[發明專利]一種柔性直流輸電換流閥的無框架閥段的閥塔結構

有效

• 申請號: 202010080294.9
• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN111181052B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 李慶宇;褚明娟;易榮;張海濤;魯挺;陳剛;楊旭;錢寶利;滕海
• 申請（專利權）人: 榮信匯科電氣股份有限公司
• 主分類號: H02B5/02
• 分類號: H02B5/02;H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種柔性直流輸電換流閥的無框架閥段的閥塔結構，包括無框架閥段、層間絕緣子、支柱絕緣子、閥塔均壓屏蔽裝置、冷卻水管路和光纜。每個功率模塊通過滑塊設計實現無框架閥段的冷卻水管路和光纜的固定，同時不影響功率模塊的拆卸。多層無框架閥段組成閥塔結構，每層布置若干個無框架閥段，無框架閥段之間通過槽型的鋁型材端梁背對背安裝，兩個背對背安裝的鋁型材端梁上形成共用的支撐點與層間絕緣子的金具安裝孔匹配，實現左右兩個無框架閥段共用層間絕緣子。減小閥塔尺寸和重量，簡化結構易于裝配，提高閥塔對地震、海運等特殊工況的耐受性能，合理發揮結構性能，節約資源。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電系統技術領域，特別涉及一種柔性直流輸電換流閥的無框架閥段的閥塔結構。

背景技術

柔性直流輸電是構建智能電網的重要裝備，在孤島供電、配網改造、異步互聯、大規模電場并網等方面具有較強的技術優勢，是改變電網發展格局的戰略選擇。換流閥是直流輸電工程的核心設備，隨著柔性直流輸電工程電壓等級的提高和海上柔直等領域的發展需求，換流閥設備的體積、重量以及對地震、海運等特殊工況的耐受能力也在不斷面臨著新的挑戰。

目前，傳統柔性直流輸電換流閥的框架式閥段和閥塔結構逐漸滿足不了柔直工程對尺寸和重量的新需求，并且因為整體閥塔結構的剛度和質量分布很不均勻，在抗震性能上往往受限于結構突變位置的應力集中，使部分結構不能合理的發揮性能，造成了資源的浪費。因為考慮結構的強度設計，在加強應力集中部位的同時又增加了剛度和質量，使抗震響應更為不利，形成了惡性循環。同時又間接的增加了閥塔的尺寸和重量。

發明內容

為了解決背景技術中的技術問題，本發明提供一種柔性直流輸電換流閥的無框架閥段的閥塔結構，減小閥塔尺寸和重量，簡化結構使之易于裝配，提高閥塔對地震、海運等特殊工況的耐受性能，合理發揮結構性能，節約資源。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種柔性直流輸電換流閥的無框架閥段的閥塔結構，包括無框架閥段、層間絕緣子、支柱絕緣子、閥塔均壓屏蔽裝置、冷卻水管路和光纜。

所述的無框架閥段包括由鋁型材端梁、樹脂橫梁、樹脂滑道組成的閥段托架，多個樹脂橫梁并排布置，鋁型材端梁安裝在多個并排布置的樹脂橫梁的兩端，多個樹脂滑道縱向均布安裝在多個并排布置的樹脂橫梁的上端，閥段托架上安裝多個功率模塊，每個功率模塊均由一對樹脂滑道滑進閥段托架上。

每個功率模塊的外部均設置滑塊，冷卻水管路和光纜固定在多個滑軌上，多個滑軌架在多個并排布置的功率模塊的滑塊上，實現無框架閥段的冷卻水管路和光纜的固定，同時不影響功率模塊的拆卸。

多層無框架閥段組成閥塔結構，每層布置若干個無框架閥段，無框架閥段之間通過槽型的鋁型材端梁背對背安裝，兩個背對背安裝的鋁型材端梁上形成共用的支撐點與層間絕緣子的金具安裝孔匹配，實現左右兩個無框架閥段共用層間絕緣子。

閥塔均壓屏蔽裝置為環形結構，上下兩端之間設置支架，支架上設置安裝板，閥塔均壓屏蔽裝置通過安裝板固定在每層的閥段托架上。

各層閥段托架和層間絕緣子形成閥塔整體的框架結構，閥塔底部用若干根支柱絕緣子支撐，支柱絕緣子之間有斜拉桿結構。

每個所述的無框架閥段中，多個樹脂橫梁排列后的寬度方向尺寸與功率模塊的外沿平齊，以多個樹脂橫梁排列后的寬度方向的外沿兩點作為層間支撐點，在支撐點位置安裝層間絕緣子。

無框架閥段閥塔結構的每層均排列安裝多個無框架閥段，在鋁型材端梁上設置盲孔，兩個相鄰的無框架閥段之間通過鋁型材端梁上的盲孔實現背對背無縫連接。

進一步地，所述的冷卻水管路和光纜的固定方位統一或分別在功率模塊的上方、下方、前端或后端。

進一步地，所述的鋁型材端梁為工字型型材、槽型型材、角型材、方管或鋁板拼焊結構。