一种用于高压直流输电的晶闸管换流阀阀塔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阀塔，具体讲涉及一种用于高压直流输电的晶闸管换流阀阀塔。
【背景技术】
[0002]换流阀的核心器件是晶闸管，其电压等级为数千伏，而电网的电压等级远远高于晶闸管的电压等级，为实现换流，根据可选的晶闸管设计出低电压、小功率的基本换流阀模块，通过对换流阀模块进行横向、纵向扩展，实现多模块的相互通联，来满足高电压、大功率电力传输场合的需求。
[0003]目前国内外的高压直流换流阀多采用塔式结构、吊装设计，形成换流阀阀塔，换流阀阀塔的结构形式和吊装形式不尽相同。例如，有采用双列多层且各层错层布置的阀塔结构，这种阀塔结构的各层阀模块之间为刚性连接结构，只在阀塔与阀厅钢梁连接处采用柔性连接的设计，阀塔在受外力时整体摆动，柔性较差、抗震性能较差；还有些换流阀阀塔的整体虽然采用柔性连接，但是阀塔内各层换流阀阀模块的器件完全是沿直线方向依次顺序排列，造成结构跨度大、稳定性能差。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供一种用于高压直流输电的晶闸管换流阀阀塔。
[0005]本发明提供的技术方案是:一种用于高压直流输电的晶闸管换流阀阀塔，包括竖直设置且相互平行的避雷器和阀塔本体，所述阀塔本体包括水平方向设置的顶屏蔽罩、底屏蔽罩和顶、底屏蔽罩之间同方向平行设置的晶闸管换流阀阀模块，其改进之处在于:所述晶闸管换流阀阀模块为凹字形，所述避雷器设于凹字形晶闸管换流阀阀模块的开口外侧，并通过柔性管母与所述晶闸管换流阀阀模块相连。
[0006]优选的，所述避雷器包括通过螺栓固定的上、下两段避雷器本体和同轴设于所述避雷器本体外部同侧的半圆形均压环组，每个均压环组包括通过连接杆焊接固定的两个半圆形均压环；所述避雷器本体外部另一侧连接有柔性管母。
[0007]优选的，所述晶闸管换流阀阀模块包括组合框架，安装在组合框架上的晶闸管模块和水冷系统，以及设于组合框架外围的屏蔽罩；所述晶闸管模块包括第一晶闸管模块和垂直设于所述第一晶闸管模块同侧两外端的第二晶闸管模块和第三晶闸管模块。
[0008]进一步，所述组合框架为凸字形，包括第一矩形框架和对称设于所述第一矩形框架同侧两外端的第二矩形框架和第三矩形框架；
[0009]所述第一晶闸管模块安装在所述第一矩形框架上并垂直于所述组合框架的对称线方向，所述第二晶闸管模块和第三晶闸管模块分别安装在第二矩形框架和第三矩形框架上。
[0010]进一步，第一、第二、第三晶闸管模块均包括晶闸管压装机构和平行设于所述晶闸管压装机构两侧的门极箱和阻尼电容；
[0011]所述晶闸管压装机构分别安装在第一、第二、第三矩形框架的内侧；
[0012]所述门极箱分别安装在第一、第二、第三矩形框架与屏蔽罩之间，并分别与第一、第二、第三矩形框架的外框固定；
[0013]所述阻尼电容分别安装在第一矩形框架的外侧和第二、第三矩形框架的内侧。
[0014]进一步，安装在第一矩形框架中的晶闸管压装机构的两端分别通过水平母排与安装第二矩形框架中的晶闸管压装机构的一端和安装在第三矩形框架中的晶闸管压装机构的一端垂直连接，并在连接处安装有饱和电抗器；
[0015]安装在第二矩形框架中的晶闸管压装机构的另一端通过倾斜母排与竖直方向相邻的一晶闸管换流阀阀模块的第三矩形框架中的晶闸管压装机构连接，并在连接处安装有饱和电抗器；
[0016]安装在第三矩形框架中的晶闸管压装机构的另一端通过倾斜母排与竖直方向相邻的另一晶闸管换流阀阀模块的第二矩形框架中的晶闸管压装机构相连，并在连接处安装有饱和电抗器；
[0017]顶层晶闸管换流阀阀模块的第二矩形框架中的晶闸管压装机构通过倾斜母排与顶屏蔽罩电气相连；底层晶闸管换流阀阀模块的第三矩形框架中的晶闸管压装机构通过倾斜母排与底屏蔽罩电气相连；
[0018]所述倾斜母排还与柔性管母相连。
[0019]进一步，水冷系统包括在垂直于组合框架所在平面的方向上错层布置的进水水管和出水水管，所述进水水管和所述出水水管架设在所述组合框架底部，其走向与所述晶闸管压装机构的走向一致；
[0020]所述进水水管和所述出水水管分别与主进水管和主出水管连通，所述主进水管和所述主出水管分别设于第二框架和第三框架之间，并垂直于所述组合框架所在的平面。
[0021]进一步，屏蔽罩由对称设置在组合框架对称线两侧的矩形屏蔽单元和连接两侧矩形屏蔽单元的椭圆弧形屏蔽单元组成，所述矩形屏蔽单元和所述椭圆弧形屏蔽单元均垂直于所述组合框架所在的平面；所述矩形屏蔽单元在组合框架所在平面上的投影垂直于所述组合框架的对称线；
[0022]所述矩形屏蔽单元靠近且平行于第二、第三矩形框架；所述椭圆弧形屏蔽单元由多块独立的椭圆弧形屏蔽子单元沿组合框架外围组合形成；
[0023]所述矩形屏蔽单元与所述椭圆弧形屏蔽单元的连接部位以圆弧过渡。
[0024]进一步，第一矩形框架的四边由非金属绝缘梁连接组成，其内侧沿组合框架对称线平行的方向设置有两根金属梁，用于固定晶闸管压装机构；
[0025]第二、第三矩形框架中平行于组合框架对称线方向的边为非金属绝缘梁，垂直于组合框架对称线方向的边为金属梁，用于固定晶闸管压装机构和阻尼电容；
[0026]所述金属梁上、顶屏蔽罩和底屏蔽罩上均安装有金属吊座，相邻的晶闸管换流阀阀模块之间、顶层晶闸管换流阀阀模块与顶屏蔽罩之间、底层晶闸管换流阀阀模块与底屏蔽罩之间均通过连接金属吊座的悬吊式绝缘子柔性连接。
[0027]进一步，所述第一矩形框架另一侧两外端分别安装有连接第一矩形框架和第二矩形框架的斜梁A、以及连接第一矩形框架和第三矩形框架的斜梁B ;
[0028]所述第二矩形框架和第三矩形框架之间安装有垂直于组合框架对称线方向的横撑绝缘子。
[0029]与最接近的技术方案相比，本发明具有如下显著进步:
[0030](I)相邻两个晶闸管换流阀阀模块之间、顶层晶闸管换流阀阀模块与顶屏蔽罩之间、底层晶闸管换流阀阀模块与底屏蔽罩之间均通过悬吊式绝缘子柔性连接，使得阀塔可以水平方向摆动，抗震能力强；
[0031](2)同层晶闸管换流阀阀模块呈凹字形布置，能够保证在增加晶闸管压装数量的同时，使晶闸管换流阀阀模块在水平面上横向纵向尺寸同步增加，保持晶闸管换流阀阀模块的外形比例不失调，缩短了晶闸管换流阀阀模块的结构跨度，使得晶闸管换流阀阀塔的结构更加稳定；
[0032](3)组合框架采用金属梁和非金属绝缘梁组合而成，金属梁用于承重晶闸管压装机构，在保证阀模块结构强度的基础上，尽量使用非金属绝缘梁，减轻了阀模块的重量；
[0033](4)组合框架的第二、第三矩形框架之间设置垂直于组合框架对称线方向的横撑绝缘子，在加强阀模块结构强度的基础上，保证了阀模块内部的高压绝缘性能；
[0034](5)屏蔽罩设置为椭圆形，既能满足将阀模块的平面尺寸向四个方向延伸的要求，又能满足对外的屏蔽效果；
[0035](6)晶闸管换流阀阀模块采用分层布置形式，上层为电气设备、中间层为组合框架、下层为水冷系统，这种布置形式简洁有序，互不干涉，既保证了电气连接的顺畅与可靠，又保证了支撑结构的强度与绝缘；
[0036](7)饱和电抗器在结构布局上位于组合框架I “凸”字形凸出部分的外侧，以及阀模块倒“凹”字形凹陷部分的内侧；这种布置形式不仅满足电器连接的需要，同时满足阀模块的重量平衡布置需求，让阀模块的重心位于阀模块几何中心处；使得阀模块的结构更加稳定。
[0037](8)水冷系统的进水水路和出水水路在垂直于组合框架所在平面的同一平面内错层布置，不仅便于沿进闸管压装机构同时布置冷却水路，而且节省了阀模块的平面尺寸，使阀模块结构更加紧凑。
【附图说明】
[0038]图1为本发明提供的用于高压直流输电的晶闸管换流阀阀塔的立体结构示意图；
[0039]图2为图1中晶丨I]管换流阀阀塔的主视图；
[0040]图