换流阀组件及使用该换流阀组件的阀塔的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种换流阀组件及使用该换流阀组件的阀塔，换流阀组件中两个以上的子模块依次排布在框架上而形成阀段，各子模块分别通过对应的导向机构沿阀段的列向导向装配在框架上，各导向机构的抽拉开口在框架上处于前后方向的同侧，各子模块一端为与抽拉开口对应的插头端，散热装置远离插头端而设置于子模块的尾端，分支水管靠近抽拉开口而与子模块的散热装置对应设置，在进行阀塔的检修和安装时，各子模块的插头端可通过抽拉开口从导向机构的同侧导向装配在框架上，这样位于子模块尾端的散热装置将处于整个阀段的同侧，从而使得操作人员可在阀段的抽拉开口所处侧完成子模块在框架上的安装，使得换流阀组件能够方便快捷的安装和维修。
【专利说明】换流阀组件及使用该换流阀组件的阀塔
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种换流阀组件及使用该换流阀组件的阀塔。
【背景技术】
[0002]柔性直流输电是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，与交流输电和常规直流输电相比，柔性直流输电在传输能量的同时，能够灵活地调节交流系统的电压，因此柔性直流输电具有可控性较好、运行方式灵活、适用场合多等显著优点，从而在当前电网建设日益困难以及可再生能源、分布式电源、电网智能化技术迅速发展的新形式下，柔性直流输电技术为弥补传统高压交直流输电技术的不足提供了新的途径。
[0003]目前，国内外的柔性直流输电阀塔均处于研发阶段，阀塔采用支撑式结构和悬吊式结构，阀塔由多层换流阀组件层叠而成，每层换流阀组件中各部件的布置方式如中国专利文献CN101719719B所公开的一种晶闸管换流阀模块，一个晶闸管换流阀模块相当于一层换流阀组件，该晶闸管换流阀模块包括对称布置的两个阀段，每个阀段又包括饱和电抗器组件、晶闸管单元、直流均压电阻单元、取能电阻单元、阻尼电阻单元、阻尼电容单元、门极单元和水冷系统，其中晶闸管单元、直流均压电阻单元、取能电阻单元、阻尼电阻单元、阻尼电容单元和门极单元被固定在同一框架上而形成一个晶闸管级组件，饱和电抗器作为一个单独组件，晶闸管单元是由若干个晶闸管及其附属部件串联而成，每个晶闸管的两侧都连接有散热器并对应一个阻尼电阻、阻尼电容、直流均电阻、取能电阻和门极电路，在布置方式上:以晶闸管单元为中心，晶闸管单元的两侧布置门极单元、阻尼电阻和阻尼电容，晶闸管级组件与饱和电抗器组件串联构成一个阀段，因此这种晶闸管换流阀模块中各个单元和水冷系统被相对独立的布置在框架上，各个单元和水冷系统的布置结构离散，从而使得阀塔的安装和检修作业极为不便。
[0004]申请号为201310239581.X的中国专利文献公开了一种IGBT功率单元及用于柔性直流输电的子模块，该子模块包括电容、母排组件和IGBT模块，电容被固定在两个支撑导轨后侧，IGBT模块及其控制回路之间夹设有板状散热器，每个IGBT模块上均安装有与电容连接的复合母排，IGBT模块有两个并设置在两板状散热器之间，两板状散热器的顶部通过U型的水管连通，IGBT功率模块、晶闸管压接单元和旁路开关被安装在同一固定底座上，固定底座被固定在两个支撑轨道的前侧，主母排位于固定底座背向电容的一侧，IGBT功率模块和晶闸管压接单元通过两个复合母排和主母排将主回路的元件连接起来，从而使得子模块形成整体式的模块结构，但现有技术中尚无合理的换向阀组件布置方式与所述子模块配套，因此现有的阀塔仍然存在安装和检修不便的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种便于安装和维修的换流阀组件，同时还提供了一种使用该换流阀组件的阀塔。
[0006]为了实现以上目的，本发明中换流阀组件的技术方案如下: 换流阀组件，包括框架和两个以上的子模块，框架上装配有用于接通总水管的分支水管，子模块具有散热装置，所述子模块沿框架左右方向依次排布成阀段，各子模块分别通过对应的导向机构前后导向装配在框架上，各导向机构均具有供对应子模块进出的抽拉开口，各导向机构的抽拉开口在框架上处于前后方向的同侧，各子模块一端为与抽拉开口对应的插头端，散热装置远离插头端而设置于子模块的尾端，所述分支水管靠近抽拉开口而与子模块的散热装置对应设置。
[0007]框架上于抽拉开口的供子模块抽出的一侧设有用于安装维修平台的检修平台安装位，检修平台安装位和阀段前后并排间隔设置。
[0008]各子模块中主母排通过尾端设置的导电排串接，阀段的左右两端设有用于接入主回路的引出接电端。
[0009]框架上设有处于阀段中散热装置和分支水管的接口下方的漏水处理板，漏水处理板沿左右延伸。
[0010]各子模块中散热装置并行接通在分支水管上，散热装置的进水口接通在分支水管的进水管段上，散热装置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的进、出水管段在漏水处理板和阀段之间沿左右延伸。
[0011]本发明中阀塔的技术方案如下:
阀塔，包括总水管和换流阀组件，换流阀组件包括框架和两个以上的子模块，框架上装配有接通总水管的分支水管，子模块具有散热装置，所述子模块沿框架左右方向依次排布成阀段，各子模块分别通过对应的导向机构前后导向装配在框架上，各导向机构均具有供对应子模块进出的抽拉开口，各导向机构的抽拉开口在框架上处于前后方向的同侧，各子模块一端为与抽拉开口对应的插头端，散热装置远离插头端而设置于子模块的尾端，所述分支水管靠近抽拉开口而与子模块的散热装置对应设置。
[0012]框架上于抽拉开口的供子模块抽出的一侧设有用于安装维修平台的检修平台安装位，检修平台安装位和阀段前后并排间隔设置。
[0013]各子模块中主母排通过尾端设置的导电排串接，阀段的左右两端设有用于接入主回路的引出接电端。
[0014]框架上设有处于阀段中散热装置和分支水管的接口下方的漏水处理板，漏水处理板沿左右延伸。
[0015]各子模块中散热装置并行接通在分支水管上，散热装置的进水口接通在分支水管的进水管段上，散热装置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的进、出水管段在漏水处理板和阀段之间沿左右延伸。
[0016]本发明将两个以上的子模块依次排布在框架上而形成阀段，各子模块分别通过对应的导向机构沿阀段的列向导向装配在框架上，各导向机构的抽拉开口在框架上处于前后方向的同侧，各子模块一端为与抽拉开口对应的插头端，散热装置远离插头端而设置于子模块的尾端，分支水管靠近抽拉开口而与子模块的散热装置对应设置，在进行阀塔的检修和安装时，各子模块的插头端可通过抽拉开口从导向机构的同侧导向装配在框架上，这样位于子模块尾端的散热装置将处于整个阀段的同侧，从而使得操作人员可在阀段的抽拉开口所处侧完成子模块在框架上的安装，使得换流阀组件能够方便快捷的安装和维修。
[0017]进一步的，框架上抽拉开口的供子模块抽出的一侧设有用于安装维修平台的检修平台安装位，从而使得操作人员可站在检修平台上完成整个换流阀组件的安装和检修，并通过增设检修平台来扩大安装和检修的空间，进一步方便换流阀的安装和检修。
[0018]进一步的，各子模块中主母排通过阀段的抽拉开口所处侧设置的导电排串接，这样换流阀组件的接水和接电作业将在阀段的同侧完成，进一步方便换流阀组件的安装和维修。
[0019]进一步的，框架上设有处于阀段中散热装置和分支水管的接口下方的漏水处理板，在散热装置和分支水管的接口处出现漏水时，该漏水处理板能够防止水落到下层换流阀组件上，以避免漏水对阀塔中换流阀组件的损害，而且漏水处理板在处于散热装置下方后，漏水处理板也相应的处于靠近抽拉开口的位置处，进一步方便操作人员对阀塔的安装和检修。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明中阀塔实施例1的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的俯视图；
图4是图3中换流阀组件的结构示意图；
图5是图4的仰视图；
图6是图5的A-A向剖视图；
图7是图4中导轨架的结构示意图；
图8是图7的B-B向剖视图；
图9是本发明中阀塔实施例2在拆除子模块后的结构示意图；
图10是图9的左视图；
图11是图9的俯视图。
【具体实施方式】
[0021]本发明中阀塔的实施例1:如图1至图8所示，该阀塔是一种新型的柔性直流输电支撑式阀塔，本实施例中阀塔是一种单塔结构，阀塔包括支脚绝缘子101、层间绝缘子102、阀组层103和总水管104，每层阀组层103由两个前后对称布置的换流阀组件及两者之间安装的检修平台105构成，每个换流阀组件由框架1061及其上装配的子模块1062、分支水管1063构成，其中子模块1062有五个并从左至右依次排布在框架1061上而形成阀段，各个子模块1062又分别通过对应的导向机构前后导向装配在框架1061上，各导向机构的靠近检修平台105的一侧为供子模块1062进出的抽拉开口 1071，各导向机构的抽拉开口 1071在框架1061上处于前后方向的同侧、并在左右相互平齐；各子模块1062中电容10622所处端为用于从抽拉开口 1071插入的插头端10621，散热装置10623和主母排10624所处端为远离插头端10621的尾端10625,在子模块1062在导向机构上安装到位后,尾端10625会处于抽拉开口 1071位置处，以使各个子模块1062的尾端10625在阀段靠近检修平台105的一侧相互平齐；分支水管1063处于阀段中各个子模块1062的散热装置10623下方并左右延伸，各子模块1062中散热装置10623并行接通在分支水管1063上，散热装置10623的进水口接通在分支水管1063的进水管段上，散热装置10623的出水口接通在分支水管1063的出水管段上，分支水管1063的左端接通在总水管104上，总水管104位于两换流阀组件之间的检修平台105左侧位置处。
[0022]每层的阀组层103中两换流阀组件的框架1061相对侧为安装检修平台105的检修平台安装位，在相邻层的阀组层103之间和底层的阀组层103下方设有与检修平台105对应的爬梯108，框架1061上除检修安装位所在侧外的其余三侧固定有呈U形间隔布置的屏蔽罩109。导向机构包括框架1061上固设的左右延伸的导向架1072，导向架1072位于阀段的左、右侧和相邻子模块1062之间，每个导向架1072是由左右对称设置的翼板10721和两翼板10721之间夹设的立板10722构成的T形架体，每个翼板10721上又装配有前后间隔排布的万向球10723，万向球10723从翼板10721上露出的高度低于立板10722的顶面，以使立板10722在两翼板10721之间形成挡止子模块1062左右移动的挡止结构，并在相邻两导向架1072之间由立板10722围成供子模块1062前后插拔的插拔单元，而抽拉开口 1071就处于该插拔单元的靠近检修平台105的一侧。
[0023]每个阀段的靠近检修平台105的一侧又设有桥接在相邻两子模块1062的主母排10624之间的导电排10626，导电排10626将同阀段中各个子模块1062的主母排10624依次串接，并在阀段的左右两侧分别设有用于接入主回路的引出接电端10627，引出接电端10627的引出端被固定在框架1061上于阀段的左右两侧设置的接电梁10611上，从而使得阀段通过同侧的各导电排10626和引出接电端10627将各个子模块1062接入主回路。
[0024]分支水管1063的进水管段和出水管段上下间隔设置，并被安装在框架1061上于子模块1062的散热装置10623底部设置的安装支架上。分支水管1063和散热装置10623通过子水管10628接通，子水管10628的两端接口均处于散热装置10623的下方。框架1061上还固设有处于散热装置10623和分支水管的接口下方的漏水处理板10612，漏水处理板10612沿左右延伸、并在前后方向上沿抽拉开口 1071的供子模块1062抽出的方向逐渐向下倾斜。
[0025]支脚绝缘子101有八组并撑托在底层的阀组层103中两换流阀组件的框架1061四角位置处，层间绝缘子102则处于相邻层的阀组层103之间并立设在两个换流阀组件的框架1061四角位置处。总水管104从支脚绝缘子101的底部引入后，被引向整个阀塔的左侦牝从各层的阀组层103中检修平台105的前侧向上布置，在每层的阀组层103处接通到向前后叉开的分支水管1063上。
[0026]本实施例中阀塔采用地面支撑式结构，通过支脚绝缘子101固定在地面上，六个子模块1062组成一个阀组件，阀组件采用整体吊装方式，通过层间绝缘子102依次连接，阀塔安装时以阀组件为单位，现场安装方便，工作量小；阀塔的总水管104从下部引入，引向阀塔的左侧，总水管104从下到上布置，通过分支水管1063连接到每一层阀组件的子水管10628，每个阀组件均安装有漏水处理板10612，这种结构可以避免由于阀塔上部水管漏水给下部元器件造成短路危害；每个阀塔安装有两个位于底层和顶层的维修平台，维修平台间装有爬梯108，并且阀塔内部留有维修空间，维修人员可以很方便地站在维修平台上对阀塔各部件进行维护和更换；阀塔外侧屏蔽由数个小屏蔽罩109组成，既提高散热性能，且美观大方；此外，每个子模块1062下部的导轨上都安装有万向球10723，这样就可以很方便的将每一个子模块1062拉出，进行单独维护。
[0027]本发明中阀塔的实施例2:如图9至图11所示，本实施例与实施例1的区别在于，该阀塔是双塔结构，每层的阀组层203由两对左右对称的换流阀组件2031组成，每对换流阀组件又是由前后对称的两换流阀2031组成，在整个阀塔的左右两侧均设有总水管204，以便于从左侧的一对换流阀组件左侧、从右侧的一对换流阀组件右侧弓I入主水路。
[0028]在上述实施例中，总水管是从下向上布置的，即循环冷水在总水管中自下而上依次进入各层阀组层中子模块，再向下回流，在其他实施例中，总水管也可以从上向下布水。
[0029]在上述实施例中，各个阀组层采用支撑结构，屏蔽罩采用小块间隔布置，在其他实施例中，阀组层也可以采用悬吊结构，而屏蔽罩也可以采用整体式设计。
[0030]在上述实施例中，同一换流阀组件中各个子模块的散热装置并行接通在分支水管上，在其他实施例中，各散热装置也可以串接在分支水管上。
[0031]在上述实施例中，导向机构采用带有万向球的导向架来实现导向，在其他实施例中，该导向架也可以是直线导轨、滑轨等。
[0032]本发明中换流阀组件的实施例:本实施例中换流阀组件的结构与上述实施例中换流阀组件的结构相同，因此不再赘述。
【权利要求】
1.换流阀组件，包括框架和两个以上的子模块，框架上装配有用于接通总水管的分支水管，子模块具有散热装置，其特征在于，所述子模块沿框架左右方向依次排布成阀段，各子模块分别通过对应的导向机构前后导向装配在框架上，各导向机构均具有供对应子模块进出的抽拉开口，各导向机构的抽拉开口在框架上处于前后方向的同侧，各子模块一端为与抽拉开口对应的插头端，散热装置远离插头端而设置于子模块的尾端，所述分支水管靠近抽拉开口而与子模块的散热装置对应设置。
2.根据权利要求1所述的换流阀组件，其特征在于，框架上于抽拉开口的供子模块抽出的一侧设有用于安装维修平台的检修平台安装位，检修平台安装位和阀段前后并排间隔设置。
3.根据权利要求1或2所述的换流阀组件，其特征在于，各子模块中主母排通过尾端设置的导电排串接，阀段的左右两端设有用于接入主回路的引出接电端。
4.根据权利要求1或2所述的换流阀组件，其特征在于，框架上设有处于阀段中散热装置和分支水管的接口下方的漏水处理板，漏水处理板沿左右延伸。
5.根据权利要求4所述的换流阀组件，其特征在于，各子模块中散热装置并行接通在分支水管上，散热装置的进水口接通在分支水管的进水管段上，散热装置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的进、出水管段在漏水处理板和阀段之间沿左右延伸。
6.阀塔，包括总水管和换流阀组件，换流阀组件包括框架和两个以上的子模块，框架上装配有接通总水管的分支水管，子模块具有散热装置，其特征在于，所述子模块沿框架左右方向依次排布成阀段，各子模块分别通过对应的导向机构前后导向装配在框架上，各导向机构均具有供对应子模块进出的抽拉开口，各导向机构的抽拉开口在框架上处于前后方向的同侧，各子模块一端为与抽拉开口对应的插头端，散热装置远离插头端而设置于子模块的尾端，所述分支水管靠近抽拉开口而与子模块的散热装置对应设置。
7.根据权利要求6所述的阀塔,其特征在于,框架上于抽拉开口的供子模块抽出的一侧设有用于安装维修平台的检修平台安装位，检修平台安装位和阀段前后并排间隔设置。
8.根据权利要求6或7所述的阀塔，其特征在于，各子模块中主母排通过尾端设置的导电排串接，阀段的左右两端设有用于接入主回路的引出接电端。
9.根据权利要求6或7所述的阀塔，其特征在于，框架上设有处于阀段中散热装置和分支水管的接口下方的漏水处理板，漏水处理板沿左右延伸。
10.根据权利要求9所述的阀塔，其特征在于，各子模块中散热装置并行接通在分支水管上，散热装置的进水口接通在分支水管的进水管段上，散热装置的出水口接通在分支水管的出水管段上，分支水管的进、出水管段在漏水处理板和阀段之间沿左右延伸。
【文档编号】H02M1/00GK103944356SQ201410139934
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】姚为正, 张建, 张承, 朱新华, 李申, 肖晋, 姚志国, 毛志云 申请人:许继电气股份有限公司