CN104953858A - 换流阀阀塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换流阀阀塔。换流阀阀塔包括阀塔本体和用于支撑阀塔本体的支撑绝缘子，还包括用于连接阀塔本体和阀厅中的悬吊梁的悬吊装置，悬吊装置包括用于调整自身的轴向长度的悬吊调整机构，这样，通过悬吊调整机构的调整，阀塔本体能够通过底部的支撑绝缘子提供的支撑力和悬吊装置提供的拉伸力固定，悬吊装置可以大大降低阀塔在地震波作用下的位移和应力，从而可以大幅降低阀塔支撑绝缘子的强度设计要求，使得阀塔可以按需求叠放更多的换流阀组件，减少阀塔数量，有利于减小阀厅占用面积；同时，由于阀塔底部支撑绝缘子提供了支撑力，悬吊梁需要承受的拉应力能够大大减小，降低了对阀塔悬吊梁的设计要求，使得阀厅设计难度大幅降低。
Description
技术领域
本发明涉及换流阀阀塔。
背景技术
随着经济的增长及人民生活水平的不断提高，我国对电能的需求越来越高，而我国能源及电力储备分布不均，因此如何高效解决电力资源输送问题是目前电力电子技术领域的一大热点和难点。目前最常用的是交流输电技术，但由于存在导线的电阻损耗及交流感抗的损耗，当线路过长时，输送的电能就会全部消耗在输电线路上，因此交流输电不能做太远距离输电，大力研究、发展直流输电技术已成为必须。目前直流输电技术需要使用换流阀阀塔，换流阀阀塔一般为悬吊式或支撑式结构。目前远距离大功率直流输电换流阀阀塔主要采用悬吊式结构，而用于新型轻型直流输电的柔性直流输电换流阀阀塔主要采用支撑式结构。
直流输电换流阀由于输送容量大，电流电压等级高，主要采用悬吊式阀塔结构，如申请号为201410510183.1、申请公布号为CN 104270016 A的中国专利公开的换流阀阀塔，包括阀塔本体和悬吊绝缘子，阀塔本体包括底屏蔽罩、顶屏蔽罩和设置在两者之间的阀层，各阀层均设有多个阀组件，阀塔本体的上端通过悬吊绝缘子与阀厅中对应的悬吊梁（一般为钢梁）连接实现悬吊。此类阀塔结构具有抗震性能优良，结构简单等优点，但是对阀厅悬吊钢梁提出很高的设计要求，需要具备很高的强度，并且阀层之间存在相对晃动现象，由于悬吊绝缘子只能承受纵向拉力，无法承受剪切力，因此存在水平方向的自由度，阀塔整体运行稳定性及抗震能力下降。
柔性直流输电换流阀由于输送容量较小，电压电流等级较低等特点，目前广泛采用支撑式阀塔结构，该设计具有结构简单，现场安装方便等优点，如申请号为201420003885.6、申请公布号为CN 203691212 U的中国专利公开的换流阀阀塔，包括阀塔本体和设置在阀塔本体下方的支撑绝缘子，阀塔本体与悬吊式结构类似，也包括底屏蔽罩、顶屏蔽罩和设置在两者之间的阀层，各阀层均设有多个阀组件。此类该结构为了适应支撑绝缘子及阀塔支撑件结构强度限制，阀塔竖直方向只能叠放较少的换流阀组件，因此阀塔数量较多，要求阀厅面积很大，抗震性能较差。为了提升支撑绝缘子抗震性能，需要大幅提升绝缘子机械强度，制造成本很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种换流阀阀塔，以解决现有技术中悬吊式阀塔对钢梁设计要求高，而支撑式阀塔需要设置的阀塔数量多的问题。
本发明换流阀阀塔采用的技术方案是：换流阀阀塔，包括阀塔本体和用于支撑阀塔本体的支撑绝缘子，还包括用于连接阀塔本体和阀厅中的悬吊梁的悬吊装置，所述悬吊装置包括用于调整自身的轴向长度的悬吊调整机构。
所述悬吊装置包括悬吊绝缘子、分别设置在悬吊绝缘子的两端的悬吊梁连接结构和阀塔本体连接结构，所述悬吊调整机构设置在所述悬吊梁连接结构和/或阀塔本体连接结构上。
所述悬吊装置与所述阀塔本体之间通过阀塔本体柔性连接机构连接而能够在水平方向上相对摆动。
所述悬吊装置包括用于与悬吊梁柔性连接而与悬吊梁在水平方向上相对摆动的悬吊梁柔性连接机构。
所述悬吊梁柔性连接机构主要由用于开口朝上地固定在悬吊梁上的U形螺栓和用于与U形螺栓的U形连接部配合的吊环或吊钩组成。
所述悬吊调整机构是由花篮螺丝形成。
所述阀塔本体设有并列的两排以上，相邻的两阀塔本体下部的支撑绝缘子之间设有斜拉绝缘子。
本发明采用上述技术方案，换流阀阀塔包括阀塔本体和用于支撑阀塔本体的支撑绝缘子，还包括用于连接阀塔本体和阀厅中的悬吊梁的悬吊装置，所述悬吊装置包括用于调整自身的轴向长度的悬吊调整机构，这样，阀塔形成半悬吊半支撑式阀塔，通过悬吊调整机构的调整，阀塔本体能够通过底部的支撑绝缘子提供的支撑力和悬吊装置提供的拉伸力固定，悬吊装置可以大大降低阀塔在地震波作用下的位移和应力，从而可以大幅降低阀塔支撑绝缘子的强度设计要求，使得阀塔可以按需求叠放更多的换流阀组件，减少阀塔数量，有利于减小阀厅占用面积；同时，由于阀塔底部支撑绝缘子提供了支撑力，悬吊梁需要承受的拉应力能够大大减小，降低了对阀塔悬吊梁的设计要求，使得阀厅设计难度大幅降低。
附图说明
图1是本发明中换流阀阀塔的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1中悬吊梁柔性连接机构的局部放大图。
图中各附图标记对应的名称为：10-阀塔本体，11-底屏蔽罩，12-顶屏蔽罩，13-阀组件，14-层间支撑绝缘子，21-支撑绝缘子，22-斜拉绝缘子，30-悬吊绝缘子，31-花篮螺丝，32-吊环，33-U形螺栓，34-工字形连接块，35-悬吊梁。
具体实施方式
本发明中换流阀阀塔的一个实施例如图1-图3所示，该换流阀阀塔是一种新型的半悬吊半支撑式阀塔，以支撑式阀塔结构为基础，包括阀塔本体10和用于支撑阀塔本体10的支撑绝缘子21，阀塔本体10的结构和支撑绝缘子21的结构与现有技术中支撑式阀塔的结构相同，此处不再赘述。
阀塔本体10的顶部钢梁通过阀塔本体柔性连接机构连接有悬吊绝缘子30，该阀塔本体柔性连接机构采用吊环与U形螺栓相连接的形式，形成阀塔本体连接结构，使得悬吊绝缘子30与所述阀塔本体10之间能够在水平方向上相对摆动。悬吊绝缘子30的顶部设有用于与阀厅中的悬吊梁35连接的悬吊梁连接结构，悬吊梁连接结构包括花篮螺丝31和用于开口朝上地固定在悬吊梁35上的U形螺栓33，花篮螺丝31两端设置有旋装的分别与悬吊绝缘子30和U形螺栓33连接的吊环32，U形螺栓33通过工字形连接块34固定在悬吊梁35上，工字形连接块34的上端面通过螺栓与悬吊梁35固定连接，下端设有供U形螺栓33端部穿过的穿孔，并通过螺母与U形螺栓33固定。花篮螺丝31形成用于调整悬吊梁连接结构的整体轴向长度的悬吊调整机构，调整方便，便于使各U旋吊梁连接结构均匀受力。与阀塔本体柔性连接机构相同，花篮螺丝31的吊环32与U形螺栓33之间形成悬吊梁柔性连接机构，用于使所述悬吊绝缘子30与悬吊梁35柔性连接而在水平方向上相对摆动。阀塔本体柔性连接机构和悬吊梁柔性连接机构能够更好地降低地震波作用下悬吊绝缘子30承受的应力，有效防止悬吊绝缘子30损坏。
组装时，以设置并列的两排阀塔本体10为例，首先，在阀厅地面上安装用于支撑阀塔本体10的支撑绝缘子21，相邻的两阀塔本体10下部的支撑绝缘子21之间设有斜拉绝缘子22。然后，在支撑绝缘子21上安装第一层的换流阀组件13，第一层的换流阀组件13安装完毕后，安装层间支撑绝缘子14，再放置第二层的换流阀组件13，按此顺序，依次自下而上完成所有的换流阀组件13的叠层放置。接着，在最顶部的换流阀组件13安装完毕后，在阀塔顶本体顶部的框架上和阀厅顶部悬吊梁上分别安装阀塔本体柔性连接机构和悬吊梁柔性连接机构，通过悬吊绝缘子30和花篮螺丝31将两个柔性连接机构连接起来。最后，在阀塔顶部和底部根据设计需要安装底屏蔽罩11和顶屏蔽罩12，整个阀塔安装完毕。
在上述实施例中，悬吊装置包括悬吊绝缘子30、分别设置在悬吊绝缘子30的两端的悬吊梁连接结构和阀塔本体连接结构，悬吊梁连接结构包括花篮螺丝31和U形螺栓33，并且花篮螺丝31构成悬吊调整机构。在本发明的其他实施例中，悬吊装置也可以替换为其他形式，只要能够实现阀塔本体10与阀厅中的悬吊梁35的连接并包括悬吊调整机构即可，例如使悬吊绝缘子30直接与阀塔固定连接或者铰接；而悬吊梁连接结构也可以设置成其他形式，例如设置成螺柱的形式，在悬吊梁35上设置螺柱穿孔，螺柱穿过螺柱穿孔后依靠螺母锁紧并实现整体轴向长度的调整。
另外，在上述实施例中，换流阀阀塔为双列形式，在其他实施例中，换流阀阀塔也可以设置成单列形式或者多列形式。而上述实施例中阀塔本体柔性连接机构和悬吊梁柔性连接机构也可以替换为其他形式，例如将两者互换，悬吊梁柔性连接机构中吊钩也可以替换成吊环32的形式；再者，悬吊调整机构也可以设置在悬吊绝缘子30下端，或者同时设置在悬吊绝缘子30的上端和下端。
Claims (7)
1.换流阀阀塔，包括阀塔本体和用于支撑阀塔本体的支撑绝缘子，其特征在于：还包括用于连接阀塔本体和阀厅中的悬吊梁的悬吊装置，所述悬吊装置包括用于调整自身的轴向长度的悬吊调整机构。
2.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于：所述悬吊装置包括悬吊绝缘子、分别设置在悬吊绝缘子的两端的悬吊梁连接结构和阀塔本体连接结构，所述悬吊调整机构设置在所述悬吊梁连接结构和/或阀塔本体连接结构上。
3.根据权利要求1或2所述的换流阀阀塔，其特征在于：所述悬吊装置与所述阀塔本体之间通过阀塔本体柔性连接机构连接而能够在水平方向上相对摆动。
4.根据权利要求1或2所述的换流阀阀塔，其特征在于：所述悬吊装置包括用于与悬吊梁柔性连接而与悬吊梁在水平方向上相对摆动的悬吊梁柔性连接机构。
5.根据权利要求4所述的换流阀阀塔，其特征在于：所述悬吊梁柔性连接机构主要由用于开口朝上地固定在悬吊梁上的U形螺栓和用于与U形螺栓的U形连接部配合的吊环或吊钩组成。
6.根据权利要求1或2所述的换流阀阀塔，其特征在于：所述悬吊调整机构是由花篮螺丝形成。
7.根据权利要求1或2所述的换流阀阀塔，其特征在于：所述阀塔本体设有并列的两排以上，相邻的两阀塔本体下部的支撑绝缘子之间设有斜拉绝缘子。
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