[發明專利]一種基于電壓源變流器的柔性直流輸電換流閥閥塔

無效

• 申請號: 201410000293.3
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103715916A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張廣泰;吳繼平;顧斌;惲強龍;謝曄源;潘淳;高彪
• 申請（專利權）人: 常州博瑞電力自動化設備有限公司;南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H05K7/20
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技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別是涉及一種基于電壓源變流器的柔性直流輸電換流閥閥塔。

背景技術

隨著經濟的增長及人民生活水平的不斷提高，我國對電能的需求越來越高，而我國能源及電力儲備分布不均，因此如何高效解決電力資源輸送問題是目前電力電子技術領域的一大熱點和難點。目前最常用的是交流輸電技術，但由于存在導線的電阻損耗及交流感抗的損耗，當線路過長時，輸送的電能就會全部消耗在輸電線路上，因此交流輸電不能做太遠距離輸電，大力研究、發展直流輸電技術已成為必須。

直流輸電技術常用的是晶閘管換流閥，閥塔一般常用懸吊式或立式結構。懸吊式閥塔整體采用了柔性連接方式，主要為懸吊絕緣子與旋轉鉸接連接，閥層之間存在相對晃動現象，且由于懸吊絕緣子只能承受縱向拉力，無法承受剪切力，因此存在水平方向的自由度，因此閥塔整體運行穩定性及抗震能力下降。立式結構換流閥閥塔在大功率高壓直流輸電中應用時，閥塔整體組件需大大增加，但結構有所限制，存在諸多設計困難，同時對換流閥閥廳結構要求大大提高，現場安裝實施也較為不便。同時，該類型的閥塔，需對不同的閥層采取整體屏蔽措施，一定程度上將影響閥塔的散熱效果，設計中，電氣性能、機械性能等很難同時滿足，且結構過于緊湊，給安裝及檢修工作帶來了諸多不便。

發明內容

為了克服上述常規晶閘管換流閥的不足之處，本發明提供了一種電壓源變流器的柔性直流輸電換流閥閥塔。

本發明所采用的技術方案是：

一種基于電壓源變流器的柔性直流輸電換流閥閥塔，該閥塔采用立式結構，整體支撐于地面；閥塔包括至少一個閥層，每個所述閥層上下排列，配置獨立的配水管路；每個所述閥層中包括至少一個閥段，所述每個閥層中的所述閥段一字排列，所述每個閥段中包括若干個柔性直流輸電變流器用來完成電壓轉換，所述閥塔中的所有所述變流器串聯。

進一步地，該閥塔還包括電能傳輸系統，用于將交流電送入所述閥塔的每個所述換流器，并將所述每個變流器轉換后的直流電送出所述閥塔。

進一步地，電能傳輸系統包括：管母線或軟導線、所述管母線或軟導線上的交流進線端、直流出線端；所述管母線或軟導線定位在所述閥段的框架上，根據所述閥層逐層安裝；交流電由所述交流進線端輸入，由下而上，逐一串聯各個所述變流器后由所述直流出線端輸出，或將該交流進線端與該直流出線端位置互換，采用由上而下的布置方式。

進一步地，該閥塔還包括配水管路，用于散熱，包括閥段水管、支路水管、主水管；所述閥段水管上開設出水支路，通過所述支路水管連接至所述變流器的散熱元件；配水時由下而上，經所述主水管分配至所述各閥層的所述閥段水管內，形成循環；所述主水管根據設計電壓等級采用S形或一字形結構，與所述閥段水管采用法蘭連接，端面密封；同閥層不同閥段的水管間采用法蘭或由任接頭連接，端面密封或“O”形密封圈密封。

進一步地，該閥塔還包括信號傳輸系統，用于傳輸控制信號，包括信號傳輸槽與信號傳輸線；所述閥塔兩側布置所述信號傳輸槽；所述閥層間的信號傳輸線槽分別布置在絕緣支架上；所述信號傳輸線由下而上敷設，經所述信號傳輸槽分配至各所述閥層閥段內。

進一步地，所述配水管路和/或所述信號傳輸槽，采用工程塑料；配水主管路和/或所述信號傳輸槽采用S形或一字型結構。

進一步地，該閥塔還包括屏蔽罩，通過安裝支架及螺栓固定在不同所述閥段兩端和/或所述閥段之間。

進一步地，所述的變流器是多電平變流器、混合多電平變流器，或者兩電平級聯型變流器等電壓源型變流器。

進一步地，閥塔整體通過支撐絕緣子支撐于地面；相鄰所述閥層之間支撐絕緣子相連，外部通過斜拉絕緣子相連；所述閥段之間，使用斜拉絕緣子相連。

進一步地，該閥段底部還包括絕緣橫梁，與閥段框架相連，所述變流器通過導軌安裝在所述絕緣橫梁之上。

本發明所提供的閥塔，結構更為靈活，方便運輸及工程現場裝配，同時方便不同容量的實施；電氣性能較為穩定；有效提高了換流閥的電氣及機械性能。

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附圖說明

圖1為本發明閥塔的前視示意圖。

圖2為本發明閥塔的右視圖。

圖3為本發明閥塔的后視簡化示意圖。

具體實施方式