【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于柔性直流輸電，具體涉及一種柔性直流輸電換流閥閥塔。
技術介紹
1、特高壓柔性直流輸電技術是建立智能、堅強電網的核心裝備，在孤島供電、城市配電網的增容改造、交流系統互聯、大規模風電場并網等方面具有顯著優勢，已成為未來大電網發展格局的戰略選擇。特高壓柔性直流輸電換流閥是柔性直流輸電工程的核心設備，它通過將若干基本功能單元模塊串聯，實現高電壓、大功率的交、直流電轉換及傳輸。隨著近年來柔性直流輸電工程電壓等級的提高、海上柔直領域的發展、行業內部的技術競爭，換流閥裝備的占地面積、成本、對地震、海運等復雜場景的耐受能力也不斷面臨著新的挑戰。
2、目前，柔性直流輸電換流閥電壓等級、功率容量、換流站占地要求、建設成本等多重需求影響下，柔直換流閥單個橋臂子模塊數量逐漸增高且基本維持在200至240個。在此規模下，目前現有的柔直閥塔設計，通常將單個橋臂的柔直換流閥閥塔數量設計為2個及以上，減少每個閥塔容納的子模塊數量和高度，這樣雖然有利于閥塔的抗震設計，但是每個塔之間均需要留有一定間距來保證閥塔之間的空氣絕緣凈距，而且所需的間距總量至少要滿足單個橋臂一半數量子模塊串聯首尾兩端之間的空氣絕緣凈距，顯著增加單個橋臂的占地面積；為了提高閥塔抗震性能，通常每個閥段在各層單獨采用4個層間絕緣子做支撐，在第一層閥段下方布置鋼制平臺為閥段提供支撐，鋼制平臺再通過底部絕緣子固定支撐在閥廳地面上，這種做法首先會導致相鄰閥段之間至少多出一個絕緣子法蘭尺寸，增加閥塔長度，其次第一層閥段與鋼制平臺之間需要保持一層子模塊串聯首尾兩端之間的空氣絕緣凈
技術實現思路
1、為克服上述現有技術閥塔占地面積大、線路雜感大的不足，本專利技術提出一種柔性直流輸電換流閥閥塔，所述閥塔包括：底部絕緣支柱、兩列對稱設置在所述底部絕緣支柱上的功率組件、環繞在所述兩列功率組件外的均壓屏蔽機構以及連接于所述功率組件的冷卻水管路和光纖；
2、兩列所述功率組件之間絕緣間隔連接，所述功率組件包括多層絕緣間隔連接的層單元，所述層單元包括多個閥段，兩列所述功率組件的所有閥段之間通過連接母排沿所述閥塔外周側構成螺旋式電氣一次串聯。
3、優選的，所述連接母排包括閥段間母排、閥塔直母排和閥塔斜母排；
4、所述層單元中相鄰的兩個閥段通過所述閥段間母排串聯；
5、位于同層的兩個層單元中位于同一端的兩個閥段通過所述閥塔直母排串聯；
6、位于相鄰兩層且呈斜向布設的兩個層單元中遠離所述閥塔直母排的兩個端部的閥段通過所述閥塔斜母排串聯。
7、優選的，所述閥段包括托架和多個設置在所述托架上的功率子模塊，每個閥段的多個功率子模塊之間通過多個連接子母排串聯，多個所述連接子母排沿所述閥塔外側布設，每個閥段的多個所述連接子母排中位于兩端的連接子母排與所述閥段間母排、所述閥塔直母排或所述閥塔斜母排連接。
8、優選的，所述層單元的層數為4-6層。
9、優選的，兩列所述功率組件之間通過多個列間斜拉絕緣子絕緣間隔連接。
10、優選的，相鄰的兩層所述層單元之間通過多組層間支柱絕緣子絕緣間隔連接，多組層間支柱絕緣子分設在所述層單元的兩端和所述層單元中相鄰的兩個閥段之間。
11、優選的，層間相鄰的層間支柱絕緣子之間通過閥段斜拉絕緣子連接。
12、優選的，所述托架包括兩個金屬邊梁和連接在兩個所述金屬邊梁之間的絕緣梁，多個所述功率子模塊設置在所述絕緣梁上。
13、優選的，所述均壓屏蔽機構包括環繞在所述兩列功率組件外的底部均壓環組件、層間屏蔽罩組件和頂部均壓環組件，所述底部均壓環組件和所述層間屏蔽罩組件固定在閥段的金屬邊梁上，所述頂部均壓環組件通過層間支柱絕緣子支撐于位于最頂層的層單元上方。
14、優選的，所述底部絕緣支柱包括兩個與兩列所述功率組件對應的支柱單元，所述支柱單元包括多個底部支柱絕緣子和連接相鄰的兩個底部支柱絕緣子的底部斜拉絕緣子，位于最底層的層單元設置在多個底部支柱絕緣子頂部。
15、優選的，所述冷卻水管路的底部總冷卻水管、層間冷卻水管和所述光纖設置在兩列所述功率組件之間。
16、與最接近的現有技術相比，本專利技術具有的有益效果如下：
17、本專利技術提供了一種柔性直流輸電換流閥閥塔，包括底部絕緣支柱、兩列對稱設置在所述底部絕緣支柱上的功率組件、環繞在所述兩列功率組件外的均壓屏蔽機構以及連接于所述功率組件的冷卻水管路和光纖；兩列所述功率組件之間絕緣間隔連接，所述功率組件包括多層絕緣間隔連接的層單元，所述層單元包括多個閥段，兩列所述功率組件的所有閥段之間通過連接母排沿所述閥塔外周側構成螺旋式電氣一次串聯；該閥塔通過閥塔內所有閥段設為串聯結構，整個閥塔內的連接母排沿閥塔外側螺旋式上升布置，大大減小連接母排路徑長度，降低閥塔內線路雜感，降低連接母排成本；且閥塔連接母排布置在閥塔外側，有利于柔直閥廳內的紅外溫度監測儀器和攝像頭能夠實時檢測閥塔連接母排連接處的溫度和功率子模塊頭部運行情況，便于現場人員的運維管理。
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1.一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述閥塔包括：底部絕緣支柱、兩列對稱設置在所述底部絕緣支柱上的功率組件、環繞在所述兩列功率組件外的均壓屏蔽機構以及連接于所述功率組件的冷卻水管路和光纖；
2.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述連接母排包括閥段間母排(16)、閥塔直母排(14)和閥塔斜母排(13)；
3.如權利要求2所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述閥段(4)包括托架和多個設置在所述托架上的功率子模塊(19)，每個閥段(4)的多個功率子模塊(19)之間通過多個連接子母排(15)串聯，多個所述連接子母排(15)沿所述閥塔外側布設，每個閥段(4)的多個所述連接子母排(15)中位于兩端的連接子母排(15)與所述閥段間母排(16)、所述閥塔直母排(14)或所述閥塔斜母排(13)連接。
4.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述層單元的層數為4-6層。
5.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，兩列所述功率組件之間通過多個列間斜拉絕緣子(17)絕緣
6.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，相鄰的兩層所述層單元之間通過多組層間支柱絕緣子(3)絕緣間隔連接，多組層間支柱絕緣子(3)分設在所述層單元的兩端和所述層單元中相鄰的兩個閥段(4)之間。
7.如權利要求6所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，層間相鄰的層間支柱絕緣子(3)之間通過閥段斜拉絕緣子(18)連接。
8.如權利要求3所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述托架包括兩個金屬邊梁(20)和連接在兩個所述金屬邊梁(20)之間的絕緣梁(21)，多個所述功率子模塊(19)設置在所述絕緣梁(21)上。
9.如權利要求8所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述均壓屏蔽機構包括環繞在所述兩列功率組件外的底部均壓環組件(5)、層間屏蔽罩組件(6)和頂部均壓環組件(7)，所述底部均壓環組件(5)和所述層間屏蔽罩組件(6)固定在閥段(4)的金屬邊梁(19)上，所述頂部均壓環組件(7)通過層間支柱絕緣子(3)支撐于位于最頂層的層單元上方。
10.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述底部絕緣支柱包括兩個與兩列所述功率組件對應的支柱單元，所述支柱單元包括多個底部支柱絕緣子(1)和連接相鄰的兩個底部支柱絕緣子(1)的底部斜拉絕緣子(2)，位于最底層的層單元設置在多個底部支柱絕緣子(1)頂部。
11.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述冷卻水管路的底部總冷卻水管(9)、層間冷卻水管(10)和所述光纖設置在兩列所述功率組件之間。
...【技術特征摘要】
1.一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述閥塔包括：底部絕緣支柱、兩列對稱設置在所述底部絕緣支柱上的功率組件、環繞在所述兩列功率組件外的均壓屏蔽機構以及連接于所述功率組件的冷卻水管路和光纖；
2.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述連接母排包括閥段間母排(16)、閥塔直母排(14)和閥塔斜母排(13)；
3.如權利要求2所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述閥段(4)包括托架和多個設置在所述托架上的功率子模塊(19)，每個閥段(4)的多個功率子模塊(19)之間通過多個連接子母排(15)串聯，多個所述連接子母排(15)沿所述閥塔外側布設，每個閥段(4)的多個所述連接子母排(15)中位于兩端的連接子母排(15)與所述閥段間母排(16)、所述閥塔直母排(14)或所述閥塔斜母排(13)連接。
4.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，所述層單元的層數為4-6層。
5.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，兩列所述功率組件之間通過多個列間斜拉絕緣子(17)絕緣間隔連接。
6.如權利要求1所述的一種柔性直流輸電換流閥閥塔，其特征在于，相鄰的兩層所述層單元之間通過多組層間支柱絕緣子(3)絕緣間隔連接，多組層間支柱絕緣子(3)分設在所述層單元的兩端和所述層單元...
【專利技術屬性】
技術研發人員：安靖，張仕騏，李狀，米明前，程千峰，王佳松，池尊娜，黃展，藍洲遠，
申請(專利權)人：中電普瑞電力工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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