。當電壓等級達到數十千伏、甚至數百千伏以上的時候，對晶閘管獨立換流單元不僅要進行平面擴展、還要向高度方向擴展，形成塔形結構。
[0004]換流閥的核心器件是晶閘管，其電壓等級為數千伏，而電網的電壓等級遠遠高於晶閘管的電壓等級，為實現換流，根據可選的晶閘管設計出低電壓、小功率的基本換流閥模塊，通過對換流閥模塊進行橫向、縱向擴展，實現多模塊的相互通聯，來滿足高電壓、大功率電力傳輸場合的需求。
[0005]目前國內外的高壓直流換流閥多採用塔式結構、吊裝設計，但是其結構形式和吊裝形式也不盡相同。例如，有採用雙列多層且各層錯層布置的閥塔結構形式，其各層至間為剛性連接結構，只在閥塔與閥廳鋼梁連接處採用柔性連接的設計，閥塔受外力時整體擺動，閥塔的柔性較差、抗震性能較差；還有整塔採用柔性連接但是閥塔為單列吊裝形式，其結構跨度大、穩定性差。
[0006]因此，需要提供一種抗震效果好、穩定性高的晶閘管換流閥的閥塔結構來滿足高壓直流換流閥的工作需求。


【發明內容】

[0007]針對現有技術的不足，本發明提供一種新型的晶閘管換流閥的閥塔，一種新型的晶閘管換流閥的閥塔，所述閥塔包括閥廳、閥塔本體、閥支架和避雷器，所述閥塔本體和所述避雷器通過懸吊絕緣子串吊裝在所述閥廳頂部的鋼梁的下沿上，所述閥塔本體由頂屏蔽罩、底屏蔽罩和它們之間的閥層組成，所訴閥塔本體由左右兩列半塔組成，所述閥層由兩個換流閥模塊構成，所述換流閥模塊由閥組組件組合構成，所述閥組件為晶閘管，所述晶閘管為具有四層或四層以上交錯P、N層的半導體裝置，且在與作為陰極的N型半導體層接觸的P型半導體層中相對於該作為陰極的N型半導體層的區域具有第一開口，相鄰閥層之間、閥層和底屏蔽罩之間通過層間絕緣子吊裝在頂屏蔽罩下面。
[0008]優選地，所述閥組組件由多級晶閘管壓裝而成，所述閥組組件之間通過柔性母排連接優選地，所述閥支架設置為多級爬梯形結構。
[0009]優選地，所述閥支架上還設置有光纖槽和冷卻管路。
[0010]優選地，所述換流閥模塊可以橫向和縱向擴展。
[0011]優選地，同一閥層的換流閥模塊之間通過水平母排連接，相鄰的上下閥層換的流閥模塊之間通過傾斜母排連接。
[0012]優選地，所述絕緣子串還包括懸吊絕緣子、調節螺栓扣和吊座。
[0013]優選地，所述避雷器和所述換流閥模塊之間通過閥塔母排相連接，所述閥塔母排由層內水平母排、層間傾斜母排和柔性母排組成。
[0014]優選地，上述閥塔的閥層之間可以相對擺動。
[0015]本發明的有益效果為:
[0016]本發明提供的一種新型的晶閘管換流閥的閥塔，採用模塊化設計、雙列柔性吊裝結構，多級晶閘管進行壓裝組合後形成閥組組件，閥組組合通過柔性母排連接組成一個基本換流閥模塊，再由多套換流閥模塊組合成一個單閥，最後由多組單閥構成一個多重閥，在結構上形成一個閥塔。閥塔的吊裝結構自閥廳頂部鋼梁開始，每層之間均為柔性吊裝方式，既可實現閥塔與閥廳頂部鋼梁的相對擺動，又可滿足閥層之間的相對擺動，使閥塔的整體柔性較高，抗震效果較好，具體地有以下好處:
[0017]a、閥塔的各級吊裝均為柔性連接形式，提高整體的抗震性能；
[0018]b、閥塔的基本換流單元進行模塊化設計，獨立的換流閥模塊更加便於工程現場的運輸、安裝、調試；
[0019]C、雙列布置的閥塔形式，縮小換流閥模塊的結構跨度，提高閥塔穩定性；
[0020]d、採用多層吊裝結構，便於換流閥模塊向高度方向擴展數量，且不佔用更多閥廳面積；
[0021 ] e、獨立的多重閥塔式結構，便於閥塔沿水平方向多組排列，且閥塔之間連接形式簡單可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0023]圖1為本發明晶閘管換流閥的閥塔的立體結構示意圖；
[0024]圖2為本發明晶閘管換流閥的閥塔的主視圖；
[0025]圖3為本發明晶閘管換流閥的閥塔的左視圖。
[0026]其中:1_底屏蔽罩2-換流閥模塊3-層間絕緣子4-頂屏蔽罩5-懸吊絕緣子串6-閥支架7-冷卻管路8-光纖槽9-避雷器10-閥塔母排11-吊座12-調節螺栓扣

【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0028]為了徹底了解本發明實施例，將在下列的描述中提出詳細的結構。顯然，本發明實施例的施行並不限定於本領域的技術人員所熟習的特殊細節。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。
[0029]參照圖1、圖2和圖3，圖1為本發明晶閘管換流閥的閥塔的立體結構示意圖；圖2為本發明晶閘管換流閥的閥塔的主視圖；圖3為本發明晶閘管換流閥的閥塔的左視圖。圖中的晶閘管換流閥的閥塔包括閥廳、閥塔本體、閥支架6和避雷器9，閥塔本體和所述避雷器9通過懸吊絕緣子串吊裝在所述閥廳頂部的鋼梁的下沿上，閥塔本體由頂屏蔽罩4、底屏蔽罩I和它們之間的閥層組成，閥塔本體由左右兩列半塔組成，每個半塔的同層各布置一個換流閥模塊2，所述閥層由兩個換流閥模塊2構成，所述換流閥模塊2由閥組組件組合構成，所述閥組組件為晶閘管，所述晶閘管為具有四層或四層以上交錯P、N層的半導體裝置，且在與作為陰極的N型半導體層接觸的P型半導體層中相對於該作為陰極的N型半導體層的區域具有第一開口，相鄰閥層之間、閥層和底屏蔽罩I之間通過層間絕緣子3吊裝在頂屏蔽罩4下面；懸吊絕緣子串的底部和頂屏蔽罩4相連，頂屏蔽罩4分左右兩種，用於吊裝左右兩列半塔；第一層換流閥模塊2通過層間絕緣子3，吊裝在頂屏蔽罩4下面，之後依次吊裝多層換流閥模塊2，組成多重閥結構，閥塔的最底部吊裝底屏蔽罩I。
[0030]從閥塔頂部第一層換流閥模塊2開始，連續數層換流閥模塊構成一個電氣概念上的單閥，連續數個單閥又構成一個多重閥閥塔，每個閥塔有數個單閥組成的多重閥構成，並且閥塔可沿其側向進行排列；一個多重閥閥塔搭配一個避雷器9，通過將換流閥的閥塔設計成雙列、多層的結構，縮小了換流閥模塊的跨度，整個閥塔採用柔性吊裝的方式，使閥塔整體的柔性提高，抗震效果顯著。
[0031]其中的換流閥模塊2由閥組組件構成，所述閥組組件由多級晶閘管壓裝而成，所述閥組組件之間通過柔性母排連接，多套換流閥模塊2組合成一個單閥，最後由多組單閥構成一個多重閥，在結構上形成一個閥塔；通過將閥塔的基本換流單元進行模塊化設計，形成獨立的換流閥模塊，更加便於工程現場的運輸、安裝和調試。
[0032]圖中的閥支架6上還設置有光纖槽8和冷卻管路7，閥支架6設置為多級爬梯形結構，其豎直方向通過高強度絕緣螺杆相連，既能滿足強度要求又能滿足爬電距離，其水平方向採用絕緣槽梁和水管抱箍用於固定冷卻管路，絕緣槽梁的端部用於固定光纖槽。
[0033]圖中的換流閥的閥塔採用多層吊裝的形式，便於換流閥模塊2在縱向的擴展數量，換流閥模塊2的模塊化結構使得換流閥模塊2在橫向和縱向擴展更加方便，且不佔用更多的閥廳面積。
[0034]整個閥塔內的換流閥模塊2為統一的一種結構形式，面對面設置方式；同一閥層的換流閥模塊2之間通過水平母排連接，相鄰的上下閥層換的流閥模塊2之間通過傾斜母排連接，這樣整個閥塔內部接線清晰，安裝方便，並且美觀。
[0035]圖中的懸吊絕緣子串還包括懸吊絕緣子5、調節螺栓扣12和吊座11，通過調節螺栓扣12，使得閥塔可以在水平方向上進行擺動，柔性進一步提高。
[0036]避雷器(9)通過懸吊絕緣子串吊裝在閥廳頂部鋼梁下沿，避雷器與換流閥模塊之間通過閥塔母排(10)連接，閥塔母排由層內水平母排、層間傾斜母排和柔性管母組成。
[0037]採用上述的晶閘管換流閥的閥塔，其閥層與閥層之間由於通過層間絕緣子3相連，因此，閥層之間可以相對擺動，具備更好的柔性。
[0038]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的權利要求保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種新型的晶閘管換流閥的閥塔，所述閥塔包括閥廳、閥塔本體、閥支架(6)和避雷器(9)，所述閥塔本體和所述避雷器(9)通過懸吊絕緣子串吊裝在所述閥廳頂部的鋼梁的下沿上，所述閥塔本體由頂屏蔽罩(4)、底屏蔽罩(I)和它們之間的閥層組成，其特徵在於，所訴閥塔本體由左右兩列半塔組成，所述閥層由兩個換流閥模塊(2)構成，所述換流閥模塊(2)由閥組組件組合構成，所述閥組組件為晶閘管，所述晶閘管為具有四層或四層以上交錯P、N層的半導體裝置，且在與作為陰極的N型半導體層接觸的P型半導體層中相對於該作為陰極的N型半導體層的區域具有第一開口，相鄰閥層之間、所述閥層和所述底屏蔽罩⑴之間通過層間絕緣子⑶吊裝在頂屏蔽罩⑷下面。
2.根據權利要求1所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，所述閥組組件由多級晶閘管壓裝而成，所述閥組組件之間通過柔性母排連接。
3.根據權利要求2所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，所述閥支架(6)設置為多級爬梯形結構。
4.根據權利要求3所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，所述閥支架(6)上還設置有光纖槽(8)和冷卻管路(7)。
5.根據權利要求4所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，所述換流閥模塊(2)可以橫向和縱向擴展。
6.根據權利要求5所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，同一閥層的換流閥模塊(2)之間通過水平母排連接，相鄰的上下閥層換的流閥模塊(2)之間通過傾斜母排連接。
7.根據權利要求6所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，所述懸吊絕緣子串還包括懸吊絕緣子(5)、調節螺栓扣(12)和吊座(11)。
8.根據權利要求7所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，所述避雷器(9)和所述換流閥模塊(2)之間通過閥塔母排(10)相連接，所述閥塔母排(10)由層內水平母排、層間傾斜母排和柔性母排組成。
9.根據權利要求1-8任一項權利要求所述的晶閘管換流閥的閥塔，其特徵在於，所述閥層之間可以相對擺動。
【文檔編號】H02M7/00GK104270016SQ201410510183
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】湯廣福, 謝劍, 査鯤鵬, 藍元良, 王治翔, 歐陽文敏, 李雲鵬 申請人:國家電網公司, 國網智能電網研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國網山東省電力公司電力科學研究院