CN102158053A - 一种换流器模块单元的扩展结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种换流器模块单元的扩展结构，其特征在于由两个以上的模块单元经平面内矩形阵列扩展、以及高度方向多层叠加，级联构成螺旋状塔形结构；该结构紧凑，占用空间较小；易于安装和维护；可扩展性强。

Description

一种换流器模块单元的扩展结构
技术领域
本发明涉及塔形结构，具体地讲，涉及多电平电压源换流器的模块单元在平面及空间的级联扩展结构。
背景技术
在电力电子工程应用中，采用多电平技术，可以利用数个低电压等级的功率器件制造出来的基本独立换流模块，构成更大的模块单元，来获得更高电压等级及更大功率的换流器。当电压等级达到数十千伏、甚至数百千伏以上的时候，对原有的模块单元进行简单的平面扩展将面临占地面积大、工程造价高等许多困难，因此，寻求平面扩展的同时，向高度方向扩展是一个较好的解决办法。换流器的核心器件——IGBT，其电压等级为数千伏，而电网的电压等级远远高于IGBT的电压等级，为实现换流，通常采用多电平技术。
根据可选的IGBT设计出低电压、小功率的基本的独立换流模块，再由数个基本的独立换流模块构成一个较高电压等级的模块单元，为了获得更高电压等级及更大功率的换流器，可以对模块单元进行扩展。为减小换流设备的占地面积，有效利用空间，不但可以将模块单元进行平面内扩展，而且可以采用多层叠置的方式向高度方向扩展。然而，在设备紧凑、占地面积减小的同时，如何方便设计、安装以及更进一步的扩展，确定合理的接线方式，是结构设计时必须考虑的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，在换流模块单元的基础上，提出一种新的应用方案，采用螺旋式级联层叠的塔形结构，向空间发展，减小了换流器的占地面积和工程造价，更方便了换流器设备的设计、制造、安装及扩展。
本发明采用了下述技术方案：
本发明提供的一种换流器模块单元的扩展结构，其改进之处在于所述扩展结构由两个以上的模块单元经平面内扩展、高度方向多层叠加和级联构成螺旋状塔形结构。
本发明提供的第一优选的换流器模块单元的扩展结构，所述螺旋状塔形结构包括侧面支撑、子模块、横梁、安装底板和绝缘子；数个子模块构成模块单元，相邻子模块之间设有侧面支撑，模块单元的底部设有安装底板；所述侧面支撑通过活动式连接与绝缘子相连接。
本发明提供的第二优选的换流器模块单元的扩展结构，为平面内两个或两个以上的模块单元以矩形或镜像形式排列，首尾级联；沿高度方向多层叠加多个模块单元。
本发明提供的第三优选的换流器模块单元的扩展结构，同一高度之间的模块单元及不同高度之间的模块单元首尾级联连接，模块单元从进线到出线的连接呈螺旋上升或下降形态。
本发明提供的第四优选的换流器模块单元的扩展结构，所述横梁为独立金属杆或拼接的金属杆。
本发明提供的第五优选的换流器模块单元的扩展结构，数个塔形结构螺旋状塔形结构之间多个级联。
平面内两个或两个以上的模块单元以矩形或镜像形式排列，首尾级联构成更大规模的换流器；沿高度方向层叠布置数个模块单元，获得具有塔形结构的更大规模的换流器。
同一高度之间的模块单元及不同高度之间的模块单元首尾级联连接，构成规模更大的塔形换流器，且从进线到出线的连接呈螺旋上升或下降形态；数个这样的塔形结构的换流器，经多个级联，以得到更高电压等级及更大功率的换流器。
与现有技术相比，本发明提供的一种换流器模块单元的扩展结构具有以下优点：
1、模块单元在平面内一矩形或镜像排列及级联，且高度方向多层叠加级联，使得构成的换流器整体结构紧凑，占用空间较小；
2、模块单元之间通过侧面支撑固定，使得形成的换流器较为稳定；
3、模块单元的安装及拆卸方式较简便，便于技术人员实施安装和维护；
4、螺旋状塔形结构彼此之间也可通过级联形式连接，使得换流器的规模大小易调整，且可扩展性强。
附图说明
图1是本发明提供的一种换流器模块单元的扩展结构的水平扩展形式；
图2是本发明提供的一种换流器模块单元的扩展结构的螺旋状塔形结构图。
图中：1、侧面支撑；2、子模块；3、横梁；4、安装底板；5、绝缘子。
具体实施方式
以下通过附图及具体实施例对本发明提供的一种换流器模块单元的扩展结构的模块单元做进一步更详细的说明；
实施例1
本实施例的换流器的模块单元的扩展结构，由两个以上的模块单元经平面内矩形阵列扩展、以及高度方向多层叠加，级联而成的螺旋状塔形结构，螺旋状塔形结构包括侧面支撑1、子模块2、横梁3、安装底板4和绝缘子5；数个子模块2构成模块单元，相邻子模块2之间设有侧面支撑1，模块单元的底部设有安装底板4；侧面支撑1通过活动式连接与绝缘子5相连接。
其中，平面内两个或两个以上的模块单元可以矩形排列或镜像排列，首尾级联成一个更大规模的换流器；相邻的模块单元之间只保留公用的侧面支撑，横梁3为独立金属杆或拼接的金属杆：长的横梁或两侧的短横梁公用中间的侧面支撑。
通过沿高度方向层叠布置的数个模块单元，获得具有塔形结构的更大规模的换流器；同一高度之间的模块单元及不同高度之间的模块单元首尾级联连接，构成的规模更大的塔形换流器从进线到出线的连接呈螺旋上升(或下降)的形态。
数个这样的塔形结构的换流器，依然可以多个级联，以得到更高电压等级及更大功率的换流器。
模块单元的平面扩展：在平面内进行矩形阵列扩展，模块单元之间依次级联连接，如图1所示。沿侧面扩展的两个模块单元的侧面支撑可以只保留一个，两侧的梁公用中间的支撑，相当于使用较短的横梁的拼接而获得。
在模块单元之上，层叠放置更多的模块单元，组成一个独立的换流阀塔，如图2所示；底层模块单元的出线与上层模块单元的进线相连，构成级联连接，因二者之间有一定的高度差，整个换流阀塔从进线到出线的级联连接呈螺旋上升(或下降)的形态；如此构成的多个换流阀塔，可以进一步进行平面内的级联扩展，以获得更高的电压等级和功率要求。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种换流器模块单元的扩展结构，其特征在于所述扩展结构由两个以上的模块单元经平面内扩展、高度方向多层叠加和级联构成螺旋状塔形结构。
2.如权利要求1所述的换流器模块单元的扩展结构，其特征在于所述螺旋状塔形结构包括侧面支撑(1)、子模块(2)、横梁(3)、安装底板(4)和绝缘子(5)；数个子模块(2)构成模块单元，相邻子模块(2)之间设有侧面支撑(1)，模块单元的底部设有安装底板(4)；所述侧面支撑(1)通过活动式连接与绝缘子(5)相连接。
3.如权利要求1所述的换流器模块单元的扩展结构，其特征在于为平面内两个或两个以上的模块单元以矩形或镜像形式排列，首尾级联；沿高度方向多层叠加多个模块单元。
4.如权利要求1所述的换流器模块单元的扩展结构，其特征在于同一高度之间的模块单元及不同高度之间的模块单元首尾级联连接，模块单元从进线到出线的连接呈螺旋上升或下降形态。
5.如权利要求1所述的换流器模块单元的扩展结构，其特征在于所述横梁(3)为独立金属杆或拼接的金属杆。
6.如权利要求1所述的换流器模块单元的扩展结构，其特征在于数个塔形结构螺旋状塔形结构之间多个级联。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104852603A (zh) * 2014-02-18 2015-08-19 国家电网公司 一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器
CN107332431A (zh) * 2017-08-11 2017-11-07 中国电力科学研究院 级联式兆伏级电压发生装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2896454B2 (ja) * 1992-11-25 1999-05-31 株式会社日立製作所 インバータ装置
CN101222174A (zh) * 2008-01-28 2008-07-16 中国电力科学研究院 一种功率模块级联换流阀
CN101702571A (zh) * 2009-11-11 2010-05-05 大全电气有限公司 风电用变流器柜

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2896454B2 (ja) * 1992-11-25 1999-05-31 株式会社日立製作所 インバータ装置
CN101222174A (zh) * 2008-01-28 2008-07-16 中国电力科学研究院 一种功率模块级联换流阀
CN101702571A (zh) * 2009-11-11 2010-05-05 大全电气有限公司 风电用变流器柜

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104852603A (zh) * 2014-02-18 2015-08-19 国家电网公司 一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器
CN107332431A (zh) * 2017-08-11 2017-11-07 中国电力科学研究院 级联式兆伏级电压发生装置

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