[發明專利]一種柔性直流換流閥塔水路布局和配水裝置

在審

• 申請號: 202111567235.5
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114258252A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張長水;張軍;劉漢軍;齊彥軍;趙玲;韓艷
• 申請（專利權）人: 特變電工西安柔性輸配電有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 季海菊

一種柔性直流換流閥塔水路布局和配水裝置，包括多列換流閥塔，每列換流閥塔包括若干閥模塊；換流閥塔一側分別設有相適配的主進水管和主回水管，每層換流閥塔通過主進水管出水口依次并聯的層間進水橫管、閥模塊的進水支管、閥模塊的回水支管及層間回水橫管與主回水管回水口相連接，并將冷卻水從主進水管分配至各個閥模塊；冷卻水從主進水管進入各層間進水橫管，再通過進水支管、回水支管及各層間回水橫管將水流分配至各個閥模塊；層間進水橫管末端與層間回水橫管末端之間通過短接管的設置，提升閥模塊間流量分配均勻性，層間進水橫管中段與層間回水橫管中段之之間的閥門，可控制各列換流閥塔之間的水流通斷，實現單列換流閥塔單獨水路維護發明；本發明具有結構合理，成本低，經濟性好，實用高效的優點。

技術領域

本發明屬于高壓直流輸電技術領域，具體涉及一種柔性直流換流閥塔水路布局和配水裝置。

背景技術

柔性直流輸電技術具有損耗低、可控性好、運行方式靈活的優點，是將清潔電力資源遠距離輸送的最佳選擇，從而實現分布式多能資源的優化配置利用。柔性直流輸電核心設備換流閥在運行過程中產生巨大的熱量，換流閥的有效冷卻是影響柔性直流輸電運行可靠性的關鍵因素之一。換流閥內各閥模塊的轉率轉換器件是主要發熱源,功率轉換器件安裝在水冷散熱器基板上,通過管路把冷卻水循環至水冷散熱器內部流道把熱量帶走，最終通過換熱設備轉移至大氣環境中，保證換流閥穩定運行。

換流閥水路由閥模塊、水冷管路、閥門等連接成封閉的水路網絡，直流輸電工程設計壽命高達40年，為提升和冷卻水直接接觸的管路的耐腐蝕能力，能在高電壓高磁場強度下長期穩定運行,換流閥塔內部管路材料均采用高穩定性、具有良好力學性能和化學性能的聚偏氟乙烯塑料，制造工藝復雜且價格昂貴。目前，每個閥塔包含主進水管、主回水管，層間進水管、層間回水管，排氣裝置、排水裝置、各類閥門和接頭等，各個閥塔間水路獨立，管路種類多且長度長，成本高，直接影響到換流閥大規模應用的經濟性。研究提升換流閥塔水路緊湊性并優化配水布局具有重要的實用價值。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種柔性直流換流閥塔水路布局和配水裝置，通過多列換流閥塔共用主進水管路以及并聯連接的層間進水橫管、進水支管、回水支管和回水橫管，大大節省管路，節約了成本；層間橫管采用閥門控制兩列塔之間的水流通斷，實現單列塔單獨水路維護，顯著提高工作效率和產能；另外，在層間橫管端部連接短接管調節層間管路壓力分布，提升閥模塊間流量分配均勻性；既滿足換流閥水冷散熱，又具有顯著的經濟實用性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種柔性直流換流閥塔水路布局和配水裝置，包括換流閥塔，所述換流閥塔多列對應布置，每列換流閥塔包括若干閥模塊9；換流閥塔一側分別設有相適配的主進水管1和主回水管2，每層換流閥塔通過主進水管1出水口依次并聯的層間進水橫管3、閥模塊9的進水支管8、閥模塊9的回水支管7及層間回水橫管4，最后與主回水管2 回水口相連接，并將冷卻水從主進水管1分配至各個閥模塊9。

所述換流閥塔至少兩列，每列換流閥塔的閥模塊9，水平方向上數量相同，豎直方向上層數相同。

所述層間進水橫管3末端與層間回水橫管4末端近主回水管處通過第一短接管10相連接；層間進水橫管3起始端與層間回水橫管4 起始端近主進水管處通過第二短接管13相連接。

所述第一短接管10與第二短接管13采用內徑不大于8mm的水管。

所述層間進水橫管3中部設置第一閥門6、層間回水橫管4中部設置第二閥門5。

所述主進水管1和主回水管2頂部分別安裝有自動排氣裝置12。

所述主進水管1和主回水管2下部設置迂回管路11。

所述迂回管路11呈S形。

相對于現有技術，本發明的有益效果在于：