換流閥組件及使用該換流閥組件的閥塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種換流閥組件及使用該換流閥組件的閥塔，換流閥組件中兩個(gè)以上的子模塊依次排布在框架上而形成閥段，各子模塊分別通過對應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)沿閥段的列向?qū)蜓b配在框架上，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的抽拉開口在框架上處于前后方向的同側(cè)，各子模塊一端為與抽拉開口對應(yīng)的插頭端，散熱裝置遠(yuǎn)離插頭端而設(shè)置于子模塊的尾端，分支水管靠近抽拉開口而與子模塊的散熱裝置對應(yīng)設(shè)置，在進(jìn)行閥塔的檢修和安裝時(shí)，各子模塊的插頭端可通過抽拉開口從導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的同側(cè)導(dǎo)向裝配在框架上，這樣位于子模塊尾端的散熱裝置將處于整個(gè)閥段的同側(cè)，從而使得操作人員可在閥段的抽拉開口所處側(cè)完成子模塊在框架上的安裝，使得換流閥組件能夠方便快捷的安裝和維修。
【專利說明】換流閥組件及使用該換流閥組件的閥塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換流閥組件及使用該換流閥組件的閥塔。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性直流輸電是以電壓源換流器為核心的新一代直流輸電技術(shù)，與交流輸電和常規(guī)直流輸電相比，柔性直流輸電在傳輸能量的同時(shí)，能夠靈活地調(diào)節(jié)交流系統(tǒng)的電壓，因此柔性直流輸電具有可控性較好、運(yùn)行方式靈活、適用場合多等顯著優(yōu)點(diǎn)，從而在當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)日益困難以及可再生能源、分布式電源、電網(wǎng)智能化技術(shù)迅速發(fā)展的新形式下，柔性直流輸電技術(shù)為彌補(bǔ)傳統(tǒng)高壓交直流輸電技術(shù)的不足提供了新的途徑。
[0003]目前，國內(nèi)外的柔性直流輸電閥塔均處于研發(fā)階段，閥塔采用支撐式結(jié)構(gòu)和懸吊式結(jié)構(gòu)，閥塔由多層換流閥組件層疊而成，每層換流閥組件中各部件的布置方式如中國專利文獻(xiàn)CN101719719B所公開的一種晶閘管換流閥模塊，一個(gè)晶閘管換流閥模塊相當(dāng)于一層換流閥組件，該晶閘管換流閥模塊包括對稱布置的兩個(gè)閥段，每個(gè)閥段又包括飽和電抗器組件、晶閘管單元、直流均壓電阻單元、取能電阻單元、阻尼電阻單元、阻尼電容單元、門極單元和水冷系統(tǒng)，其中晶閘管單元、直流均壓電阻單元、取能電阻單元、阻尼電阻單元、阻尼電容單元和門極單元被固定在同一框架上而形成一個(gè)晶閘管級組件，飽和電抗器作為一個(gè)單獨(dú)組件，晶閘管單元是由若干個(gè)晶閘管及其附屬部件串聯(lián)而成，每個(gè)晶閘管的兩側(cè)都連接有散熱器并對應(yīng)一個(gè)阻尼電阻、阻尼電容、直流均電阻、取能電阻和門極電路，在布置方式上:以晶閘管單元為中心，晶閘管單元的兩側(cè)布置門極單元、阻尼電阻和阻尼電容，晶閘管級組件與飽和電抗器組件串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)閥段，因此這種晶閘管換流閥模塊中各個(gè)單元和水冷系統(tǒng)被相對獨(dú)立的布置在框架上，各個(gè)單元和水冷系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)離散，從而使得閥塔的安裝和檢修作業(yè)極為不便。
[0004]申請?zhí)枮?01310239581.X的中國專利文獻(xiàn)公開了一種IGBT功率單元及用于柔性直流輸電的子模塊，該子模塊包括電容、母排組件和IGBT模塊，電容被固定在兩個(gè)支撐導(dǎo)軌后側(cè)，IGBT模塊及其控制回路之間夾設(shè)有板狀散熱器，每個(gè)IGBT模塊上均安裝有與電容連接的復(fù)合母排，IGBT模塊有兩個(gè)并設(shè)置在兩板狀散熱器之間，兩板狀散熱器的頂部通過U型的水管連通，IGBT功率模塊、晶閘管壓接單元和旁路開關(guān)被安裝在同一固定底座上，固定底座被固定在兩個(gè)支撐軌道的前側(cè)，主母排位于固定底座背向電容的一側(cè)，IGBT功率模塊和晶閘管壓接單元通過兩個(gè)復(fù)合母排和主母排將主回路的元件連接起來，從而使得子模塊形成整體式的模塊結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)有技術(shù)中尚無合理的換向閥組件布置方式與所述子模塊配套，因此現(xiàn)有的閥塔仍然存在安裝和檢修不便的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種便于安裝和維修的換流閥組件，同時(shí)還提供了一種使用該換流閥組件的閥塔。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明中換流閥組件的技術(shù)方案如下: 換流閥組件，包括框架和兩個(gè)以上的子模塊，框架上裝配有用于接通總水管的分支水管，子模塊具有散熱裝置，所述子模塊沿框架左右方向依次排布成閥段，各子模塊分別通過對應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)前后導(dǎo)向裝配在框架上，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)均具有供對應(yīng)子模塊進(jìn)出的抽拉開口，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的抽拉開口在框架上處于前后方向的同側(cè)，各子模塊一端為與抽拉開口對應(yīng)的插頭端，散熱裝置遠(yuǎn)離插頭端而設(shè)置于子模塊的尾端，所述分支水管靠近抽拉開口而與子模塊的散熱裝置對應(yīng)設(shè)置。
[0007]框架上于抽拉開口的供子模塊抽出的一側(cè)設(shè)有用于安裝維修平臺(tái)的檢修平臺(tái)安裝位，檢修平臺(tái)安裝位和閥段前后并排間隔設(shè)置。
[0008]各子模塊中主母排通過尾端設(shè)置的導(dǎo)電排串接，閥段的左右兩端設(shè)有用于接入主回路的引出接電端。
[0009]框架上設(shè)有處于閥段中散熱裝置和分支水管的接口下方的漏水處理板，漏水處理板沿左右延伸。
[0010]各子模塊中散熱裝置并行接通在分支水管上，散熱裝置的進(jìn)水口接通在分支水管的進(jìn)水管段上，散熱裝置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的進(jìn)、出水管段在漏水處理板和閥段之間沿左右延伸。
[0011]本發(fā)明中閥塔的技術(shù)方案如下:
閥塔，包括總水管和換流閥組件，換流閥組件包括框架和兩個(gè)以上的子模塊，框架上裝配有接通總水管的分支水管，子模塊具有散熱裝置，所述子模塊沿框架左右方向依次排布成閥段，各子模塊分別通過對應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)前后導(dǎo)向裝配在框架上，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)均具有供對應(yīng)子模塊進(jìn)出的抽拉開口，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的抽拉開口在框架上處于前后方向的同側(cè)，各子模塊一端為與抽拉開口對應(yīng)的插頭端，散熱裝置遠(yuǎn)離插頭端而設(shè)置于子模塊的尾端，所述分支水管靠近抽拉開口而與子模塊的散熱裝置對應(yīng)設(shè)置。
[0012]框架上于抽拉開口的供子模塊抽出的一側(cè)設(shè)有用于安裝維修平臺(tái)的檢修平臺(tái)安裝位，檢修平臺(tái)安裝位和閥段前后并排間隔設(shè)置。
[0013]各子模塊中主母排通過尾端設(shè)置的導(dǎo)電排串接，閥段的左右兩端設(shè)有用于接入主回路的引出接電端。
[0014]框架上設(shè)有處于閥段中散熱裝置和分支水管的接口下方的漏水處理板，漏水處理板沿左右延伸。
[0015]各子模塊中散熱裝置并行接通在分支水管上，散熱裝置的進(jìn)水口接通在分支水管的進(jìn)水管段上，散熱裝置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的進(jìn)、出水管段在漏水處理板和閥段之間沿左右延伸。
[0016]本發(fā)明將兩個(gè)以上的子模塊依次排布在框架上而形成閥段，各子模塊分別通過對應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)沿閥段的列向?qū)蜓b配在框架上，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的抽拉開口在框架上處于前后方向的同側(cè)，各子模塊一端為與抽拉開口對應(yīng)的插頭端，散熱裝置遠(yuǎn)離插頭端而設(shè)置于子模塊的尾端，分支水管靠近抽拉開口而與子模塊的散熱裝置對應(yīng)設(shè)置，在進(jìn)行閥塔的檢修和安裝時(shí)，各子模塊的插頭端可通過抽拉開口從導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的同側(cè)導(dǎo)向裝配在框架上，這樣位于子模塊尾端的散熱裝置將處于整個(gè)閥段的同側(cè)，從而使得操作人員可在閥段的抽拉開口所處側(cè)完成子模塊在框架上的安裝，使得換流閥組件能夠方便快捷的安裝和維修。
[0017]進(jìn)一步的，框架上抽拉開口的供子模塊抽出的一側(cè)設(shè)有用于安裝維修平臺(tái)的檢修平臺(tái)安裝位，從而使得操作人員可站在檢修平臺(tái)上完成整個(gè)換流閥組件的安裝和檢修，并通過增設(shè)檢修平臺(tái)來擴(kuò)大安裝和檢修的空間，進(jìn)一步方便換流閥的安裝和檢修。
[0018]進(jìn)一步的，各子模塊中主母排通過閥段的抽拉開口所處側(cè)設(shè)置的導(dǎo)電排串接，這樣換流閥組件的接水和接電作業(yè)將在閥段的同側(cè)完成，進(jìn)一步方便換流閥組件的安裝和維修。
[0019]進(jìn)一步的，框架上設(shè)有處于閥段中散熱裝置和分支水管的接口下方的漏水處理板，在散熱裝置和分支水管的接口處出現(xiàn)漏水時(shí)，該漏水處理板能夠防止水落到下層換流閥組件上，以避免漏水對閥塔中換流閥組件的損害，而且漏水處理板在處于散熱裝置下方后，漏水處理板也相應(yīng)的處于靠近抽拉開口的位置處，進(jìn)一步方便操作人員對閥塔的安裝和檢修。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明中閥塔實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是圖1的俯視圖；
圖4是圖3中換流閥組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4的仰視圖；
圖6是圖5的A-A向剖視圖；
圖7是圖4中導(dǎo)軌架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是圖7的B-B向剖視圖；
圖9是本發(fā)明中閥塔實(shí)施例2在拆除子模塊后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是圖9的左視圖；
圖11是圖9的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明中閥塔的實(shí)施例1:如圖1至圖8所示，該閥塔是一種新型的柔性直流輸電支撐式閥塔，本實(shí)施例中閥塔是一種單塔結(jié)構(gòu)，閥塔包括支腳絕緣子101、層間絕緣子102、閥組層103和總水管104，每層閥組層103由兩個(gè)前后對稱布置的換流閥組件及兩者之間安裝的檢修平臺(tái)105構(gòu)成，每個(gè)換流閥組件由框架1061及其上裝配的子模塊1062、分支水管1063構(gòu)成，其中子模塊1062有五個(gè)并從左至右依次排布在框架1061上而形成閥段，各個(gè)子模塊1062又分別通過對應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)前后導(dǎo)向裝配在框架1061上，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的靠近檢修平臺(tái)105的一側(cè)為供子模塊1062進(jìn)出的抽拉開口 1071，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的抽拉開口 1071在框架1061上處于前后方向的同側(cè)、并在左右相互平齊；各子模塊1062中電容10622所處端為用于從抽拉開口 1071插入的插頭端10621，散熱裝置10623和主母排10624所處端為遠(yuǎn)離插頭端10621的尾端10625,在子模塊1062在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上安裝到位后,尾端10625會(huì)處于抽拉開口 1071位置處，以使各個(gè)子模塊1062的尾端10625在閥段靠近檢修平臺(tái)105的一側(cè)相互平齊；分支水管1063處于閥段中各個(gè)子模塊1062的散熱裝置10623下方并左右延伸，各子模塊1062中散熱裝置10623并行接通在分支水管1063上，散熱裝置10623的進(jìn)水口接通在分支水管1063的進(jìn)水管段上，散熱裝置10623的出水口接通在分支水管1063的出水管段上，分支水管1063的左端接通在總水管104上，總水管104位于兩換流閥組件之間的檢修平臺(tái)105左側(cè)位置處。
[0022]每層的閥組層103中兩換流閥組件的框架1061相對側(cè)為安裝檢修平臺(tái)105的檢修平臺(tái)安裝位，在相鄰層的閥組層103之間和底層的閥組層103下方設(shè)有與檢修平臺(tái)105對應(yīng)的爬梯108，框架1061上除檢修安裝位所在側(cè)外的其余三側(cè)固定有呈U形間隔布置的屏蔽罩109。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括框架1061上固設(shè)的左右延伸的導(dǎo)向架1072，導(dǎo)向架1072位于閥段的左、右側(cè)和相鄰子模塊1062之間，每個(gè)導(dǎo)向架1072是由左右對稱設(shè)置的翼板10721和兩翼板10721之間夾設(shè)的立板10722構(gòu)成的T形架體，每個(gè)翼板10721上又裝配有前后間隔排布的萬向球10723，萬向球10723從翼板10721上露出的高度低于立板10722的頂面，以使立板10722在兩翼板10721之間形成擋止子模塊1062左右移動(dòng)的擋止結(jié)構(gòu)，并在相鄰兩導(dǎo)向架1072之間由立板10722圍成供子模塊1062前后插拔的插拔單元，而抽拉開口 1071就處于該插拔單元的靠近檢修平臺(tái)105的一側(cè)。
[0023]每個(gè)閥段的靠近檢修平臺(tái)105的一側(cè)又設(shè)有橋接在相鄰兩子模塊1062的主母排10624之間的導(dǎo)電排10626，導(dǎo)電排10626將同閥段中各個(gè)子模塊1062的主母排10624依次串接，并在閥段的左右兩側(cè)分別設(shè)有用于接入主回路的引出接電端10627，引出接電端10627的引出端被固定在框架1061上于閥段的左右兩側(cè)設(shè)置的接電梁10611上，從而使得閥段通過同側(cè)的各導(dǎo)電排10626和引出接電端10627將各個(gè)子模塊1062接入主回路。
[0024]分支水管1063的進(jìn)水管段和出水管段上下間隔設(shè)置，并被安裝在框架1061上于子模塊1062的散熱裝置10623底部設(shè)置的安裝支架上。分支水管1063和散熱裝置10623通過子水管10628接通，子水管10628的兩端接口均處于散熱裝置10623的下方?？蚣?061上還固設(shè)有處于散熱裝置10623和分支水管的接口下方的漏水處理板10612，漏水處理板10612沿左右延伸、并在前后方向上沿抽拉開口 1071的供子模塊1062抽出的方向逐漸向下傾斜。
[0025]支腳絕緣子101有八組并撐托在底層的閥組層103中兩換流閥組件的框架1061四角位置處，層間絕緣子102則處于相鄰層的閥組層103之間并立設(shè)在兩個(gè)換流閥組件的框架1061四角位置處?？偹?04從支腳絕緣子101的底部引入后，被引向整個(gè)閥塔的左偵牝從各層的閥組層103中檢修平臺(tái)105的前側(cè)向上布置，在每層的閥組層103處接通到向前后叉開的分支水管1063上。
[0026]本實(shí)施例中閥塔采用地面支撐式結(jié)構(gòu)，通過支腳絕緣子101固定在地面上，六個(gè)子模塊1062組成一個(gè)閥組件，閥組件采用整體吊裝方式，通過層間絕緣子102依次連接，閥塔安裝時(shí)以閥組件為單位，現(xiàn)場安裝方便，工作量?。婚y塔的總水管104從下部引入，引向閥塔的左側(cè)，總水管104從下到上布置，通過分支水管1063連接到每一層閥組件的子水管10628，每個(gè)閥組件均安裝有漏水處理板10612，這種結(jié)構(gòu)可以避免由于閥塔上部水管漏水給下部元器件造成短路危害；每個(gè)閥塔安裝有兩個(gè)位于底層和頂層的維修平臺(tái)，維修平臺(tái)間裝有爬梯108，并且閥塔內(nèi)部留有維修空間，維修人員可以很方便地站在維修平臺(tái)上對閥塔各部件進(jìn)行維護(hù)和更換；閥塔外側(cè)屏蔽由數(shù)個(gè)小屏蔽罩109組成，既提高散熱性能，且美觀大方；此外，每個(gè)子模塊1062下部的導(dǎo)軌上都安裝有萬向球10723，這樣就可以很方便的將每一個(gè)子模塊1062拉出，進(jìn)行單獨(dú)維護(hù)。
[0027]本發(fā)明中閥塔的實(shí)施例2:如圖9至圖11所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，該閥塔是雙塔結(jié)構(gòu)，每層的閥組層203由兩對左右對稱的換流閥組件2031組成，每對換流閥組件又是由前后對稱的兩換流閥2031組成，在整個(gè)閥塔的左右兩側(cè)均設(shè)有總水管204，以便于從左側(cè)的一對換流閥組件左側(cè)、從右側(cè)的一對換流閥組件右側(cè)弓I入主水路。
[0028]在上述實(shí)施例中，總水管是從下向上布置的，即循環(huán)冷水在總水管中自下而上依次進(jìn)入各層閥組層中子模塊，再向下回流，在其他實(shí)施例中，總水管也可以從上向下布水。
[0029]在上述實(shí)施例中，各個(gè)閥組層采用支撐結(jié)構(gòu)，屏蔽罩采用小塊間隔布置，在其他實(shí)施例中，閥組層也可以采用懸吊結(jié)構(gòu)，而屏蔽罩也可以采用整體式設(shè)計(jì)。
[0030]在上述實(shí)施例中，同一換流閥組件中各個(gè)子模塊的散熱裝置并行接通在分支水管上，在其他實(shí)施例中，各散熱裝置也可以串接在分支水管上。
[0031]在上述實(shí)施例中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用帶有萬向球的導(dǎo)向架來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向，在其他實(shí)施例中，該導(dǎo)向架也可以是直線導(dǎo)軌、滑軌等。
[0032]本發(fā)明中換流閥組件的實(shí)施例:本實(shí)施例中換流閥組件的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中換流閥組件的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.換流閥組件，包括框架和兩個(gè)以上的子模塊，框架上裝配有用于接通總水管的分支水管，子模塊具有散熱裝置，其特征在于，所述子模塊沿框架左右方向依次排布成閥段，各子模塊分別通過對應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)前后導(dǎo)向裝配在框架上，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)均具有供對應(yīng)子模塊進(jìn)出的抽拉開口，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的抽拉開口在框架上處于前后方向的同側(cè)，各子模塊一端為與抽拉開口對應(yīng)的插頭端，散熱裝置遠(yuǎn)離插頭端而設(shè)置于子模塊的尾端，所述分支水管靠近抽拉開口而與子模塊的散熱裝置對應(yīng)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流閥組件，其特征在于，框架上于抽拉開口的供子模塊抽出的一側(cè)設(shè)有用于安裝維修平臺(tái)的檢修平臺(tái)安裝位，檢修平臺(tái)安裝位和閥段前后并排間隔設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換流閥組件，其特征在于，各子模塊中主母排通過尾端設(shè)置的導(dǎo)電排串接，閥段的左右兩端設(shè)有用于接入主回路的引出接電端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換流閥組件，其特征在于，框架上設(shè)有處于閥段中散熱裝置和分支水管的接口下方的漏水處理板，漏水處理板沿左右延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換流閥組件，其特征在于，各子模塊中散熱裝置并行接通在分支水管上，散熱裝置的進(jìn)水口接通在分支水管的進(jìn)水管段上，散熱裝置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的進(jìn)、出水管段在漏水處理板和閥段之間沿左右延伸。
6.閥塔，包括總水管和換流閥組件，換流閥組件包括框架和兩個(gè)以上的子模塊，框架上裝配有接通總水管的分支水管，子模塊具有散熱裝置，其特征在于，所述子模塊沿框架左右方向依次排布成閥段，各子模塊分別通過對應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)前后導(dǎo)向裝配在框架上，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)均具有供對應(yīng)子模塊進(jìn)出的抽拉開口，各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的抽拉開口在框架上處于前后方向的同側(cè)，各子模塊一端為與抽拉開口對應(yīng)的插頭端，散熱裝置遠(yuǎn)離插頭端而設(shè)置于子模塊的尾端，所述分支水管靠近抽拉開口而與子模塊的散熱裝置對應(yīng)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥塔,其特征在于,框架上于抽拉開口的供子模塊抽出的一側(cè)設(shè)有用于安裝維修平臺(tái)的檢修平臺(tái)安裝位，檢修平臺(tái)安裝位和閥段前后并排間隔設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的閥塔，其特征在于，各子模塊中主母排通過尾端設(shè)置的導(dǎo)電排串接，閥段的左右兩端設(shè)有用于接入主回路的引出接電端。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的閥塔，其特征在于，框架上設(shè)有處于閥段中散熱裝置和分支水管的接口下方的漏水處理板，漏水處理板沿左右延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閥塔，其特征在于，各子模塊中散熱裝置并行接通在分支水管上，散熱裝置的進(jìn)水口接通在分支水管的進(jìn)水管段上，散熱裝置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的進(jìn)、出水管段在漏水處理板和閥段之間沿左右延伸。
【文檔編號】H02M1/00GK103944356SQ201410139934
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】姚為正, 張建, 張承, 朱新華, 李申, 肖晉, 姚志國, 毛志云 申請人:許繼電氣股份有限公司