CN102882356B - 一种换流阀悬吊阀塔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换流阀悬吊阀塔，包括两个以上的上下间隔布置的阀层，相邻的两阀层之间连接有层间连接结构，所述层间连接结构包括分别固定在各阀层对应位置上的沿周向间隔布置的层间螺套，相邻两阀层的各层间螺套上下两两对应，两个上下对应的层间螺套之间连接有层间螺柱，各层间螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维。层间螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维，使得层间螺柱不仅具有很高的强度和刚度，而且具有优良的电气绝缘性能，可以承受很大的弯曲应力，保证阀塔在相对刚性的基础上同时具有一定柔性，减少了阀层之间的相对晃动，增强了阀塔的抗震能力。
Description
技术领域
本发明涉及大功率电力电子整流和逆变装置，具体涉及一种采用刚柔连接结构的悬吊阀塔。
背景技术
在电力系统中，换流阀悬吊阀塔是由数个上下间隔布置的阀层依次连接而成，如申请号为201110067680.5的中国专利公开了一种用于高压直流输电的晶闸管换流阀阀塔，该阀塔的每个阀层代表了一个独立的电气单元，其上的电气单元模块包括一个阀模块和一个电抗器模块；在顶部阀层的上方以及底部阀层的下方分别连接有顶部屏蔽罩和底部屏蔽罩，各阀层的外围还设有中间屏蔽罩；另外，为了对阀模块进行冷却，在阀塔上还设置有水冷却系统，水冷却系统包括设置在各阀层与对应的中间屏蔽罩之间的冷却管道。
该阀塔采用全柔性连接，即相邻的阀层之间、顶部阀层与顶部屏蔽罩之间以及底部阀层与底部屏蔽罩之间均采用悬吊绝缘子加旋转铰链的连接方式。这种连接方式存在如下弊端：一、由于整个阀塔采用悬吊的方式，阀层之间相对晃动很厉害，增加了现场安装和维修人员的安全隐患；二、由于是全柔性连接，悬吊绝缘子只能承受拉力，不能承受剪应力，无形中降低了阀塔整体的抗震能力；三、由于阀塔阀层之间相对晃动很厉害，导致冷却管道接头漏水的风险进一步增大，整体管道设计比较困难；四、由于传统采用悬吊绝缘子加工误差较大，导致现场安装困难，必须使用专用工装配合专用附件才能调平阀层；五、冷却系统只能全部采用高性能的PVDF材质的冷却管道，阀塔制造成本大大增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种换流阀悬吊阀塔，用以解决现有换流阀悬吊阀塔的各阀层之间采用柔性连接造成的阀层之间相对晃动厉害的问题。
本发明采用如下技术方案：一种换流阀悬吊阀塔，包括两个以上的上下间隔布置的阀层，相邻的两阀层之间连接有层间连接结构，所述层间连接结构包括分别固定在各阀层对应位置上的沿周向间隔布置的层间螺套，相邻两阀层的各层间螺套上下两两对应，两个上下对应的层间螺套之间连接有层间螺柱，各层间螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维。
所述阀层包括位于最上层的顶部阀层，顶部阀层的上方设有顶部屏蔽罩，顶部屏蔽罩与顶部阀层之间连接有顶部连接结构，所述顶部连接结构包括分别固定在顶部屏蔽罩和顶部阀层对应位置上的沿周向间隔布置的顶部螺套，顶部屏蔽罩和顶部阀层的各顶部螺套上下两两对应，两个上下对应的顶部螺套之间连接有顶部螺柱，各顶部螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维。
所述阀层包括位于最下层的底部阀层，底部阀层的上方设有底部屏蔽罩，底部屏蔽罩与底部阀层之间连接有底部连接结构，所述底部连接结构包括分别固定在底部屏蔽罩和底部阀层对应位置上的沿周向间隔布置的底部螺套，底部屏蔽罩和底部阀层的各底部螺套上下两两对应，两个上下对应的底部螺套之间连接有底部螺柱，各底部螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维。
所述阀层的外侧还设有用于对电气单元模块进行冷却的冷却管道，所述冷却管道由不锈钢管道和PVDF管道串接而成。
采用上述结构的换流阀悬吊阀塔，由于相邻的两阀层之间的层间连接结构采用层间螺套和层间螺柱配合支撑的方式进行连接，而且层间螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维，使得层间螺柱不仅具有很高的强度和刚度，而且具有优良的电气绝缘性能，可以承受很大的弯曲应力，保证阀塔在相对刚性的基础上同时具有一定柔性，减少了阀层之间的相对晃动，增强了阀塔的抗震能力。
进一步的，由于顶部阀层与顶部屏蔽罩之间的顶部连接结构采用顶部螺套和顶部螺柱配合支撑的方式进行连接，而且顶部螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维，减少了顶部屏蔽罩与顶部阀层之间的晃动，进一步增强了阀塔的抗震能力。
进一步的，由于底部阀层与底部屏蔽罩之间底部连接结构采用底部螺套和底部螺柱配合支撑的方式进行连接，而且底部螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维，减少了底部屏蔽罩与底部阀层之间的晃动，进一步增强了阀塔的抗震能力。
进一步的，相邻阀层之间的这种刚柔连接方式，使得冷却系统的管路设计变得十分简单，可以采用高性能的PVDF管道和不锈钢管道结合的方式，从而减少PVDF管道的应用，降低阀塔的制造成本。
附图说明
图1 为本发明的实施例的结构示意图；
图2为图1中的连接结构的部分装配示意图；
图3为不锈钢水管和PVDF水管的装配示意图。
具体实施方式
本发明换流阀悬吊阀塔的实施例：如图1所示，包括五个上下间隔布置的阀层6，其中最上层的阀层为顶部阀层，最下层的阀层为底部阀层，每个阀层6均代表一个独立的电气单元，相邻的两个阀层6通过层间连接结构连接，而且各阀层6的外侧还设有中间屏蔽罩2；在顶部阀层的上方设有顶部屏蔽罩4，顶部屏蔽罩4与顶部阀层通过顶部连接结构连接，在底部阀层的下方设有底部屏蔽罩1，底部屏蔽罩1与底部阀层通过底部连接结构连接；另外，阀塔上还设有对个阀层6上的电气单元模块进行冷却的水冷却系统，水冷却系统包括设置在各阀层6与对应的中间屏蔽罩2之间的冷却管道。以上部分为现有技术或通过现有技术可以实现，本发明的改进之处在于：所述层间连接结构、顶部连接结构和底部连接结构采用刚柔连接的方式，即层间连接结构包括分别固定在相邻两阀层对应位置上的沿阀塔周向间隔布置的层间螺套11，相邻两阀层6的各层间螺套11上下两两对应，两个上下对应的层间螺套11之间连接有层间螺柱8，层间螺套11为长铝螺套，其两端可以分别插入一根层间螺柱8，层间螺柱8的两端部分别通过螺纹旋装在其上的层间螺母10拧紧定位；所述顶部连接结构包括固定在顶部屏蔽罩4对应位置上的沿阀塔周向间隔布置的顶部螺套13，各顶部螺套13与顶部阀层上的各层间螺套11上下两两对应，上下对应的顶部螺套13和层间螺套11之间连接有顶部螺柱5，顶部螺套13为短铝螺套，用于供顶部螺套5的上端插入，各顶部螺柱5的两端分别通过螺纹旋装在其上的顶部螺母12拧紧定位；所述底部连接结构包括固定在底部阀层对应位置上的沿阀塔周向间隔布置的底部螺套，各底部螺套和底部阀层上的各层间螺套11上下两两对应，两个上下对应的底部螺套和层间螺套11之间连接有底部螺柱9，底部螺套同样为短铝螺套， 用于供底部螺柱9的下端插入，底部螺柱9的两端部分别螺纹旋装在其上的底部螺母拧紧定位。
本实施例中，对应的顶部螺柱5和层间螺柱8之间、底部螺柱9和层间螺柱之间均通过层间螺套10实现连接，这样对应的顶部螺柱5、各层间螺柱8和底部螺柱9连接成的整体，其中，各螺母起防松的作用。所述层间螺柱8、顶部螺柱5以及底部螺柱9的材质均采用环氧树脂玻璃纤维，环氧树脂玻璃限位使各螺柱部件具有很高的强度和刚度，阀层之间的相对晃动大大减小，而且具有优良的电气绝缘性能，可以承受很大的弯曲应力，保证阀塔在相对刚性的基础上同时具有一定柔性，增强了阀塔整体抗震能力。
由于相邻阀层之间的相对晃动减小，对水冷却系统的冷却管道的性能要求就降低了，因此，冷却管道采用高性能的PVDF管道7和不锈钢管道3相结合的方式，即PVDF管道7与不锈钢管道3串接。
上述实施例具体装配时，现场只需将铝合金螺套拧到底部即可以实现定位，连接好以后通过紧固力矩实现螺杆的装配。螺杆装配结束后即可以在每个阀层框架内装配电气单元模块，然后装配不锈钢水管和PVDF水管，最后在阀塔外围安装屏蔽罩。不锈钢水管上安装的屏蔽罩需要专用卡箍固定在水管上。
在其它实施例中，顶部连接结构和底部连接结构也可以采用现有技术中的柔性连接结构，并不影响阀层之间的连接性能。
Claims (4)
1.一种换流阀悬吊阀塔，包括两个以上的上下间隔布置的阀层，相邻的两阀层之间连接有层间连接结构，其特征在于：所述层间连接结构包括分别固定在各阀层对应位置上的沿周向间隔布置的层间螺套，相邻两阀层的各层间螺套上下两两对应，两个上下对应的层间螺套之间连接有层间螺柱，各层间螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维，使得层间螺柱不仅具有很高的强度和刚度，而且具有优良的电气绝缘性能。
2.根据权利要求1所述的换流阀悬吊阀塔，其特征在于：所述阀层包括位于最上层的顶部阀层，顶部阀层的上方设有顶部屏蔽罩，顶部屏蔽罩与顶部阀层之间连接有顶部连接结构，所述顶部连接结构包括分别固定在顶部屏蔽罩和顶部阀层对应位置上的沿周向间隔布置的顶部螺套，顶部屏蔽罩和顶部阀层的各顶部螺套上下两两对应，两个上下对应的顶部螺套之间连接有顶部螺柱，各顶部螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维。
3.根据权利要求1或2所述的换流阀悬吊阀塔，其特征在于：所述阀层包括位于最下层的底部阀层，底部阀层的上方设有底部屏蔽罩，底部屏蔽罩与底部阀层之间连接有底部连接结构，所述底部连接结构包括分别固定在底部屏蔽罩和底部阀层对应位置上的沿周向间隔布置的底部螺套，底部屏蔽罩和底部阀层的各底部螺套上下两两对应，两个上下对应的底部螺套之间连接有底部螺柱，各底部螺柱的材质为环氧树脂玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的换流阀悬吊阀塔，其特征在于：所述阀层的外侧还设有用于对电气单元模块进行冷却的冷却管道，所述冷却管道由不锈钢管道和PVDF管道串接而成。
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