一种可移动式高压大容量dc/dc换流器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种直流换流器，具体涉及一种可移动式高压大容量DC/DC换流器。
【背景技术】
[0002]在交流输电中，实现不同电压等级之间转换的关键设备为交流变压器。而在直流电网中，实现不同等级直流电压互联和电压变换的关键设备则是直流换流器。其主要作用包括实现不同电压等级、不同直流技术和不同拓扑型式直流网络的联接;实现不同子系统之间的功率交换;实现不同子网络之间的电气隔离;实现发电厂或负荷在远距离直流传输线路中部的接入;实现长距离小容量功率的传输等。
[0003]目前已经公开的直流换流器设备主要集中在低电压、小功率应用场合，主要应用于电子设备。其中，申请号为201110164588.0和申请号为200810045718.7的发明专利都是关于直流换流器，重点是应用于电子设备的直流换流器，但电压和容量相对较小，无法适用于高电压、大容量领域。
[0004]针对高压大容量领域的直流换流器设计，目前在国内的研究相对较少，截止目前，还没有明确的工程应用场合，因此高压大容量应用领域的直流换流器相对是一个技术空白，目前还没有查到明确的高压大容量直流换流器装置设计方面的专利。
[0005]考虑到直流换流器的工程应用，直流换流器可能应用于不同的电压等级，电压跨度从几千伏到上百千伏，因此直流换流器的阀模块设计必须具有可扩展性，便于实现不同电压等级之间的灵活扩展。同时直流变化器结构应便于工程安装和调试，以及运行维护。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种可移动式高压大容量DC/DC换流器，具有紧凑性、可扩展性和高可靠性，为直流换流器在直流输电领域，尤其是直流电网领域的应用奠定基础。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0008]本发明提供一种可移动式高压大容量DC/DC换流器，所述DC/DC换流器包括高压换流装置、谐振装置和低压换流装置;所述高压换流装置通过谐振装置与低压换流装置连接。
[0009]所述高压换流装置包括高压集装箱以及布置在高压集装箱内部的高压换流器、高压桥臂电抗和控制保护单元；
[0010]所述高压换流器通过高压电气连接母排连接高压桥臂电抗;所述高压电气连接母排上布置第一电气检测单元，所述第一电气检测单元直接固定在高压集装箱的顶部，且采用悬挂式结构；
[0011]所述第一电气检测单元与控制保护单元之间通过控制电缆连接。
[0012]所述高压集装箱内部还布置有第一冷却系统，所述第一冷却系统包括高压进水管和高压回水管;所述高压进水管和高压回水管均与高压换流器的分支水管系统连接，两者均采用悬挂方式固定于高压集装箱的顶部，且引出高压集装箱外部。
[0013]所述高压集装箱内部设有第一屏蔽隔断墙，将高压换流器和高压桥臂电抗隔离在一个空间内，将控制保护单元单元隔离在另一个空间内；
[0014]所述高压集装箱内部同时设有第一温湿度调节系统、第一测温系统和第一动力照明系统。
[0015]所述高压换流器由N结构相同的阀模块组成，不同的阀模块之间通过层间支撑绝缘子和固定支撑绝缘子连接；
[0016]每个阀模块包含了m个依次串联子模块，且通过设置第一分支管路系统对子模块内部的半导体器件进行冷却，所述第一分支管路系统包括高压分支干管和高压支路管路；
[0017]所述高压支路管路的条数与阀模块内部的子模块数量相等，所述高压支路管路相对于高压分支干管采用并联布置结构。
[0018]所述低压换流装置包括低压集装箱以及布置在低压集装箱内部的低压换流器、低压桥臂电抗和谐振电抗电容；
[0019]所述低压换流器、低压桥臂电抗和谐振电抗电容沿低压集装箱长度方向依次顺序布置；
[0020]所述低压换流器通过低压电气连接母排连接低压桥臂电抗;所述低压电气连接母排上布置第二电气检测单元，所述第二电气检测单元直接固定在低压集装箱的顶部，且采用悬挂式结构；
[0021]所述第二电气检测单元与高压集装箱内部的控制保护单元之间通过控制电缆连接。
[0022]所述低压集装箱内部还布置有第二冷却系统，所述第二冷却系统包括低压进水管和低压回水管;所述低压进水管和低压回水管均与低压换流器的分支水管系统连接，两者均采用悬挂方式固定于低压集装箱的顶部，且引出低压集装箱外部；
[0023]低压进水管、低压回水管、高压进水管和高压回水管均连接同一个外部冷却装置上。
[0024]所述低压集装箱内部设有第二屏蔽隔断墙，将低压换流器和低压桥臂电抗隔离在一个空间内，将谐振电抗电容隔离在另一个空间内；
[0025]所述低压集装箱内部同时设有第二温湿度调节系统、第二测温系统和第二动力照明系统。
[0026]所述低压换流器由N结构相同的阀模块组成，不同的阀模块之间通过层间支撑绝缘子和固定支撑绝缘子连接；
[0027]每个阀模块包含了m个依次串联子模块，且通过设置第二分支管路系统对子模块内部的半导体器件进行冷却，所述第二分支管路系统包括低压分支干管和低压支路管路；
[0028]所述低压支路管路的条数与阀模块内部的子模块数量相等，所述低压支路管路相对于低压分支干管采用并联布置结构。
[0029]所述高压集装箱和低压集装箱之间平层并列放置或上下重叠放置；
[0030]所述高压集装箱和低压集装箱之间通过交流接线连接，交流接线采用电缆形式或金属裸导体形式。
[0031]所述高压集装箱和低压集装箱的侧壁上分别设有两个高压直流套管和两个低压直流套管，用于DC/DC换流器的直流进出线连接，高压直流套管和低压直流套管满足结构安装强度和电压耐受的要求。
[0032]与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果:
[0033]1.通过集装箱设计，可实现换流器的高度集成，从而实现快速组装和移动；
[0034]2.通过集装箱的空间分隔设计，将换流器每个功能部分独立开，避免了强电部分与控制弱点部分的相互干扰；
[0035]3.采用独立变电站设计，具有集成式变电站的功能。除了基本的电气供能外，包含了相对独立的照明系统、防火报警系统、独立灭火系统、集中空调系统等；
[0036]4.在整体结构上，采用独立箱式结构设计，使DC/DC换流器具有很高的扩展应用特性；
[0037]5.在内部布置上，采用主电气功能分区、辅助系统独立分区隔离布置的集成化设计；
[0038]6.采用高压、低压间分布式隔离设计，有效的节省了绝缘间隙，大幅降低了设备空间尺寸；
[0039]7.通过集装箱设计，提高了DC/DC换流器的整体耐候性及可靠性，且降低了DC/DC换流器的占地面积，同时由于集装箱的地电位特性，可以减少检修间隔距离。
【附图说明】
[0040]图1是本发明实施例中DC/DC换流器电气拓扑图；
[0041]图2是本发明实施例中DC/DC换流器内部结构图；
[0042]图3是本发明实施例中高压集装箱内部结构图；
[0043]图4是本发明实施例中高压换流器结构图；
[0044]图5是本发明实施例中低压集装箱内部结构图；
[0045]图6是本发明实施例中低压换流器结构图；
[0046]图中，5-低压换流器，6-低压集装箱，7-高压换流器，8-高压集装箱，9_交流接线，I O-谐振电抗电容，11 -控制保护单元，12-高压桥臂电抗，13-低压桥臂电抗，14-集中空调系统，15-高压进水管，16-高压回水管，17-第一屏蔽隔断墙，18-高压电气连接母排，19-第一电气检测单元，20-第一温湿度调节系统，21-子模块，22-第一分支管路系统，23-高压分支干管，24-高压支路管路，25-高压阀侧连接母排，26-固定支撑绝缘子，27-层间支撑绝缘子，28-低压电气连接母排，29-低压进水管，30-低压回水管，31-第二温湿度调节系统，32-第二分支管路系统，33-低压分支干管，34-低压支路管路，35-低压阀侧连接母排，36-第二电气检测单元。
【具体实施方式】
[0047]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0048]以图1所示的DC/DC换流器电气拓扑为基础，本发明提供一种可移动式高压大容量DC/DC换流器，为了实现电气与装置的协同配合设计，具备可扩展性，将图1所示拓扑根据电气特点，进行功能分区，分为高压换流单元、低压换流单元和谐振单元，在装置集成设计上，对应三个电气功能分区，如图2，所述DC/DC换流器包括高压换流装置、谐振装置和低压换流装置;所述高压换流装置通过谐振装置与低压换流装置连接。
[0049]所述高压集装箱8和低压集装箱6之间平层并列放置或上下重叠放置；
[0050]所述高压集装箱8和低压集装箱6之间通过交流接线9连接，交流接线9采用电缆形式或金属裸导体形式。
[0051]如图3，所述高压换流装置包括高压集装箱8以及布置在高压集装箱8内部的高压换流器7、高压桥臂电抗12和控制保护单元11;
[0052]所述高压换流器7通过高压电气连接母排18连接高压桥臂电抗12;所述高压电气连接母排18上布置第一电气检测单元19，所述第一电气检测单元19直接固定在高压集装箱8的顶部，且采用悬挂式结构；
[0053]所述第一电气检测单元19与控制保护单元11之间通过控制电缆连接。
[0054]所述高压集装箱8内部还布置有第一冷却系统，所述第一冷却系统包括高压进水管15和高压回水管16;所述高压进水管15和高压回水管16均与高压换流器7的分支水管系统连接，两者均采用悬挂方式固定于高压集装箱8的顶部，且引出高压集装箱8外部。
[0055]所述高压集装箱8内部设有第一屏蔽隔断墙17，将高压换流器7和高压桥臂电抗12隔离在一个空间内，将控制保护单元11单元隔离在另一个空间内；
[0056]所述高压集装箱8内部同时设有第一温湿度调节系统20、第一测温系统和第一动力照明系统。
[0057]如图4，所述高压换流器7由N结构相同的阀模块组成，不同的阀模块之间通过层间支撑绝缘子27和固定支撑绝缘子26连接;在高压换流器的一侧布置了相应的用于和高压桥臂电抗连接的高压阀侧连接母排25。
[0058]每个阀模块包含了m个依次串联子模块21，且通过设置第一分支管路系统22对子模块21内部的半导体器件进行冷却，所述第