[發(fā)明專利]用于高壓設(shè)備的屏蔽裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780087412.5
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN110337837B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·拉森
• 申請（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H01L23/60
• 分類號: H01L23/60;H05K7/14;H01T19/00;H02J3/36
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務(wù)所 11602
• 代理人: 王其文;張濤

本發(fā)明涉及一種用于與相鄰物體分開的高壓設(shè)備(18)的屏蔽裝置以及一種包括換流器和屏蔽裝置的換流站，其中該高壓設(shè)備具有第一電勢，而相鄰物體具有第二電勢，屏蔽裝置包括第一屏蔽元件(26)和第二屏蔽元件(28)以及至少一個電阻元件(30，32)，其中第一屏蔽元件(26)與所述高壓設(shè)備(18)相鄰放置，并且通過間隙(G)與第二屏蔽元件(28)分開，并且電阻元件跨越間隙(G)將第一屏蔽元件(26)和第二屏蔽元件(28)互連。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于高壓設(shè)備的屏蔽裝置以及包括換流器和這種屏蔽裝置的換流站。

背景技術(shù)

電力傳輸可以通過高壓直流(HVDC)來實現(xiàn)，并且在許多情況下，HVDC是優(yōu)于AC傳輸?shù)倪x項。

在電廠中，可能需要執(zhí)行從HVDC到三相AC的轉(zhuǎn)換，反之亦然。HVDC功率換流器包括多個閥，這些閥是換流站的關(guān)鍵部件，并且閥通常容納在閥廳中。

當設(shè)計閥廳時，必須考慮幾個因素。安全方面非常重要，并且要求閥廳的一些空間尺寸最小。例如，功率換流器與其所在的閥廳的壁和天花板之間的空氣間隙在一些情況下應(yīng)當高達約10米，并且在其它情況下僅為幾米。閥廳的尺寸高度依賴于配電網(wǎng)絡(luò)的電壓水平。電壓越高，通常需要與周圍相距的距離越遠。

閥廳的尺寸由預(yù)期應(yīng)用、閥結(jié)構(gòu)的設(shè)計、相鄰的結(jié)構(gòu)以及其他因素確定。

然而，與此相反，還期望閥廳盡可能小。通常，土地空間稀缺且昂貴，因此需要保持閥廳的尺寸減小。進一步地，不同國家規(guī)定了不同法規(guī)，在一些國家中，可能難以獲得建筑許可。更進一步地，美學(xué)方面還使得更加期望提供小而緊湊的子站，使得它們對環(huán)境的影響盡可能的小。在一些國家中，投資和安裝成本(包括例如材料成本和勞動力成本)可能很高，因此更進一步期望使閥廳的尺寸最小化。

高電壓應(yīng)用(諸如功率換流器)的可靠性、保密性和安全性非常值得關(guān)注。與電力變壓器有關(guān)的危險包括例如放電；由于高強度電弧引起的電力故障可能會造成大面積停電，并且對于電力公司而言非常昂貴。因此，無論是被動還是主動，保護措施都至關(guān)重要。

已經(jīng)在改進高壓組件方面采取了一些措施，目的在于，比如，在不降低可靠性要求的情況下，提高保密性并且使得能夠設(shè)計尺寸更小的閥廳。

這些措施中的一些措施可以基于屏蔽裝置的使用。屏蔽具有使設(shè)備周圍的電場平滑的功能。因此，屏蔽降低了電暈放電的風(fēng)險以及設(shè)備電擊穿的風(fēng)險。

代替如通常所做的將屏直接連接到HV設(shè)備，在US 2009/0266605中描述了一種新方案，其中使用了一種屏設(shè)計，其具有連接在閥與對應(yīng)屏之間的電阻器。

在WO 2009/150100中公開了另一結(jié)構(gòu)，其中屏設(shè)計包括支撐元件，該支撐元件被實現(xiàn)為連接在高壓裝置與電暈屏蔽之間的電阻元件。

盡管上文所描述的解決方案在減小設(shè)備和殼體之間的距離方面有效，但仍有改進余地。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個目的是減小相鄰物體與高壓設(shè)備之間的距離。

根據(jù)第一方面，該目的通過用于與相鄰物體間隔開的高壓設(shè)備的屏蔽裝置來實現(xiàn)，其中該高壓設(shè)備具有第一電勢，并且相鄰物體具有第二電勢，所述屏蔽裝置包括第一屏蔽元件和第二屏蔽元件以及至少一個電阻元件，其中第一屏蔽元件與所述高壓設(shè)備相鄰放置并且通過間隙與第二屏蔽元件分開，并且電阻元件跨越間隙將第一屏蔽元件和第二屏蔽元件互連。

根據(jù)第二方面，該目的還通過換流站實現(xiàn)，該換流站包括換流器，該換流器用于在交流和直流之間進行轉(zhuǎn)換并且被圍合在殼體中。換流器包括多個換流閥，其中至少一個換流閥被設(shè)置有根據(jù)第一方面的屏蔽裝置，并且其中閥具有第一電勢，并且殼體是具有第二電勢的相鄰物體。

本發(fā)明具有若干個優(yōu)點。它允許減小高壓設(shè)備與相鄰物體之間的距離。從而可以更有效地使用高壓設(shè)備周圍的空間。而且，這通過進一步提高耐壓能力來完成。