CN110380624A - 一种换流阀阀塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种换流阀阀塔，换流阀阀塔为立式结构，其包括至少两层上、下层叠设置的阀层和设置在最上层阀层上方的均压环，以及设置在最下层阀层下方的漏水检测机构，每层阀层包括并列设置的两个阀模块，且同层的阀模块之间设置有能够拆卸、平移的检修平台，位于同层的阀模块之间采用管母电气连接，相邻的阀层之间通过跨层管母电气连接，且相邻阀层的两端采用斜拉绝缘子连接，位于同列的阀模块内至少设置有两条冷却水管路。本发明的阀塔采用立式结构，且同层阀模块以及相邻阀层的阀模块之间采用管母连接，结构紧凑，有效地减小了阀塔的占地面积，方便阀体的安装，提高了其稳定性。
Description
技术领域
本发明属于直流输电换流阀技术领域，具体涉及一种换流阀阀塔。
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，大力研究、发展直流输电技术已成为必须。目前，直流输电技术常用的是晶闸管换流阀，阀塔一般常用悬吊式或立式结构。悬吊式阀塔整体采用了柔性连接方式，主要为悬吊绝缘子与旋转铰接连接，阀层之间存在相对晃动现象，且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，因此阀塔整体运行稳定性及抗震能力下降。立式结构换流阀阀塔在大功率高压直流输电中应用时，阀塔整体组件因电气绝缘要求，尺寸需大大增加，但受阀厅整体尺寸限制，存在需要缩小阀塔结构尺寸、增强抗震稳定性等诸多设计困难。阀塔对换流阀阀厅结构要求大大提高，现场安装实施也较为不便。同时，该类型的阀塔需对不同的阀层采取整体屏蔽措施，一定程度上将影响阀塔的散热效果，设计中，电气性能、 机械性能等极难同时满足。
此外，换流阀阀塔内元器件数量多，在设计过程中需要考虑后期运行维护、检修的便利性。由于立式换流阀阀塔结构设计紧凑，给安装及检修工作带来了诸多不便。目前换流阀阀塔的检修两种主要方式：一种是直接在升降车上进行操作、阀塔内部无检修平台，这种方式只能对阀塔外围设备进行检修，若阀塔内部器件发生故障则很难进行维护；另一种方式是在阀塔内部设置检修平台，为满足绝缘要求，检修平台必须足够宽，必然增加了阀塔的占地面积，增加阀厅的建设成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种换流阀阀塔，以解决换流阀阀塔占用空间大、稳定性差的问题。
本发明的一种换流阀阀塔是这样实现的：
一种换流阀阀塔，所述换流阀阀塔为立式结构，其包括至少两层上、下层叠设置的阀层和设置在最上层阀层上方的均压环，以及设置在最下层阀层下方的漏水检测机构，每层阀层包括并列设置的两个阀模块，且同层的阀模块之间设置有能够拆卸、平移的检修平台，位于同层的阀模块之间采用管母电气连接，相邻的阀层之间通过跨层管母电气连接，且相邻阀层的两端采用斜拉绝缘子连接，位于同列的阀模块内至少设置有两条冷却水管路。
进一步的，位于同层的阀模块Ⅰ和阀模块Ⅱ通过Z字形的管母对角串联连接；
上层阀层的阀模块Ⅰ通过Z字形的跨层管母与下层阀层的阀模块Ⅱ对角串联连接。
进一步的，所述管母和跨层管母的一端为硬性连接，另一端为柔性连接。
进一步的，所述相邻阀层两端之间的斜拉绝缘子在竖直面投影向为平行设置。
进一步的，所述阀模块安装在框架上，所述框架包括内侧纵梁和外侧纵梁，以及设置在内侧纵梁和外侧纵梁之间的至少两个横梁，所述阀模块安装在两个横梁之间；
相邻阀层之间的框架通过支撑绝缘子相连。
进一步的，所述检修平台安装在同层两个阀模块的内侧纵梁上，且能够在所述内侧纵梁的长度方向移动。
进一步的，所述冷却水管路为螺旋结构，且且同列阀模块的其中一个冷却水管路的顶部设置有排气阀。
进一步的，所述均压环采用分体式结构，且每个均压环与其下方的阀模块的高电位一端电等电位设置。
进一步的，位于最下层的两个阀模块的下方分别设置一个独立的漏水检测机构。
进一步的，每列阀模块内侧设置有至少两个S型的光缆槽。
采用了上述技术方案后，本发明具有的有益效果为：
（1）本发明的同层阀模块之间采用管母连接，有效缩小了阀层的横向尺寸，减小了阀塔的占地面积，方便阀层的安装；
（2）在同层阀模块之间设置可拆卸、平移的检修平台，提高了检修的效率和安全性，进一步缩小了同层阀模块之间的距离；
（3）相邻阀层之间采用跨层管母和斜拉绝缘子连接，从而增加了阀塔整体的抗震性能和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明优选实施例的换流阀阀塔的结构图；
图2时图1中A部分的放大图；
图3是图1中B部分的放大图；
图4是本发明优选实施例的换流阀阀塔的主视图；
图5是本发明优选实施例的换流阀阀塔的右视图；
图6是本发明优选实施例的换流阀阀塔的其中一个阀层未安装阀模块时的结构图；
图中：阀层1，均压环2，漏水检测机构3，检修平台4，管母5，跨层管母6，斜拉绝缘子7，冷却水管路8，进出线管母9，框架10，内侧纵梁11，外侧纵梁12，横梁13，阀层屏蔽罩14，支撑绝缘子15，底座16，排气阀17，水管路接头18，接水盘19，漏水检测装置20，光缆槽21，避雷器22，铝合金管母板23，支撑座24，吊杆25。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示，一种换流阀阀塔，换流阀阀塔为立式结构，其包括至少两层上、下层叠设置的阀层1和设置在最上层阀层1上方的均压环2，以及设置在最下层阀层2下方的漏水检测机构3，每层阀层1包括并列设置的两个阀模块，且同层的阀模块之间设置有能够拆卸、平移的检修平台4，位于同层的阀模块之间采用管母5电气连接，相邻的阀层1之间通过跨层管母6电气连接，且相邻阀层1的两端采用斜拉绝缘子7连接，位于同列的阀模块内至少设置有两条冷却水管路8。
为了减小同层阀模块之间的空间间隙，位于同层的阀模块Ⅰ和阀模块Ⅱ通过Z字形的管母5对角串联连接。
同层两个阀模块在电气上通过管母5的连接，使同层的两个阀模块的对角形成等电位，实现两个阀模块的串联，从而缩小阀层1的横向尺寸。并且两个阀模块在机械完全独立，无硬性连接，两个阀模块实现解耦，增加安装的便捷性，稳定性好。
为了减小相邻阀层1之间的距离，上层阀层1的阀模块Ⅰ通过Z字形的跨层管母6与下层阀层1的阀模块Ⅱ对角串联连接。
在电气上，上层阀层1的阀模块Ⅰ与下层阀层1的阀模块Ⅱ的对角相连形成定电位，实现两个阀层1的阀模块的串联，并且通过Z字形的跨层管母6的连接，实现阀塔结构紧凑，整体性强，方便进行模块化生产、运输与现场组装施工。
为了形成整个阀塔的管母流通回路，其中一列阀模块的侧面设置有进出线管母9，用于电压的输入和输出。
优选的，保护阀塔免受电气应力冲击损害，阀塔的一侧设置有层叠设置的避雷器22，且每个阀层的阀模块的进出线管母通过铝合金管母板23并联在避雷器22的上、下两端，从而对阀组起到保护作用。
为了增加整个阀塔的抗震性能，管母5和跨层管母6的一端为硬性连接，另一端为柔性连接。
优选的，硬性连接选用矩形母排连接，柔性连接选用伸缩金具连接。
为了进一步保证相邻阀层4之间的稳定性，提高阀塔的抗震性能，相邻阀层4两端之间的斜拉绝缘子7为平行设置。
阀层两端的斜拉绝缘子7采用平行设置可以提高阀层件的抗扭性，稳定性更高。
为了方便对阀模块进行固定和支撑，阀模块安装在框架10上，框架10包括内侧纵梁11和外侧纵梁12，以及设置在内侧纵梁11和外侧纵梁12之间的至少两个横梁13，阀模块安装在两个横梁13之间。
其中，内侧纵梁11为两个框架10中相靠近的两个纵梁，而外侧纵梁12则为两个框架10中相远离的两个纵梁，而横梁13设置在内侧纵梁11和外侧纵梁12之间，本实施例中，每个框架上设置四根横梁13，方便安装支撑绝缘子15
具体的，斜拉绝缘子7的两端分别连接在相邻且不同阀层1的阀模块Ⅰ和阀模块Ⅱ的内侧端部，即框架10的内侧纵梁11端部。
优选的，每层阀层1的外侧均设置有阀层屏蔽罩14。
为了对各层阀模块的框架10进行支撑，相邻阀层1之间的框架10通过支撑绝缘子15相连。
优选的，支撑绝缘子15的下端通过支撑座24安装在其下方阀层1的横梁13上，其上端直接抵在其上层阀层1的横梁13底部，支撑座24事先安装在横梁13上，这样可以无需将支撑绝缘子15预安装在其所在阀层1上，更加方便阀层1的移动和吊装。
具体的，支撑绝缘子15的两端分别安装在其上、下层阀层1的横梁13上。
另外，最下层的阀层1的下方通过支撑绝缘子15连有有底座16，整个阀塔通过底座16支撑在地面，实现其立式结构。
而最上层的阀层1与均压环2之间同样采用支撑绝缘子16连接，便于对均压环16进行固定支撑。
检修平台4的设置是为了方便对阀塔的停电检修，具体的，检修平台4安装在同层两个阀模块的内侧纵梁11上，且能够在内侧纵梁11的长度方向移动。
可选的，检修平台4的侧面底部设置有内侧纵梁11配合的嵌槽，从而实现检修平台4在内侧纵梁11长度方向的滑动，从而方便根据所需检修位置调整检修平台4的位置，而检修平台4与内侧纵梁11的相对滑动面可以设置滚珠之类的滑动件，保证检修平台4滑动的顺畅性。
可选的，检修平台4直接架在在同层阀层1的内侧纵梁11上，并且可以在内侧纵梁11的长度方向随意移动，且检修平台4采用多根平行的方钢和底板焊接而成，方钢的设置可以增加检修平台4的支撑强度。本实施例即选用此种结构的检修平台4。
进一步优选的，为了保证操作人员在检修过程中检修平台4的稳定性，在内侧纵梁11上均匀设置定位孔，同样在检修平台4上设置固定孔，通过螺栓或定位销依次穿过固定孔和定位孔实现检修平台4的固定，保证检修过程中的安全性。
冷却水管路8为螺旋结构，且同列阀模块的其中一个冷却水管路8的顶部设置有排气阀17。
冷却水管路8采用螺旋结构，能够在两层阀层1之间的有限距离内增加冷却水管路8的长度，从而保证爬电距离，提高绝缘效果，防止放电击穿。
优选的，为了保证冷却水管路8的牢固性，冷却水管路8通过吊杆25吊装在其上方阀层的横梁13上。
本实施例中每列阀模块内设置两个冷却水管路8，其中一个作为进水管，另一个作为出水管，两者从上之下将阀模块的散热器串联起来，并且两个冷却水管路8的下端汇合并接入主水管中。
在进水端设置排气阀17，可以方便送水时将冷却水管路8内的空气排出，提高送水的速度。
优选的，为了实现相邻阀层1之间阀模块的冷却水路连接，并且方便冷却水接入阀模块的散热器中，框架10内设置有水管路接头18，且水管路接头18的上、下端分别与冷却水管路8相接，相邻阀层1之间的冷却水管路8通过水管路接头18连通。
水管路接头18上会连接带有多个接口的软管，接口分别与阀模块的各个散热器相连，从而将散热器连入冷却回路中。
为了进一步缩小阀塔的高度尺寸，均压环2采用分体式结构，且每个均压环2与其下方的阀模块的高电位一端电等电位设置。
均压环3的分体式设置即每列阀模块分别采用一个单独的均压环3。并且均压环2重量轻，便于安装，相较于传统的顶部屏蔽罩能保证阀塔内的气流循环，提高散热效果。
为了方便快速定位漏水阀模块所在的位置，位于最下层的两个阀模块的下方分别设置一个独立的漏水检测机构3。
漏水检测机构3包括接水盘19和设置在接水盘19内的漏水检测装置20，当接水盘19所在侧上方的阀模块出现漏水时，冷却水落在接水盘19内，漏水检测装置20即可检测出漏水情况。
漏水检测装置可以选用常州博瑞电力自动化设备有限公司生产的型号为LSJC_D00014778的漏水检测装置。
为了避免光缆裸露在空气中被灰尘污染而降低光缆的绝缘强度，每列阀模块内侧均设置有至少两个S型的光缆槽21。
具体的，光缆槽21设置在阀模块的内侧并贴合着框架10的内侧纵梁11设置，可以进一步缩小阀塔的横向尺寸。
光缆槽21以及其位置的设定可以防止光缆被损坏。
优选的，光缆槽21选用绝缘材料，且为封闭结构，可以对光缆起到更好的保护作用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种换流阀阀塔，其特征在于，所述换流阀阀塔为立式结构，其包括至少两层上、下层叠设置的阀层（1）和设置在最上层阀层（1）上方的均压环（2），以及设置在最下层阀层（1）下方的漏水检测机构（3），每层阀层（1）包括并列设置的两个阀模块，且同层的阀模块之间设置有能够拆卸、平移的检修平台（4），位于同层的阀模块之间采用管母（5）电气连接，相邻的阀层（1）之间通过跨层管母（6）电气连接，且相邻阀层（1）的两端采用斜拉绝缘子（7）连接，位于同列的阀模块内至少设置有两条冷却水管路（8）。
2.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于，位于同层的阀模块Ⅰ和阀模块Ⅱ通过Z字形的管母（5）对角串联连接；
上层阀层（1）的阀模块Ⅰ通过Z字形的跨层管母（6）与下层阀层（1）的阀模块Ⅱ对角串联连接。
3.根据权利要求1或2所述的换流阀阀塔，其特征在于，所述管母（5）和跨层管母（6）的一端为硬性连接，另一端为柔性连接。
4.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于，所述相邻阀层（1）两端之间的斜拉绝缘子（7）为平行设置。
5.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于，所述阀模块安装在框架（10）上，所述框架（10）包括内侧纵梁（11）和外侧纵梁（12），以及设置在内侧纵梁（11）和外侧纵梁（12）之间的至少两个横梁（13），所述阀模块安装在两个横梁（13）之间；
相邻阀层（1）之间的框架（10）通过支撑绝缘子（15）相连。
6.根据权利要求5所述的换流阀阀塔，其特征在于，所述检修平台（4）安装在同层两个阀模块的内侧纵梁（11）上，且能够在所述内侧纵梁（11）的长度方向移动。
7.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于，所述冷却水管路（8）为螺旋结构，且且同列阀模块的其中一个冷却水管路（8）的顶部设置有排气阀（17）。
8.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于，所述均压环（2）采用分体式结构，且每个均压环（2）与其下方的阀模块的高电位一端电等电位设置。
9.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于，位于最下层的两个阀模块的下方分别设置一个独立的漏水检测机构（3）。
10.根据权利要求1所述的换流阀阀塔，其特征在于，每列阀模块内侧设置有至少两个S型的光缆槽（21）。
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