换流站的布置结构的制作方法

本实用新型涉及特高压直流换流技术领域，特别是涉及一种换流站的布置结构。

背景技术：

换流站，是在高压直流输电系统中为了完成将交流电变换为直流电或将直流电变换为交流电、并达到电力系统对安全稳定及电能质量要求而建立的站点。换流站的设备众多，占用空间大，换流站包括直流场、阀厅等区域或根据需要布置的其他结构，直流场指设有与换流相关的直流设备及相关辅助设备的布置结构，阀厅是放置换流阀的建筑或区域或结构。

随着经济的高速发展，人口也越来越集中，土地资源作为有限资源而不断升值，征地成本也越来越高。由于换流站的建设占地面积大，高额征地成本使换流站的建设成本也越来越高，对负荷密集地区尤其是存在山丘地带的区域时，换流站区域的土石开挖量巨大，征地成本和建设成本进一步增高，给建设单位带来巨大的预算压力。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种换流站的布置结构，该换流站的布置结构布置更为紧凑，减少占地空间，降低建设成本。

其技术方案如下：

一种换流站的布置结构，包括直流场，直流场设有旁路回路，旁路回路设有两个、并呈镜像设置；及阀厅，阀厅与直流场对应设置，阀厅包括呈镜像设置的第一阀厅和第二阀厅，第一阀厅和第二阀厅均设有高端阀厅和低端阀厅，高端阀厅呈横向设置，低端阀厅呈纵向设置，高端阀厅的宽度端与低端阀厅的长度端对应设置、使高端阀厅和低端阀厅呈“L”型结构布置，两个旁路回路分别与第一阀厅和第二阀厅对应设置，旁路回路的长度端与对应的高端阀厅的长度端对应设置，旁路回路的宽度端与对应的低端阀厅的长度端对应设置。

上述换流站的布置结构，通过“L”型结构的高端阀厅和低端阀厅布置，减少了换流站的占地面积，同时，由于旁路回路的长度端与高端阀厅的长度端对应设置，旁路回路的宽度端与低端阀厅的长度端对应设置，从而使旁路回路位于“L”型结构的拐角内部，进一步降低了换流站的占地面积，使结构布置更为紧凑，降低建设成本。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，直流场还设有中性线设备和极线设备，中性线设备设于直流场的中部位置，极线设备设有两个、并分别设于中性线设备的两侧，两个极线设备分别与第一阀厅和第二阀厅对应设置。

在其中一个实施例中，直流场还设有平波电抗器回路，平波电抗器回路设有两个、并与极线设备对应设置，平波电抗器回路包括极线平波电抗器回路和中性线平波电抗器回路，极线平波电抗器回路呈串联设于对应的极线设备和对应的旁路回路，中性线平波电抗器回路呈串联设于中性线设备和对应的旁路回路。

在其中一个实施例中，中性线平波电抗器回路还包括阻塞滤波器回路，阻塞滤波器回路呈串联设于中性线设备和对应的旁路回路。

在其中一个实施例中，极线平波电抗器回路、中性线平波电抗器回路和阻塞滤波器回路均横向设置。

在其中一个实施例中，直流场还设有直流滤波器回路，直流滤波器回路呈并联设于中性线设备和极线设备。

在其中一个实施例中，中性线设备设有中性线冲击电容器。

在其中一个实施例中，中性线设备设有接地极出线，接地极出线设有注流回路和阻断回路。

在其中一个实施例中，直流场还设有直流电流测量设备，直流电流测量设备包括电流互感器；或直流场还设有直流电压测量设备，直流电压测量设备包括电压互感器。

在其中一个实施例中，还包括换流变压器，换流变压器包括高端换流变压器和低端换流变压器，高端换流变压器与高端阀厅的长度端对应设置，低端换流变压器与低端阀厅的长度端对应设置。

附图说明

图1为实施例中换流站的布置结构示意图；

图2为实施例中直流场的布置结构示意图。

110、旁路回路，120、中性线设备，121、接地极出线，122、中性线冲击电容器，130、极线设备，141、极线平波电抗器回路，142、中性线平波电抗器回路，143、直流滤波器回路，151、+800kV极线，152、-800kV极线，210、高端阀厅，220、低端阀厅。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明：

需要说明的是，文中所称元件与另一个元件“固定”时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示的实施例，提供了一种换流站的布置结构，包括直流场，直流场设有旁路回路110，旁路回路110设有两个、并呈镜像设置；及阀厅，阀厅与直流场对应设置，阀厅包括呈镜像设置的第一阀厅和第二阀厅，第一阀厅和第二阀厅均设有高端阀厅210和低端阀厅220，高端阀厅210呈横向设置，低端阀厅220呈纵向设置，高端阀厅210的宽度端与低端阀厅220的长度端对应设置、使高端阀厅210和低端阀厅220呈“L”型结构布置，两个旁路回路110分别与第一阀厅和第二阀厅对应设置，旁路回路110的长度端与对应的高端阀厅210的长度端对应设置，旁路回路110的宽度端与对应的低端阀厅220的长度端对应设置。

通过“L”型结构的高端阀厅210和低端阀厅220布置，减少了换流站的占地面积，同时，由于旁路回路110的长度端与高端阀厅210的长度端对应设置，旁路回路110的宽度端与低端阀厅220的长度端对应设置，从而使旁路回路110位于“L”型结构的拐角内部，进一步降低了换流站的占地面积，使结构布置更为紧凑，降低建设成本。

如图1所示，直流场和阀厅呈前后设置，旁路回路110呈左右镜像设有两个，两个旁路回路110设于直流场的后端位置，两个旁路回路110呈间距设置、以使直流场从俯视角度查看时呈倒“凹”字型结构设置，而第一阀厅和第二阀厅呈左右镜像设置，由于高端阀厅210和低端阀厅220均呈“L”型结构设置，使阀厅整体在俯视角度查看时呈“凸”字型结构设置。倒“凹”字型结构设置的直流场与“凸”字型结构设置的阀厅配合，使整体结构更为紧凑，从而节约了换流站的整体占地面积，降低了建设成本。

旁路回路110设有800kV、400kV和120kV三个电压等级，本领域技术人员可根据需要进行具体设置，这里不再赘述。旁路回路110分别与对应的高端阀厅210和低端阀厅220并联，起转换运行方式的作用。

如图1所示，直流场是换流站的重要组成部分，在特高压直流换流站中起着关键作用，对本领域技术人员而言，第一阀厅和第二阀厅可称为极1和极2，每极设两个12脉动阀组，每个12脉动阀组设置旁路回路110，右侧的高端阀厅210和低端阀厅220可称为极1高端阀厅210、极1低端阀厅220，左侧的高端阀厅210和低端阀厅220可称为极2高端阀厅210、极2低端阀厅220。

需要说明的是：换流站在高压直流输电系统中为了完成将交流电变换为直流电或将直流电变换为交流电、并达到电力系统对于安全稳定及电能质量要求，除了布置普通交流变电站的交流设备外，还需要设置与换流相关的直流设备及相关辅助设备，也即直流场或直流场设备，也可称直流场区，本领域技术人员通常称为直流场，这里不再赘述。

另外，本实施例中的横向或纵向、前端或后端均是为了方位说明的方便，并非是对本实施例的限制。

如图1和图2所示的实施例，直流场还设有中性线设备120和极线设备130，中性线设备120设于直流场的中部位置，极线设备130设有两个、并分别设于中性线设备120的两侧，两个极线设备130分别与第一阀厅和第二阀厅对应设置。如此布置节约占地空间，降低建设成本。

如图1所示，中性线设备120纵向设于直流场的中部，极线设备130分别呈左右镜像地横向设于中性线设备120的两侧，使布置更为紧凑，进一步节约了占地空间。

如图1和图2所示，两个极线设备130分别设有+800kV极线(极1)和-800kV极线(极2)。

如图1和图2所示的实施例，直流场还设有平波电抗器回路，平波电抗器回路设有两个、并与极线设备130对应设置，平波电抗器回路包括极线平波电抗器回路141和中性线平波电抗器回路142，极线平波电抗器回路呈串联设于对应的极线设备130和对应的旁路回路110，中性线平波电抗器回路142呈串联设于中性线设备120和对应的旁路回路110。

如图1和图2所示，平波电抗器回路呈左右镜像的设有两个，每个平波电抗器回路包括极线平波电抗器回路141和中性线平波电抗器回路142。极2的极线平波电抗器回路141串联设在极2的极线设备130和旁路回路110，极2的中性线平波电抗器回路142串联设在极2的中性线设备120和旁路回路110之间，极1的极线平波电抗器回路141和中性线平波电抗器回路142可据此设置，这里不再赘述。

进一步地，平波电抗器选用干式平波电抗器，平波电抗器采用低式支撑式布置，并在四周加设围栏。

平波电抗器回路的设置是为了抑制和滤除谐波，在极线或中性线上串联平波电抗器、并紧靠阀组安装。其不仅可起到抑制谐波的作用，还能有效限制故障和受扰动时直流电流的上升速率及幅值，并减小直流侧的交流脉动分量，保证在最小直流电流运行工况下的电流不间断。

如图1和图2所示的实施例，中性线平波电抗器回路142还包括阻塞滤波器回路，阻塞滤波器回路呈串联设于中性线设备120和对应的旁路回路110。

如图2所示，阻塞滤波器回路也呈左右分别设有一个，阻塞滤波器回路与中性线平波电抗器回路142设在一起，设置时，将中性线平波电抗器回路142和阻塞滤波器回路较常规设置的方式旋转90°设置，优化直流场的总行尺寸，使结构更为紧凑，并设置围栏将中性线平波电抗器回路142和阻塞滤波器回路布置在同一围栏中，通过合理布置围栏门的大小和位置便于后期运行检修。

如图1和图2所示的实施例，极线平波电抗器回路141、中性线平波电抗器回路142和阻塞滤波器回路均横向设置。

如图1所示，极线平波电抗器回路141、中性线平波电抗器回路142和阻塞滤波器回路均横向设置，其整体宽度与对应的第一阀厅或第二阀厅对应设置，使结构更为紧凑，减少占地空间。阻塞滤波器回路根据需要按50Hz和100Hz进行具体设置布置。

如图1和图2所示的实施例，直流场还设有直流滤波器回路143，直流滤波器回路143呈并联设于中性线设备120和极线设备130。

如图1和图2所示，直流滤波器回路143设于中性线平波电抗器和极线设备130之间的位置，以实现更为紧凑的设置，减少占地面积，并用于抑制架空直流线路中的谐波分量，使其对通信线路的干扰水平控制在规定范围内。

如图2所示，直流滤波器还兼做直流极线的出线架构，进一步减少占地面积。每极设置有一组直流滤波器，每组直流滤波器的高压电容器均采用单塔结构悬吊式安装。

如图1和图2所示，通过旁路回路110的布置、及平波电抗器回路(极线平波电抗器回路141和中性线平波电抗器回路142)和直流滤波器回路143的紧凑布置，使整个直流场的占地面积降低，较常规直流场的布置方式节约占地约三成至四成，大大降低了占地空间，降低建设成本。

如图1和图2所示的实施例，中性线设备120设有中性线冲击电容器122。中性线冲击电容器122可在换流站内形成低次谐波通道，消除由换流变杂散电容引起的低次非特征谐波，同时配合直流避雷器保护直流避雷器、直流电流测量设备和直流电压测量设备。

如图1和图2所示的实施例，中性线设备120设有接地极出线121，接地极出线121设有注流回路和阻断回路。注流回路和阻断回路的设置满足接地极的故障监测需要。

如图1和图2所示，中性线设备120设有两条接地极出线121，中性线设备120及其上的接地极出线121设在两个低端阀厅220之间对应的直流场中部位置。极线设备130的极线出线挂点高度为35米，接地极出线121构架高度为15米。

如图1和图2所示的实施例，直流场还设有直流电流测量设备，直流电流测量设备包括电流互感器；或直流场还设有直流电压测量设备，直流电压测量设备包括电压互感器。

直流电流测量设备和直流电压测量设备用于检测直流场内各设备的电流或电压等相关数据，以保证高压直流系统能够进行可靠的调节和保护，并提供实时可靠的系统数据。

如图1和图2所示的实施例，换流站还包括换流变压器，换流变压器包括高端换流变压器和低端换流变压器，高端换流变压器与高端阀厅210的长度端对应设置，低端换流变压器与低端阀厅220的长度端对应设置。

如图1所示，高端换流变压器设于高端阀厅210的后方位置，或高端换流变压器设于高端阀厅210的长度端位置，而由于两个低端阀厅220面对面设置、从而使低端换流变压器也呈左右设置、并面对面设置，整体布局更为紧凑，降低占用空间，节约建设成本。

进一步地，如图1所示，第一阀厅和第二阀厅还分别对应设有主控制楼和辅助控制楼，以分别控制第一阀厅和第二阀厅内的设备运行。

如图1所示，每极的12脉动阀组对应的旁路回路中还设有旁路断路器和隔离开关，每个旁路回路的一台旁路断路器和三台旁路隔离开关呈“回”字型结构设置、并设于平波电抗器回路和对应的第一阀厅或第二阀厅之间，并通过穿墙套管与对应阀厅内的设备连接。每极设置一组直流滤波器回路143，换流站内设置直流极线引线塔，直流场内的各设备均为敞开式布置，各设备间通过管母和软导线连接，T接时采用分裂软导线连接，布置方式灵活。

另外，直流场还设有：

直流开关设备：为了实现故障的保护切除、运行方式的转换及检修隔离等目的；

直流避雷器：限制由雷击、操作、故障或其他原因导致的各类过电压，以对直流场内的各设备提供运行保护，从而达到提高系统运行可靠性、降低设备成本的目的。

如图1和图2所示，直流电流经+800kV极线151进入直流场，分别经过+800kV极线151对应的极1极线设备130、极1极线平波电抗器回路141，接着进入极1高端阀厅210、极1低端阀厅220、极1对应的中性线平波电抗器回路142、极1对应的阻塞滤波器回路，接着进入极1和极2对应的中性线设备120、极2对应的阻塞滤波器回路、极2对应的中性线平波电抗器回路142、极2低端阀厅220、极2高端阀厅210、极2对应的极线平波电抗器回路、极2极线设备130、-800kV极线152，最终出换流站。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。