CN110535354B - 一种紧凑型智能化换流阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的紧凑型智能化换流阀，包括具有屏蔽式均压功能的阀模块、能够抵御换相失败以及多点多物理智能化在线监测装置和紧凑化设计的关键零部件。智能化在线监测装置包括抵御换相失败和关键组部件的多物理量微型化智能化在线监测装置，能够在1.5ms内快速判断换流阀的换相失败，增强了换流阀抵御换相失败的能力，同时实时监测换流阀关键零部件运行状态，可以及时有效地发现设备的各种安全问题及故障隐患，保证换流阀安全可靠运行。本发明中的紧凑型智能化换流阀中晶闸管压装机构、饱和电抗器和一体化电阻散热器等关键组部件紧凑化设计，将大幅度节省阀厅占地面积和工程建设成本，阀厅占地面积可降低17％。

Description

一种紧凑型智能化换流阀
技术领域
本发明涉及直流输电技术领域，具体涉及一种紧凑型智能化换流阀。
背景技术
换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。
现有技术中，换流阀屏蔽罩的电位固定在主电路上，屏蔽罩上产生的杂散电容对换流阀模块内主电路上的元器件分压有影响，会产生器件分压不均，这种不均匀在陡波冲击下会使主电路上的晶闸管电压发生畸变而遭到破坏。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的阀塔中避雷器设置在换流阀模块外侧、屏蔽罩的电位与主电路连接，导致主电路中的晶闸管发生损坏的缺陷。
为此，本发明提供一种紧凑型智能化换流阀，包括：若干层沿竖直方向并排设置的换流阀模块，每层所述换流阀模块包括：主模块，所述主模块包括彼此连接的第一主模块和第二主模块，所述第一主模块中设置有第一避雷器，所述第一避雷器的两端分别为第一电位和第二电位；所述第二主模块内部设置有第二避雷器，所述第二避雷器的两端分别为第二电位和第三电位；屏蔽罩组件，连接在所述主模块外部，所述屏蔽罩组件包括：第一屏蔽罩，与所述第一主模块内部的第一避雷器的第一电位固定；第三屏蔽罩，与所述第二主模块内部的第二避雷器的第三电位固定；第二屏蔽罩，分别与所述第一避雷器和第二避雷器的第二电位固定；以及，第一避雷器等效电路和第二避雷器等效电路，所述第一避雷器等效电路设置于所述第一屏蔽罩的第一电位和所述第二屏蔽罩的第二电位之间，所述第二避雷器等效电路设置于所述第二屏蔽罩的第二电位和所述第三屏蔽罩的第三电位之间；所述第一避雷器等效电路和所述第二避雷器等效电路分别包括：三个屏蔽罩对地杂散电容，三个所述屏蔽罩对地杂散电容的第一端分别连接所述第一电位、第二电位和第三电位，第二端均接地；以及，避雷器寄生电容，所述避雷器寄生电容的值大于所述杂散电容的值。
作为一种优选的实施方式，所述第一避雷器等效电路和第二避雷器等效电路还分别包括：避雷器寄生电感、非线性电阻和相对应屏蔽罩互电容；所述非线性电阻与所述避雷器寄生电容组成的并联电路的一端连接至所述相对应屏蔽罩互电容的第一端，另一端通过所述避雷器寄生电感连接至所述相对应屏蔽罩互电容的第二端；所述第一避雷器等效电路的相对应屏蔽罩互电容的第一端和第二端分别连接第一电位和第二电位，所述第二避雷器等效电路的相对应屏蔽罩互电容的第一端和第二端分别连接第二电位和第二电位。
作为一种优选的实施方式，紧凑型智能化换流阀还包括：若干个相互串联的晶闸管级等效电路组成的第一串联电路；所述晶闸管级等效电路包括：阻尼电阻、寄生电感、阻尼电容、晶闸管结电容、晶闸管等效电阻、晶闸管寄生电感、直流均压电阻和散热器间互电容；其中，所述阻尼电阻、寄生电感和阻尼电容串联组成第一支路，所述晶闸管结电容、晶闸管等效电阻和晶闸管寄生电感串联组成第二支路，所述直流均压电阻和散热器间互电容并联组成第三支路，所述第一支路、第二支路分别与所述第三支路并联。
作为一种优选的实施方式，所述换流阀模块还包括：两组电抗器模块，分别设置在所述主模块两侧，所述电抗器模块包括第一电抗器模块和第二电抗器模块，所述第一电抗器模块设置有并排设置的第一电抗器和第二电抗器，所述第二电抗器模块内部设置有并排设置的第三电抗器和第四电抗器；所述第一电抗器模块的一端连接所述阀模块的输入端，另一端连接所述第一串联电路的第一端，所述第二电抗器模块的一端连接所述阀模块的输出端，另一端连接所述第一串联电路的第二端。
作为一种优选的实施方式，所述第一主模块内部设置有第一晶闸管压装结构，所述第二主模块内部设置有第二晶闸管压装结构，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构包括晶闸管组件，所述晶闸管组件包括有若干个沿同一直线阵列设置的晶闸管。
作为一种优选的实施方式，所述换流阀模块还包括在线监测装置：所述在线监测装置包括：无线通信主站、传感数据采集器、控制单元和至少一个智能传感器；所述至少一个智能传感器，用于获取所述晶闸管组件内部的每个晶闸管的运行参数，并将所述运行参数通过无线通信主站和传感数据采集器发送至控制单元；所述控制单元，用于接收所述运行参数，并将所述运行参数与预设值进行对比，生成对比结果，并根据所述对比结果判断所述换流阀塔是否换相成功。
作为一种优选的实施方式，所述智能传感器设置于每个所述晶闸管上，获取的运行参数包括：晶闸管两端电压。
作为一种优选的实施方式，当所述控制单元将所述晶闸管两端电压与预设值进行对比，生成的对比结果为所述晶闸管两端电压小于预设值时，所述控制单元判定所述换流阀塔换相失败；当所述控制单元将所述晶闸管两端电压与预设值进行对比，生成的对比结果为所述晶闸管两端电压大于预设值且所述晶闸管承受正向电压时，所述控制单元判定所述换流阀塔换相成功。
作为一种优选的实施方式，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构包括：晶闸管组件，所述晶闸管组件一侧设置有均压电阻；若干根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆的延伸方向与所述晶闸管组件的延伸方向一致；相对设置的活动端板和固定端板，若干根所述绝缘拉杆的两端分别连接在所述活动端板和固定端板上，所述活动端板、固定端板和所述绝缘拉杆形成用以容纳所述晶闸管组件的容纳腔；所述晶闸管组件包括：若干个沿同一直线阵列设置的散热器，相邻两片所述散热器之间设置有所述晶闸管；所述散热器上设置有可供阻尼电阻安装的阻尼电阻散热区，以及，与所述晶闸管相对应的晶闸管散热区；冷却流道，设置在所述散热器内部，冷却液沿所述冷却流道流动，冷却液首先流入所述晶闸管散热区，然后流入所述阻尼电阻散热区，用以对连接在所述散热器上的所述晶闸管及所述阻尼电阻进行冷却。
作为一种优选的实施方式，所述散热器异于所述晶闸管的侧壁上设置有进液口和出液口，相邻两个所述散热器彼此串联形成散热器组，冷却液通过其中一个所述散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后从出液口流出并流入另一个散热器的所述进液口中，并最终从该散热器的所述出液口中流出。
作为一种优选的实施方式，所述第一晶闸管压装结构与所述第一避雷器、所述第二晶闸管压装结构与所述第二避雷器之间设置有水冷系统，所述水冷系统包括：连接在所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构上的晶闸管压装水管，所述晶闸管压装水管作用在所述散热器组上；以及，连接在所述第一电抗器模块和第二电抗器模块上的电抗器水管。
作为一种优选的实施方式，所述水冷系统包括进水主管和出水主管，每层所述换流阀模块上设置有两组三通，相邻两层所述换流阀模块，所述三通包括相对设置的两个竖直水口，以及一个水平水口，所述水平水口连接所述进水主管和所述出水主管。
作为一种优选的实施方式，所述进水主管上设置有冷水头，所述出水主管上设置有热水头，所述冷水头连接所述散热器组中其中一个所述散热器的进液口，所述冷水头连接所述散热器组中另一个所述散热器的出液口。
作为一种优选的实施方式，所述换流阀模块还包括母排结构，分别设置在每个所述电抗器模块内部，所述母排结构包括：电抗器间母排，设置在所述第一电抗器和所述第二电抗器之间、或所述第三电抗器与所述第四电抗器之间，用以使电流在两个所述第一电抗器和所述第二电抗器之间、或所述第三电抗器与所述第四电抗器之间传导；电抗器晶闸管间母排，一端连接所述第一电抗器或所述第三电抗器，另一端连接所述第一晶闸管压装结构或所述第二晶闸管压装结构，用以使电流依次流经所述第二电抗器、所述第一电抗器、所述第一晶闸管压装结构、所述第二晶闸管压装结构、所述第三电抗器和所述第四电抗器。
作为一种优选的实施方式，所述母排结构还包括：第一阀模块进出线，与每层所述换流阀模块中的所述第二电抗器相连接；第二阀模块进出线，与每层所述换流阀模块中的所述第四电抗器相连接；电流通过所述第一阀模块进出线和所述第二阀模块进出线流入或流出每层换流阀模块。
作为一种优选的实施方式，相邻两层所述换流阀模块之间设置有阀模块层间母排，所述阀模块层间母排的一端连接位于其上层的所述换流阀模块中的所述第二阀模块进出线；所述阀模块层间母排的另一端连接位于其下层的所述换流阀模块的所述第一阀模块进出线；通过所述阀模块层间母排，完成电流在相邻两层所述换流阀模块之间的传导。
作为一种优选的实施方式，所述紧凑型智能化换流阀还包括：钢架，固定安装在悬吊点；顶屏蔽罩，吊装在所述钢架下方；底屏蔽罩，设置在所述顶屏蔽罩下方，所述顶屏蔽罩与所述底屏蔽罩之间吊装有若干个沿竖直方向彼此平行设置的所述换流阀模块；所述顶屏蔽罩与相邻的换流阀模块之间设置有顶屏蔽罩母排，所述顶屏蔽罩母排一端连接所述第一阀模块进出线，另一端连接所述顶屏蔽罩；所述底屏蔽罩与相邻的换流阀模块之间设置有底屏蔽罩母排，所述底屏蔽罩母排一端连接所述第二阀模块进出线，另一端连接所述底屏蔽罩。
作为一种优选的实施方式，所述换流阀模块上设置有吊耳，所述吊耳包括：框架吊耳，对称设置在所述第一主模块框架和所述第二主模块框架的相应位置上；中部吊耳，设置在所述连接件上；电抗器吊耳，设置在所述第一电抗器框架和所述第二电抗器框架上。
作为一种优选的实施方式，相邻两个所述换流阀模块之间连接有层间绝缘子，所述层间绝缘子的两端分别嵌入与其相邻的换流阀模块的所述吊耳中；所述换流阀模块与所述底屏蔽罩之间设置有所述层间绝缘子，所述层间绝缘子一端连接在所述吊耳中，另一端连接在所述底屏蔽罩上；所述换流阀模块与所述顶屏蔽罩之间设置有所述层间绝缘子，所述层间绝缘子一端连接在所述吊耳中，另一端连接在所述顶屏蔽罩上。
作为一种优选的实施方式，所述钢架与所述顶屏蔽罩之间设置有顶部绝缘子，所述顶部绝缘子一端连接所述顶屏蔽罩、另一端连接所述钢架。
作为一种优选的实施方式，若干个相邻所述换流阀模块之间形成一组单阀，所述单阀为偶数组，位于中心部位的两个所述单阀之间的所述阀模块层间母排上设置有阀塔进线管母，所述顶屏蔽罩母排上设置有阀塔上阀出线管母，所述底屏蔽罩母排上设置有阀塔下阀出线管母；从所述阀塔进线管母流入的电流分成两路，分别进入所述阀塔上阀出线管母和所述阀塔下阀出线管母中并流出。
作为一种优选的实施方式，按照装配时的上下位置，若干个所述单阀分为上单阀和下单阀，所述上单阀和所述下单阀的内部的每个所述单阀中，每层所述换流阀模块内部的第一避雷器和第二避雷器之间通过层内避雷器导线进行连接，所述单阀中位于上层的所述换流阀模块的第二避雷器的第三电位与位于下层的所述换流阀模块的第一避雷器的第一电位通过所述层间避雷器导线相连接。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，通过在阀模块内部设置避雷器，将避雷器设置在屏蔽罩相邻两个电位之间，将屏蔽罩电位钳制在避雷器上，将晶闸管级等效电路通过屏蔽罩对地杂散电容流入或流出的泄露电流完全隔离，使得紧凑型智能化换流阀在高频冲击下，屏蔽罩对地杂散电容的电流均由避雷器等效电路提供，切断了屏蔽罩对地杂散电容与晶闸管级等效电路的电气连接关系，保证了高频冲击下紧凑型智能化换流阀内晶闸管电压的均匀分布，降低了晶闸管由于电压分配不均导致损坏的风险。
2.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，其中的避雷器等效电路还包括：避雷器寄生电感、非线性电阻和相对应屏蔽罩互电容，非线性电阻与避雷器寄生电容组成的并联电路与避雷器寄生电感组成串联电路后，再将该串联电路与相对应屏蔽罩互电容并联，由于非线性电阻在低频域的电阻很大，使得避雷器等效电路在低频域下处于开路状态，限制了紧凑型智能化换流阀的过电压，避免了紧凑型智能化换流阀过压损坏，保证了晶闸管级等效电路的安全可靠运行。
3.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，由于位于晶闸管两端用于压装晶闸管的两散热器之间存在散热器间互电容，通过将散热器间互电容与阻尼电阻和阻尼电容组成的阻容回路并联，限制了晶闸管关断时产生的过冲电压。
4.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，通过在若干个相互串联的晶闸管级等效电路组成的第一串联电路的两端设置第一电抗器模块和第二电抗器模块，限制了晶闸管开通初期的电流以及高频冲击电压。
5.本发明提供的直流输电换流阀阀塔，通过将若干层紧凑型智能化换流阀的避雷器等效电路串联，将各层紧凑型智能化换流阀的屏蔽罩电位分别钳制在避雷器上，将各层紧凑型智能化换流阀中的晶闸管级等效电路通过屏蔽罩对地杂散电容流入或流出的泄露电流完全隔离，使得在高频冲击下，屏蔽罩对地杂散电容的电流均由避雷器等效电路提供，切断了各层紧凑型智能化换流阀中的屏蔽罩对地杂散电容与晶闸管级等效电路的电气连接关系，保证了高频冲击下直流输电换流阀阀塔内晶闸管电压的均匀分布，降低了晶闸管由于电压分配不均导致损坏的风险。
6.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，通过设置在线监测装置，实时监测直流输电换流阀内部关键部件的运行参数，并将运行参数上传至上层控制单元，上层控制单元通过将运行参数与预设值对比，判断出直流输电换流阀是否换相成功，与现有技术相比，该装置能够在1.5ms内快速判断换流阀的换相失败，增强了换流阀抵御换相失败的能力。
7.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，避雷器设置在换流阀模块内部、晶闸管压装结构的一侧，将大大减小换流阀模块所占用的体积，有效地降低整个换流阀塔的建筑成本。
同时，在现有技术中，换流阀屏蔽罩的电位固定在主电路上，此时屏蔽罩的对地电容会对主电路中的晶闸管的电压分布产生不均匀影响。
而在本发明提供的换流阀模块中，避雷器与晶闸管压装结构平行设置，在第一主模块中的所述避雷器的两端分别为第一电位和第二电位，在第二主模块中的所述避雷器的两端分别为第二电位和第三电位。同时屏蔽罩组件由多部分组成，其中第一屏蔽罩与所述第一主模块内部的避雷器的第一电位固定；第三屏蔽罩与所述第二主模块内部的避雷器的第三电位固定；第二屏蔽罩分别与所述第一主模块和所述第二主模块内部的所述避雷器的第二电位固定。
通过上述的设置方式，将屏蔽罩的电位固定在主电路之外，屏蔽罩电位与主电路中晶闸管的电位相互隔离，进而将大大减小晶闸管压装结构内部的晶闸管的分压的不均匀程度。
8.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，通过将电抗器单独悬吊在两个主模块的两端，可以避免电抗器的振动影响换流阀模块其他部分的电气与水路连接，避免出现水管松动或电路连接松动、导致电气连接断开及漏水情况等问题。
9.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，所述晶闸管压装结构一侧设置有所述避雷器，所述晶闸管压装结构另一侧设置有所述阻尼电容及所述门级单元，在所述晶闸管压装结构与所述避雷器之间设置有水冷系统。
在本发明中，换流阀模块内部的组件以晶闸管压装结构为分界线，将避雷器和水冷系统设置在靠近避雷器的一侧，此时水冷系统与门级单元和阻尼电容相远离。由于水冷系统可能发生漏水，而冷却水会严重影响换流阀模块内部电气元件的使用稳定性，因此将水冷系统与门级单元等器件分离，可以有效地预防上述情况的发生，并实现换流阀模块内部的“水电分离”。
10.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，散热器侧壁上设置有进液口和出液口，相邻两个所述散热器彼此串联形成散热器组，两个散热器共用一个水路，冷却液通过其中一个所述散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后流入另一个散热器的所述进液口中，最终从该散热器的所述出液口中流出。
本发明中，进行冷却工作前的冷却液在进水管中流动，进行完冷却工作的冷却液在出水管中流动。进水管中引出进水头，进水头的水进入一个散热器组中的第一个散热器的进液口，对该散热器进行冷却后从该散热器的出液口流出，然后流入第二个散热器的所述进液口中，最终从第二个散热器的所述出液口中流出，在该出液口上设置有出液头，出液头与出液管相连接，并将完成冷却过程的冷却液带走。
同时，本发明提供的散热机构中，阻尼电阻不用单独设置散热器，进而可以避免单独设置接水口，从而有效的避免了漏水点的出现。通过上述的方案，可以有效地减少总的水口数量，进而减少漏水点，提高了装置的可靠性。
11.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，通过设置屏蔽罩组件，可以有效地降低阀塔周边的局部场强，防止局部场强过大而放电。
12.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，交流电通过中间部位进入，分成两路并分别向上和向下流动，两路电流共用一套电抗器模块，可以有效的降低整个换流阀塔内部电抗器模块的数量，有利于装置的小型化。
13.本发明提供的紧凑型智能化换流阀，在晶闸管压装结构中的绝缘支撑梁上设置有增爬凹槽，用于增加散热器间的爬电距离，解决相邻两个散热器间爬距不够的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的换流阀模块的结构示意图；
图2为本发明提供的换流阀模块中屏蔽罩组件、主模块与电抗器模块的结构示意图；
图3为本发明提供的换流阀模块中屏蔽罩组件的结构示意图；
图4为本发明提供的第一避雷器和第二避雷器之间的连接示意图；
图5为本发明提供的第一主模块框架、第二主模块框架、第一电抗器框架和第二电抗器框架之间的连接示意图；
图6为本发明提供的第一阻尼电容和第二阻尼电容的结构示意图；
图7为本发明提供的第一电抗器模块和第二电抗器模块的结构示意图；
图8为本发明提供的第一门级单元和第二门级单元的结构示意图；
图9为本发明提供的第一晶闸管压装结构和第二晶闸管压装结构的结构示意图；
图10为本发明提供的晶闸管组件的结构示意图；
图11为本发明提供的散热器的一个具体示例的剖视图；
图12为本发明实施例中提供的第一晶闸管压装结构的一个具体示例的示意图；
图13(a)-图13(d)为本发明实施例中提供的晶闸管压装结构的安装过程的一个具体示例的示意图；
图14为本发明实施例中提供的第一晶闸管压装结构的一个具体示例的侧视图；
图15为本发明提供的压力组件的一个具体示例的截面图；
图16为本发明提供的所述水冷系统的结构示意图；
图17为本发明提供的所述阻尼电阻的结构示意图；
图18为本发明提供的所述散热器组的侧面的示意图；
图19为本发明提供的电抗器间母排与电抗器晶闸管间母排的结构示意图；
图20为本发明提供的所述换流阀塔的结构示意图；
图21为本发明提供的所述层间避雷器导线、层内避雷器导线的布置示意图；
图22为本发明提供的所述绝缘水管的结构示意图；
图23为本发明提供的所述光纤槽的结构示意图；
图24为本发明提供的所述吊耳的结构示意图；
图25为本发明提供的所述紧凑型智能化换流阀的电路原理图；
图26为本发明提供的在线监测装置的一个具体示例的示意图；
图27为本发明提供的在线监测装置的智能传感器的一个具体示例的示意图；
图28为依据本发明的屏蔽隔离均压技术单阀陡波冲击下晶闸管电压分布波形图；
图29为为本发明提供的第一电抗器模块或第二电抗器模块的模块化结构示意图.
附图标记说明：
1-晶闸管；
2-阻尼电阻，21-绝缘外壳，22-电阻丝，23-金属底板，24-导热绝缘材料，25-弹簧，26-填充介质；27-焊接层；
3-散热器，31-阻尼电阻散热区，32-晶闸管散热区，33-阻尼电阻冷却流道，34-晶闸管冷却流道，35-进液口，36-出液口，4-均压电阻；
x1-主模块，
x11-第一主模块，x111-第一主模块框架，x112-第一晶闸管压装结构，x113-第一门级单元，x114-第一阻尼电容，x115-第一避雷器；
x12-第二主模块，x121-第二主模块框架；x122-第二晶闸管压装结构；x123-第二门级单元，x124-第二阻尼电容；x125-第二避雷器；
a-第一电位，b-第二电位，c-第三电位；
17-电抗器模块，171-第一电抗器模块，1711-第一电抗器框架，1712-第一电抗器，1713-第二电抗器，172-第二电抗器模块，1721-第二电抗器框架，1722-第三电抗器，1723-第四电抗器，19-减震器，1714、1724-辅助电抗器；
18-屏蔽罩组件，181-第一屏蔽罩，182-第二屏蔽罩，183-第三屏蔽罩；
5-绝缘拉杆，51-缩颈部，53-承压端；
61-活动端板，611-安装孔，62-固定端板；
7-压力组件，71-适配器，72-锁紧螺母，73-压装螺杆，74-碟簧，75-碟簧压片，77-球面垫圈，771-凸台，772-调心球面，79-锥面垫圈，791-对中孔，792-调心锥面；
81-第一母排，811-对准孔，82-第二母排，9-绝缘支撑梁，91-增爬凹槽，10-挂环；
201-晶闸管压装水管；202-电抗器水管；
101-电抗器间母排，102-电抗器晶闸管间母排，103-第一阀模块进出线，104-第二阀模块进出线；
h1-钢架，
a1-顶屏蔽罩，a2-底屏蔽罩；
b1-框架吊耳，b2-中部吊耳，b3-电抗器吊耳；
c1-层间绝缘子，c2-顶部绝缘子；
d2-顶屏蔽罩母排，d21-阀塔上阀出线管母，d3-底屏蔽罩母排，d31-阀塔下阀出线管母，d4-阀模块层间母排，d41-阀塔进线管母；
e1-上单阀，e11-第一上单阀，e12-第二上单阀，e2-下单阀；e21-第一下单阀；e22-第二下单阀；
f1-层内避雷器导线，f2-层间避雷器导线；
g1-绝缘水管，g2-层间绝缘水管，g3-旁通水管；
i1-螺钉；
j1-光纤槽；
k1-第一避雷器等效电路；k2-第二避雷器等效电路；
m1-晶闸管级等效电路；
Ca-避雷器寄生电容，Cg-杂散电容，La-避雷器寄生电感，R(i)-非线性电阻，Cs-屏蔽罩互电容；
Rd-阻尼电阻，LRd-寄生电感，Cd-阻尼电容，Cthy-晶闸管结电容；Lthy-晶闸管寄生电感，Rdc-直流均压电阻，Cj-散热器间互电容，Rthy-晶闸管等效电阻。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种智能换流阀塔，如图20所示，换流阀塔的顶部悬吊设置，其包括若干个沿竖直方向依次吊装的换流阀模块，在相邻两个所述换流阀模块之间可进行电流传递；换流阀塔包括有如下部分：钢架h1，固定安装在悬吊点，在装配状态下，钢架与车间顶棚固定连接。顶屏蔽罩a1，吊装在所述钢架下方；底屏蔽罩a2，设置在所述顶屏蔽罩下方，所述顶屏蔽罩与所述底屏蔽罩之间吊装有若干个沿竖直方向彼此平行设置的所述换流阀模块。
本实施例中的换流阀模块包括如下组件：
主模块，如图2所示，包括彼此连接的第一主模块x11和第二主模块x12，第一主模块位于左侧位置，第二主模块位于右侧位置。
第一主模块和第二主模块中所包含的组件相同，只是组件的设置方式有所不同。具体地，所述第一主模块和所述第二主模块内部均设置有：主模块框架，晶闸管压装结构、门级单元、阻尼电容及避雷器彼此并排设置在主模块框架内部。如图1所示，第一主模块x11中设置有第一避雷器，所述第一避雷器x115的两端分别为第一电位a和第二电位b；所述第二主模块x12内部设置有第二避雷器x125，所述第二避雷器的两端分别为第二电位b和第三电位c。
具体地，如图5、图6、图8、图9所示，所述第一主模块x11包括：第一主模块框架x111；若干个安装在所述第一主模块框架x111内部且彼此并排设置的第一晶闸管压装结构x112、第一门级单元x113、第一阻尼电容x114及第一避雷器x115；如图4所示，所述第一主模块x11中的所述第一避雷器x115的两端分别为第一电位和第二电位；
所述第二主模块x12包括：第二主模块框架x121；若干个安装在所述第二主模块框架x121内部且彼此并排设置的第二晶闸管压装结构x122、第二门级单元x123、第二阻尼电容x124及第二避雷器x125；如图4所示，所述第二避雷器x125的两端分别为第二电位和第三电位。
同时，为了实现第一主模块和第二主模块之间的连接，所述第一主模块框架x111与所述第二主模块框架x121之间通过连接件连接在一起。
本实施例中，在第一主模块和第二主模块的两侧设置有电抗器模块。
如图1所示，两组电抗器模块17分别设置在所述主模块的左右两侧，在电抗器模块内部设置有电抗器。所述电抗器模块17包括第一电抗器模块171和第二电抗器模块172，如图7所示，所述第一电抗器模块171包括：第一电抗器框架1711，连接在所述第一主模块框架x111上；第一电抗器1712和第二电抗器1713，二者并排设置在所述第一电抗器框架1711内部；所述第二电抗器模块172包括：第二电抗器框架1721，连接在所述第二主模块框架x121上；第三电抗器1722和第四电抗器1723，并排设置在所述第二电抗器框架1721内部。
本实施例中，如图29所示，所述第一电抗器模块171还设置有：并联支路，包括依次串联的支路电阻和辅助电抗器1714(1724)，与所述第一电抗器1712或第二电抗器1713并联，用于转移所述第一电抗器1712或第二电抗器1713的损耗，所述辅助电抗器包括：支路线性电抗器，用于在换流阀开通和关断时将第一电抗器1712或第二电抗器1713的损耗转移到所述并联支路上；以及，支路饱和电抗器，用于在换流阀关断时，将所述第一电抗器1712或第二电抗器1713的损耗转移到所述并联支路上。
具体地，以第一电抗器模块为例，辅助电抗器1714包括：支路线性电抗器，用于在换流阀开通和关断时将第一电抗器或第二电抗器的损耗转移到并联支路上。在本实施例中，所称支路线性电抗器可以为感值恒定的电感，可以为有芯电感，也可以为无芯电感，为减小支路电抗器的体积，在本实施例中采用无芯线性电感。当支路电抗器为支路线性电抗器时，支路电抗值的选取会影响饱和电抗器对晶闸管的保护特性，通常，线性电抗器的电感值较小，为减小电抗器对晶闸管的保护特性的影响，在本实施例中，电感值与第一电抗器或第二电抗器的不饱和时电感取同一数量级的电感值，但应小于第一电抗器或第二电抗器的不饱和时电感值。由于支路线性电抗器的电感值恒定，在开通和关断时刻，支路电抗器都起到了转移主电抗器损耗的作用。
为了减小饱和电抗器对晶闸管的保护特性的影响，支路电抗器还可以为支路饱和电抗器，用于在换流阀关断时，将第一电抗器或第二电抗器的损耗转移到并联支路上。在本实施例中，为了不增加饱和电抗器的体积，支路饱和电抗器应采用小铁芯多绕组的结构，铁芯涡流损耗的电阻需根据铁芯用量进行合理放大；为保证饱和电抗器整体对电流上升率的抑制，在选取铁芯磁链-电流曲线时，支路饱和磁链不可选取过小，应等于或略低于第一电抗器或第二电抗器饱和磁链。在本实施例中，由于，支路饱和电抗器在换流阀开通初始时刻，支路饱和电抗器未饱和，电感值较大，并联支路近似开路，当第一电抗器或第二电抗器接近饱和时，支路饱和电抗器达到饱和，并联支路接入第一电抗器或第二电抗器，电流会从主电抗器分流到并联支路并被其消耗，可以转移第一电抗器或第二电抗器在换流阀开通时的损耗。
同时，如图5所示，所述第一主模块框架x111与所述第一电抗器框架1711之间、所述第二主模块框架x121与所述第二电抗器框架1721之间通过减震器19进行连接，所述减震器19用以减弱所述电抗器模块17传递至所述主模块x1上的振动，继而提高电抗器的使用稳定性。
如图3所示，屏蔽罩组件18连接在所述主模块11和所述电抗器模块17外部，所述屏蔽罩组件18包括：第一屏蔽罩181，与所述第一主模块x11内部的第一避雷器x115的第一电位固定；第三屏蔽罩183，与所述第二主模块x12内部的第二避雷器x125的第三电位固定；第二屏蔽罩182，分别与所述第一避雷器x115和第二避雷器x125的第二电位固定。
通过设置屏蔽罩组件，可以有效地降低换流阀塔周边的局部场强，防止局部场强过大而放电。
本实施例中，如图24所示，为了实现换流阀模块之间的彼此吊装，在所述换流阀模块上设置有吊耳，所述吊耳包括：框架吊耳b1，对称设置在所述第一主模块框架和所述第二主模块框架的相应位置上；中部吊耳b2，设置在所述连接件上；电抗器吊耳b3，设置在所述第一电抗器框架1711和所述第二电抗器框架1721上。
同时，如图20所示，为了起到换流阀模块各层之间的连接作用，本实施例中设置有绝缘子。具体地：
相邻两个所述换流阀模块之间连接有层间绝缘子c1，所述层间绝缘子的两端分别嵌入与其相邻的换流阀模块的所述吊耳中。
所述钢架h1与所述顶屏蔽罩a1之间设置有顶部绝缘子c2，所述顶部绝缘子c2一端连接所述顶屏蔽罩a1、另一端连接所述钢架h1。
所述顶屏蔽罩a1与位于最顶端的换流阀模块之间设置有层间绝缘子c1，所述层间绝缘子下端连接在换流阀模块的吊耳中，上端连接在所述顶屏蔽罩a1上。
同时，在最底层的换流阀模块与所述底屏蔽罩a2之间设置有所述层间绝缘子c1，所述层间绝缘子上端连接在所述吊耳中，下端连接在所述底屏蔽罩a2上。
本实施例中，如图20所示，为了实现各层换流阀模块内部的导电功能，在换流阀模块中设置了母排结构，母排结构分别设置在每个所述电抗器模块17内部，所述母排结构包括：
电抗器间母排101，设置在所述第一电抗器1712和所述第二电抗器1713之间、或所述第三电抗器1722与所述第四电抗器1723之间，用以使电流在两个所述第一电抗器1712和所述第二电抗器1713之间、或所述第三电抗器1722与所述第四电抗器1723之间传导。
为了实现第一电抗器模块和第二电抗器模块的导通，本实施例还设置了电抗器晶闸管间母排102，位于左侧的电抗器晶闸管间母排102两端连接第一电抗器和第一晶闸管压装结构，位于右侧的电抗器晶闸管间母排102两端连接第三电抗器和第二晶闸管压装结构。通过电抗器晶闸管间母排102，用以使电流依次流经所述第二电抗器1713、电抗器间母排101、所述第一电抗器1712、所述第一晶闸管压装结构、所述第二晶闸管压装结构、所述第三电抗器1722、电抗器间母排101和所述第四电抗器1723，实现电流在多个电抗器之间的传递。
如图19所示，为了实现电流在各层换流阀模块之间的传导，母排结构中还设置了第一阀模块进出线103，与每层所述换流阀模块中的所述第二电抗器1713相连接；第二阀模块进出线104，与每层所述换流阀模块中的所述第四电抗器1723相连接；电流通过所述第一阀模块进出线和所述第二阀模块进出线流入或流出每层换流阀模块。
同时，在相邻两层所述换流阀模块之间设置有阀模块层间母排d4，所述阀模块层间母排d4的一端连接位于其上层的所述换流阀模块中的所述第二阀模块进出线104；所述阀模块层间母排的另一端连接位于其下层的所述换流阀模块的所述第一阀模块进出线103，通过所述阀模块层间母排，完成电流在相邻两层所述换流阀模块之间的传导。此外，在顶屏蔽罩与相邻的换流阀模块之间设置有顶屏蔽罩母排d2，所述顶屏蔽罩母排一端连接所述第一阀模块进出线103，另一端连接所述顶屏蔽罩；所述底屏蔽罩与相邻的换流阀模块之间设置有底屏蔽罩母排，所述底屏蔽罩母排一端连接所述第二阀模块进出线104，另一端连接所述底屏蔽罩。
如图20所示，为了实现电流的转换作用，本实施例中两个相邻的所述换流阀模块之间形成一组单阀，本实施例中，阀模块数量为四组，单阀的数量为两组，单阀分为上单阀e1和下单阀e2，单阀分为上单阀e1和下单阀e2之间的所述阀模块层间母排上设置有阀塔进线管母d41，所述顶屏蔽罩母排d2上设置有阀塔上阀出线管母d21，所述底屏蔽罩母排d3上设置有阀塔下阀出线管母d31；从所述阀塔进线管母d41流入的电流分成两路，分别进入所述阀塔上阀出线管母和所述阀塔下阀出线管母中并流出。
具体地，电流通过所述阀模块层间母排d4上的阀塔进线管母d41流入，然后分为两路。向上的一路首先通过第二阀模块进出线104进入第二上单阀e12中，从第二上单阀e12的第一阀模块进出线103中流入，然后流入第一上单阀e11的第二阀模块进出线104中，并从第一上单阀e11的第一阀模块进出线103中流入，然后流入顶屏蔽罩母排d2，并从阀塔上阀出线管母d21流出。
向下的一路通过第一阀模块进出线103流入第一下单阀e21中，然后通过第二阀模块进出线104流出并进入阀模块层间母排d4中，接着向下流入第二下单阀e22的第一阀模块进出线103，并通过第二阀模块进出线104从第二下单阀e22中流出至底屏蔽罩母排d3中，最终从阀塔下阀出线管母d31中流出。
作为变型，换流阀模块的数量可以为六组，此时位于上方的三组阀模块形成上单阀，位于下方的三组阀模块形成下单阀。
本实施例中，换流阀模块的数量不限于偶数组，当阀模块的数量为奇数组时，电流从位于最中心部位的换流阀模块中流入，然后分为上下两路进行流动。
本实施例中的阀塔中，交流电通过中间部位进入，分成两路并分别向上和向下流动，两路电流共用一套电抗器模块，可以有效的降低整个换流阀塔内部电抗器模块的数量，有利于装置的小型化。
如图20、21所示，本实施例中，按照装配时的上下位置，若干个所述单阀分为上单阀e1和下单阀e2，所述上单阀和所述下单阀的内部的每个所述单阀中，每层所述换流阀模块内部的第一避雷器和第二避雷器之间通过层内避雷器导线f1进行连接，所述单阀中位于上层的所述换流阀模块的第二避雷器的第三电位c与位于下层的所述换流阀模块的第一避雷器的第一电位a通过所述层间避雷器导线f2相连接。
相邻两个所述换流阀模块之间的第一避雷器和第二避雷器之间通过层内避雷器导线f1进行连接，通过所述层内避雷器导线和所述层间避雷器导线，所述单阀中位于上层的所述换流阀模块的第一避雷器的第一电位与位于下层的所述换流阀模块的第二避雷器的第三电位相互连接。通过上述的设置方式，可以有效地防止屏蔽罩组件中的杂质电容引入主回路中。
如图20所示，所述上单阀e1包括第一上单阀e11和第二上单阀e12；所述下单阀e2包括第一下单阀e21和第二下单阀e22。
如图23所示，所述换流阀塔还包括光纤槽j1，所述光纤槽内设置有光纤，所述光纤为两路，一路沿所述顶屏蔽罩a1向下连接每层所述换流阀模块的所述第一主模块x11；另一路沿所述顶屏蔽罩a1向下连接每层所述换流阀模块的所述第二主模块x12。
如图23所述，所述光纤槽内部的光纤数量为四根，每根光纤与第一主模块的第一门级单元或第二主模块内部的第二门级单元相连接。四根光纤的长度依次缩短。具体地，从图中看，从左到右：第一根光纤的长度只作用到第一上单阀e11上，第二根光纤至作用到第二上单阀e12上，第三根光纤只作用到第一下单阀e21上，第四根光纤只作用到第二下单阀e22上。
本实施例中提供的晶闸管压装结构如下：
如图12、13(a)-13(d)和图14所示，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构包括：晶闸管组件，所述晶闸管组件一侧设置有均压电阻4，晶闸管组件的两端分别连接有第一母排81和第二母排82，电流经过所述第一母排81流入所述晶闸管组件中，然后从所述第二母排82中流出。若干根绝缘拉杆5，所述绝缘拉杆5的延伸方向与所述晶闸管组件的延伸方向一致；相对设置的活动端板61和固定端板62，若干根所述绝缘拉杆5的两端分别连接在所述活动端板61和固定端板62上，所述活动端板61、固定端板62和所述绝缘拉杆5形成用以容纳所述晶闸管组件的容纳腔。
同时，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构还包括绝缘支撑梁9，绝缘支撑梁9设置于所述活动端板61及固定端板62之间并位于所述晶闸管组件底部，在所述晶闸管压装结构进行压装前和拆卸后，所述绝缘支撑梁9用于支撑所述晶闸管组件。在所述绝缘支撑梁9上设置有增爬凹槽91。设置增爬凹槽用于增加散热器间的爬电距离，解决相邻两个散热器间爬距不够的问题。
如图13(a)-13(d)所示，为了提供晶闸管组件在第一晶闸管压装结构和第二晶闸管压装结构内部的稳定性，在容纳腔内位于所述晶闸管组件与所述活动端板61之间的位置设置有压力组件7，所述压力组件7用以将所述第一母排81和所述第二母排82贴紧在所述晶闸管组件上。本实施例中，所述第一母排81贴装于所述压力组件7上，所述第二母排82贴装于所述晶闸管组件远离所述压力组件7的最后一个散热器3上。
本实施例中，如图15所示，在活动端板61上设置有安装孔611，本实施例提供的压力组件包括：适配器71，安装在所述活动端板61的安装孔611中；压装螺杆73，嵌套在所述适配器71中；压力件，设置在所述压装螺杆73与所述第一母排81之间，用以提供使所述第一母排81压紧所述晶闸管组件的弹力。
具体地，所述压力件包括：锥面垫圈79，可相对所述压装螺杆73运动地套设在所述压装螺杆73的内壁上；碟簧压片75，过盈连接在所述锥面垫圈79上，所述碟簧压片75与所述压装螺杆73之间设置有碟簧74，所述碟簧74用以提供所述弹力。
同时，为了实现锥面垫圈和球面垫圈之间的对中，在锥面垫圈79上设置有对中孔791，所述对中孔791与所述第一母排81之间设置有球面垫圈77，所述球面垫圈77嵌入所述对中孔791中，所述球面垫圈77的调心球面772与所述锥面垫圈79的调心锥面792之间线接触。线接触的接触面积较小，可以有效地减小二者接触时产生的摩擦力，有利于优化装配过程。
本实施例中，上述压力组件的装配过程如下：
将碟簧74和碟簧压片75套入压装螺杆73，将压装螺杆73与压装螺杆73后端的外轴适应性安装；由上述球面垫圈77的调心锥面和锥面垫圈79上调心球面配合对压装力进行调整，使得压力始终指向球心。将压力件的固定件连接到适配器71的外圆上，压力件的顶出机构顶在压装螺杆73的中轴上，压力使得碟簧74压缩，锁紧螺母72和压装螺杆73同时移动，当压力达到设计要求时，将锁紧螺母72拧在活动端板61上。
如图15所示，此外，在第一母排81上设置有对准孔811，所述球面垫圈77远离所述对中孔791的一端设置有凸台771，所述凸台771插入所述对准孔811中以使所述球面垫圈77稳定连接在所述第一母排81上。从而提供球面垫圈在第一母排上的连接稳定性。
本实施例中，如图13(a)所示，所述绝缘拉杆5的两端设置有缩颈部51，相邻所述缩颈部51上设置有外径大于所述缩颈部的台阶，所述台阶一侧设置有承压端53，所述活动端板61和所述固定端板62设置有带有缺口的连接孔，所述缩颈部51通过所述缺口进入所述连接孔中，外力作用在所述活动端板61和所述固定端板62上，所述连接孔运动至所述台阶处，所述活动端板61和所述固定端板62被所述承压端限制以防止脱出。
绝缘拉杆5与活动端板61、固定端板62之间采用插拉结构，插接动作为：绝缘拉杆5的缩颈部51插入活动端板61及固定端板62的连接孔；拉伸动作为：将绝缘拉杆5向活动端板61及固定端板62的远端拉伸；通过插拉动作，绝缘拉杆5将绝缘支撑梁9固定在活动端板61及固定端板62之间。
如图13(a)-图13(d)所示，本实施例的晶闸管压装结构在具体安装时，可以是，首先将上述压力组件7安装在活动端板61上，将上述第一母排81贴在压力组件7上，然后将晶闸管1与设置有阻尼电阻2和均压电阻4的散热器3交替排列，直至最后一个散热器3排列完成，最后将第二母排82贴装于上述最后一个散热器3上，安装完成的晶闸管压装结构的截面图如图5所示。整个安装过程无需螺栓连接，减少了安装时间，降低了安装成本，并且，采用该安装方法得到的晶闸管压装结构在卸载时，晶闸管1与散热器3的相对位置不变，可实现冷却用水管和电气连接件都不移动的情况下更换晶闸管1。
本实施例中，如图10，11和12所示，晶闸管压装组件中的晶闸管组件结构如下：
其包括：若干个沿同一直线阵列设置的散热器3，相邻两片所述散热器3之间设置有晶闸管1；所述散热器3上设置有可供阻尼电阻2安装的阻尼电阻散热区31，以及，与所述晶闸管相对应的晶闸管散热区32；冷却流道，设置在所述散热器3内部，冷却液沿所述冷却流道流动，在冷却过程中，冷却液首先流入所述晶闸管散热区32，然后流入所述阻尼电阻散热区31，用以对连接在所述散热器3上的所述晶闸管1及所述阻尼电阻2进行冷却。
同时，如图18所示，散热器3异于与所述晶闸管1相连接的侧壁上设置有进液口35和出液口36，相邻两个所述散热器3彼此串联形成散热器组，冷却液通过其中一个所述散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后从出液口流出并流入另一个散热器的所述进液口中，并最终从该散热器的所述出液口36中流出。
同时，如图16所示，为了配合进液口和出液口的使用，在所述第一晶闸管压装结构x112与所述第一避雷器x115、所述第二晶闸管压装结构x122与所述第二避雷器x125之间设置有水冷系统，所述水冷系统包括：连接在所述第一晶闸管压装结构x112和所述第二晶闸管压装结构x122上的晶闸管压装水管201，所述晶闸管压装水管201作用在所述散热器组上；以及，连接在所述第一电抗器模块171和第二电抗器模块172上的电抗器水管202。
具体地，所述水冷系统包括进水主管和出水主管，每层所述换流阀模块上设置有两组三通，相邻两层所述换流阀模块，所述三通包括相对设置的两个竖直水口，以及一个水平水口，所述水平水口连接所述进水主管和所述出水主管。
所述进水主管上设置有冷水头，所述出水主管上设置有热水头，所述冷水头连接所述散热器组中其中一个所述散热器的进液口，所述冷水头连接所述散热器组中另一个所述散热器的出液口。
本实施例中，如图16所述，多个冷水头和热水头并联设置，如图所示，晶闸管压装水管201中设置有9个并联的冷水头和热水头，电抗器水管202上单独设置有冷水头和热水头，10组冷水头和热水头并联设置，起到对第一主模块中的第一晶闸管压装结构和第一电抗器模块的冷却。同理，在第二晶闸管压装结构和第二电抗器中也采用了上述的冷却原理。
本实施例中，如图11所示，所述阻尼电阻散热区31设置在所述晶闸管1上方，所述阻尼电阻2可拆卸地安装在所述阻尼电阻散热区31上。所述阻尼电阻2安装在所述阻尼电阻散热区31时，所述阻尼电阻2的外表面与所述散热器3的外表面平齐设置。
本实施例中提供的阻尼电阻的结构如下所述：
如图17所示，所述阻尼电阻2包括：绝缘外壳21，可通过螺钉i1安装在所述散热器3上；电阻丝22，设置在所述绝缘外壳内部；金属底板23，金属底板23，连接在所述电阻丝22下方，所述金属底板23与所述电阻丝22之间设置有导热绝缘材料24，所述阻尼电阻2安装在所述散热器3上时，所述金属底板23与所述散热器3相接触，所述电阻丝22上的热量通过所述导热绝缘材料24和所述金属底板23传递至所述阻尼电阻散热区31上。
具体地，所述导热绝缘材料24为陶瓷板，所述陶瓷板与所述电阻丝22之间、所述陶瓷板与所述金属底板23之间设置有焊接层27。
弹簧25设置在所述电阻丝与所述绝缘外壳内壁之间，所述绝缘外壳21安装在所述阻尼电阻散热区31后，所述绝缘外壳21推动所述弹簧25，所述弹簧25提供使所述电阻丝、所述导热绝缘材料和所述金属底板压紧所述阻尼电阻散热区31的力。
本实施例中，如图14所示，在活动端板61和所述固定端板62的上部设置有挂环10。在安装过程中，天车等设备通过挂环10可将多层晶闸管压装结构平行吊装在换流阀模块内部。
如图22所示，所述换流阀塔还包括两路水管，一路水管连接所述进水主管，另一水路连接所述出水主管，所述水管包括：绝缘水管g1，设置在所述钢架与所述顶屏蔽罩之间；层间绝缘水管g2，连接在相邻两层所述换流阀模块之间，所述层间绝缘水管与三通相连接；旁通水管g3，两端连接在两路所述水管的底部。
如图25所示，本实施例提供的紧凑型智能化换流阀还包括：第一避雷器等效电路k1和第二避雷器等效电路k2，所述第一避雷器等效电路k1设置于所述第一屏蔽罩181的第一电位a和所述第二屏蔽罩182的第二电位b之间，所述第二避雷器等效电路k2设置于所述第二屏蔽罩182的第二电位b和所述第三屏蔽罩183的第三电位c之间；所述第一避雷器等效电路和所述第二避雷器等效电路分别包括：三个屏蔽罩对地杂散电容Cg，三个所述屏蔽罩对地杂散电容Cg的第一端分别连接所述第一电位a、第二电位b和第三电位c，第二端均接地；以及，避雷器寄生电容Ca，所述避雷器寄生电容Ca的值大于所述杂散电容Cg的值。
作为一种优选的实施方式，如图25所示，所述第一避雷器等效电路k1和第二避雷器等效电路k2还分别包括：避雷器寄生电感La、非线性电阻R(i)和相对应屏蔽罩互电容Cs；所述非线性电阻R(i)与所述避雷器寄生电容Ca组成的并联电路的一端连接至所述相对应屏蔽罩互电容Cs的第一端，另一端通过所述避雷器寄生电感La连接至所述相对应屏蔽罩互电容Cs的第二端；所述第一避雷器等效电路k1的相对应屏蔽罩互电容Cs的第一端和第二端分别连接第一电位a和第二电位b，所述第二避雷器等效电路k2的相对应屏蔽罩互电容Cs的第一端和第二端分别连接第二电位b和第三电位c。
作为一种优选的实施方式，如图25所示，所述紧凑型智能化换流阀还包括：若干个相互串联的晶闸管级等效电路m1组成的第一串联电路；所述晶闸管级等效电路包括：阻尼电阻Rd、寄生电感LRd、阻尼电容Cd、晶闸管结电容Cthy、晶闸管等效电阻Rthy、晶闸管寄生电感Lthy、直流均压电阻Rdc和散热器间互电容Cj；其中，所述阻尼电阻Rd、寄生电感LRd和阻尼电容Cd串联组成第一支路，所述晶闸管结电容Cthy、晶闸管等效电阻Rthy和晶闸管寄生电感Lthy串联组成第二支路，所述直流均压电阻Rdc和散热器间互电容Cj并联组成第三支路，所述第一支路、第二支路分别与所述第三支路并联。
作为一种优选的实施方式，如图25所示，所述第一电抗模块器171的一端连接所述阀模块的输入端，另一端连接所述第一串联电路的第一端，所述第二电抗器模块172的一端连接所述阀模块的输出端，另一端连接所述第一串联电路的第二端。
本发明提供的紧凑型智能化换流阀，采用屏蔽式均压技术，巧妙地利用了阀模块内置避雷器，将屏蔽罩电位点钳制于避雷器上，完全消除了屏蔽罩对地杂散电容对主回路的影响，保证了换流阀主回路中关键器件晶闸管电压的均匀分布。在单阀陡波冲击电压作用下，本发明可实现晶闸管电压不均匀度降低到0.17％，最大电压陡度达到6.8kV/μs；层间电压不均匀度达到0.8％，实现了串联晶闸管电压均衡分布，大幅度降低晶闸管由于电压分配不均导致损坏的风险。
在单阀陡波冲击电压作用下，采用屏蔽式均压技术和现有技术得出了晶闸管电压分布对比图，其中，左侧为屏蔽式均压技术，右侧为现有技术，如图28所示，图中黑色线为图3中第一层阀模块第1级晶闸管电压波形(V1-1)，短虚线为第一层阀模块第32级晶闸管电压波形(V1-32)；点虚线为第二层阀模块第16级晶闸管电压波形(V2-16)；点画线为第二层阀模块第32级晶闸管电压波形(V2-32)，由图28可知，采用屏蔽式均压技术大大改善了晶闸管电压分布不均匀性。
采用屏蔽式均压电压电路的换流阀电压分布如表1所示，在不考虑各级晶闸管参数差异性的情况下，各级晶闸管电压分布趋势基本一致，最大值和最小值之间只差0.004kV，不均度为0.17％，大大降低了换流阀不均匀系数；晶闸管最大电压陡度为6.8kV/μs，大幅度提高了器件的可靠性；换流阀各层间之间电压分布很均压，不均压度为0.03％。
表1
Figure BDA0001673134840000331
本发明技术与现有技术中的换流阀均压技术对比结果如下表2，在冲击电压下换流阀关键元器件晶闸管电压、最大电压陡度、电压不均匀度等各项重要指标均显著优于现有技术中换流阀电气均衡的效果。
表2
Figure BDA0001673134840000332
经过以上表2的对比，可知本发明实施例提供的应用于换流阀的屏蔽式均压电路在工作的过程中，高频冲击下换流阀关键元器件晶闸管电压、最大电压陡度、电压不均匀度等各项重要指标均显著优于现有技术中的换流阀电气均衡效果。
本发明实施例提供的紧凑型智能化换流阀还包括：在线监测装置，所述在线监测装置包括：无线通信主站、传感数据采集器、控制单元和至少一个智能传感器；所述至少一个智能传感器，用于获取晶闸管组件内部每个晶闸管的运行参数，并将所述运行参数通过无线通信主站和传感数据采集器发送至控制单元；控制单元，用于接收所述运行参数，并将所述运行参数与预设值进行对比，生成对比结果，并根据所述对比结果判断所述换流阀塔是否换相成功。
作为一种优选的实施方式，所述智能传感器设置于每个所述晶闸管上，获取的运行参数包括：晶闸管两端电压，当所述控制单元将所述晶闸管两端电压与预设值进行对比，生成的对比结果为所述晶闸管两端电压小于预设值时，所述控制单元判定所述换流阀塔换相失败；当所述控制单元将所述晶闸管两端电压与预设值进行对比，生成的对比结果为所述晶闸管两端电压大于预设值且所述晶闸管承受正向电压时，所述控制单元判定所述换流阀塔换相成功。
作为一种优选的实施方式，上述运行参数还包括：电压、电流、电压变化率、电流变化率、功率、温度、压力、力矩以及微小漏电流等多物理量，本发明实施例提供的智能化在线监测装置的晶闸管智能传感器实时监测晶闸管的运行参数，并将其通过传输通道发送至上层控制单元，单阀中配置晶闸管智能传感器的数量至少为一，至多为单阀中晶闸管级的数量；每个晶闸管智能传感器分别监测一个晶闸管级中晶闸管的运行参数；上层控制单元依据换流阀中同一个单阀的晶闸管智能传感器传输的晶闸管的运行参数生成所述单阀的换相失败信息；直流控制保护系统依据换相失败信息执行相应控制逻辑。相比于现有技术中直流控制保护系统采用间接测量方法判断换流阀换相失败响应时间需要20ms，本发明能够在1.5ms内准确判断出换流阀换相失败并传输至直流控制保护系统，响应速度大大加快，增强了换流阀抵御换相失败的能力。
本发明实施例提供的紧凑型智能化换流阀采用避雷器内置结构，每层阀模块外围屏蔽罩电位点固定在避雷器上，切断了屏蔽罩对地杂散电容与换流阀主电路的电气连接关系，可完全隔离换流阀主电路通过屏蔽罩对地杂散电容流入或流出的泄漏电流。这样屏蔽罩对地的电容电流均由辅助回路避雷器提供，不经过换流阀主电路，使得换流阀关键元部件处于完全的屏蔽状态，同时，屏蔽罩与换流阀本体仅在单阀首末端存在电气连接关系，单阀内部主电路与屏蔽罩之间没有任何电气连接关系。从而保证高频冲击下单阀内晶闸管电压均匀分布。在换流阀低频域运行下，避雷器处于开路状态，保证了换流阀主电路安全可靠运行；在高频冲击下，避雷器内部各级阀片寄生电容要远大于屏蔽罩对地电容，保证了各级阀片电压分布均匀。
本发明从电气和结构的角度对换流阀进行了整体优化，提供一种全新的避雷器内置的紧凑型换流阀塔结构；并采用内置避雷器切断屏蔽罩与主电路电气连接关系来实现屏蔽隔离均压。同时，设计出一种智能化在线监测装置，如图26及图27所示，
图26给出了在线监测装置的示意图，在线监测装置主要由无线通信主站、传感数据采集器、控制单元和至少一个智能传感器组成。智能传感器由物理量测量单元，数据处理单元和无线通信节点组成。无线通信主站负责和无线通信节点的上下行数据传输。传感数据采集器利用无线通信网采集，预处理和储存传感数据，并将其发送至控制单元，为数据分析和应用提供可用可靠的传感数据。传感数据采集器与无线通信主站可以通过光纤或电缆线连接。图27中给出了智能传感器的示意图，智能传感器具体有智能传感器核心，物理量传感模块(相当于上述的物理量测量单元)，无线通信(相当于上述的通信节点)和供电部分组成。智能传感器核心部分有微处理器，储存器和能源管理。智能传感器核心部分通过三个接口分别和物理量测量部分，无线通信部分和供电部分连接。采用统一接口标准，智能传感器可以灵活的应用到新的物理量的监测，可以支持不同的无线通信标准，也可以支持不同的供电模式。如果无线通信标准确定不变，也可以将无线收发模块放到智能传感器核心中去。
利用当前先进的智能传感技术、无线信号传输及数据处理技术，实现换流阀关键组部件多物理量的智能在线监测并增强了换流阀抵御换相失败的能力。该种新型的屏蔽式紧凑型智能化换流阀，节约了占地空间，提升了运行水平。紧凑化技术将显著降低换流阀体积，推动换流站整体布局优化，节约占地面积，减少换流站建筑规模，降低直流工程建设成本。智能化监测技术将实现阀关键部件运行状态在线优化和故障状态及时干预，可以及时有效地发现设备的各种安全问题及故障隐患，为换流阀的安全可靠运行提供及时有效、全面完善的技术支持。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (22)

1.一种紧凑型智能化换流阀，其特征在于，包括：
若干层沿竖直方向并排设置的换流阀模块，每层所述换流阀模块包括：主模块(x1)，所述主模块(x1)包括彼此连接的第一主模块(x11)和第二主模块(x12)，所述第一主模块(x11)中设置有第一避雷器，所述第一避雷器(x115)的两端分别为第一电位和第二电位；所述第二主模块(x12)内部设置有第二避雷器(x125)，所述第二避雷器的两端分别为第二电位和第三电位；
屏蔽罩组件(18)，连接在所述主模块外部，所述屏蔽罩组件(18)包括：第一屏蔽罩(181)，与所述第一主模块(x11)内部的第一避雷器(x115)的第一电位固定；第三屏蔽罩(183)，与所述第二主模块(x12)内部的第二避雷器(x125)的第三电位固定；第二屏蔽罩(182)，分别与所述第一避雷器(x115)和第二避雷器(x125)的第二电位固定；
以及，
第一避雷器等效电路(k1)和第二避雷器等效电路(k2)，所述第一避雷器等效电路(k1)设置于所述第一屏蔽罩(181)的第一电位(a)和所述第二屏蔽罩(182)的第二电位(b)之间，所述第二避雷器等效电路(k2)设置于所述第二屏蔽罩(182)的第二电位(b)和所述第三屏蔽罩(183)的第三电位(c)之间；
所述第一避雷器等效电路(k1)和所述第二避雷器等效电路(k2)分别包括：三个屏蔽罩对地杂散电容(Cg)，三个所述屏蔽罩对地杂散电容(Cg)的第一端分别连接所述第一电位(a)、第二电位(b)和第三电位(c)，第二端均接地；以及，避雷器寄生电容(Ca)，所述避雷器寄生电容(Ca)的值大于所述杂散电容(Cg)的值；
所述第一避雷器等效电路(k1)和第二避雷器等效电路(k2)还分别包括：避雷器寄生电感(La)、非线性电阻(R(i))和相对应屏蔽罩互电容(Cs)；
所述非线性电阻(R(i))与所述避雷器寄生电容(Ca)组成的并联电路的一端连接至所述相对应屏蔽罩互电容(Cs)的第一端，另一端通过所述避雷器寄生电感(La)连接至所述相对应屏蔽罩互电容(Cs)的第二端；
所述第一避雷器等效电路(k1)的相对应屏蔽罩互电容(Cs)的第一端和第二端分别连接第一电位(a)和第二电位(b)，所述第二避雷器等效电路(k2)的相对应屏蔽罩互电容(Cs)的第一端和第二端分别连接第二电位(b)和第二电位(c)。
2.根据权利要求1所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，还包括：若干个相互串联的晶闸管级等效电路(m1)组成的第一串联电路；
所述晶闸管级等效电路包括：阻尼电阻(Rd)、寄生电感(LRd)、阻尼电容(Cd)、晶闸管结电容(Cthy)、晶闸管等效电阻(Rthy)、晶闸管寄生电感(Lthy)、直流均压电阻(Rdc)和散热器间互电容(Cj)；
其中，所述阻尼电阻(Rd)、寄生电感(LRd)和阻尼电容(Cd)串联组成第一支路，所述晶闸管结电容(Cthy)、晶闸管等效电阻(Rthy)和晶闸管寄生电感(Lthy)串联组成第二支路，所述直流均压电阻(Rdc)和散热器间互电容(Cj)并联组成第三支路，所述第一支路、第二支路分别与所述第三支路并联。
3.根据权利要求2所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述换流阀模块还包括：
两组电抗器模块(17)，分别设置在所述主模块(x1)两侧，所述电抗器模块(17)包括第一电抗器模块(171)和第二电抗器模块(172)，所述第一电抗器模块(171)设置有并排设置的第一电抗器(1712)和第二电抗器(1713)，所述第二电抗器模块(172)内部设置有并排设置的第三电抗器(1722)和第四电抗器(1723)；
所述第一电抗器模块(171)的一端连接所述阀模块的输入端，另一端连接所述第一串联电路的第一端，所述第二电抗器模块(172)的一端连接所述阀模块的输出端，另一端连接所述第一串联电路的第二端。
4.根据权利要求3所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，
所述第一主模块(x11)内部设置有第一晶闸管压装结构(x112)，所述第二主模块(x12)内部设置有第二晶闸管压装结构(x122)，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构包括晶闸管组件，所述晶闸管组件包括有若干个沿同一直线阵列设置的晶闸管(1)。
5.根据权利要求4所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，还包括在线监测装置：
所述在线监测装置包括：无线通信主站、传感数据采集器、控制单元和至少一个智能传感器；
所述至少一个智能传感器，用于获取所述晶闸管组件内部的每个晶闸管(1)的运行参数，并将所述运行参数通过无线通信主站和传感数据采集器发送至控制单元；
所述控制单元，用于接收所述运行参数，并将所述运行参数与预设值进行对比，生成对比结果，并根据所述对比结果判断所述换流阀是否换相成功。
6.根据权利要求5所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述智能传感器设置于每个所述晶闸管上，获取的运行参数包括：晶闸管两端电压。
7.根据权利要求6所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，当所述控制单元将所述晶闸管两端电压与预设值进行对比，生成的对比结果为所述晶闸管两端电压小于预设值时，所述控制单元判定所述换流阀换相失败；
当所述控制单元将所述晶闸管两端电压与预设值进行对比，生成的对比结果为所述晶闸管两端电压大于预设值且所述晶闸管承受正向电压时，所述控制单元判定所述换流阀换相成功。
8.根据权利要求4所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构包括：
晶闸管组件，所述晶闸管组件一侧设置有均压电阻(4)；
若干根绝缘拉杆(5)，所述绝缘拉杆(5)的延伸方向与所述晶闸管组件的延伸方向一致；
相对设置的活动端板(61)和固定端板(62)，若干根所述绝缘拉杆(5)的两端分别连接在所述活动端板(61)和固定端板(62)上，所述活动端板(61)、固定端板(62)和所述绝缘拉杆(5)形成用以容纳所述晶闸管组件的容纳腔；
所述晶闸管组件包括：
若干个沿同一直线阵列设置的散热器(3)，相邻两片所述散热器(3)之间设置有所述晶闸管(1)；所述散热器(3)上设置有可供阻尼电阻(2)安装的阻尼电阻散热区(31)，以及，与所述晶闸管相对应的晶闸管散热区(32)；
冷却流道，设置在所述散热器(3)内部，冷却液沿所述冷却流道流动，冷却液首先流入所述晶闸管散热区(32)，然后流入所述阻尼电阻散热区(31)，用以对连接在所述散热器(3)上的所述晶闸管(1)及所述阻尼电阻(2)进行冷却。
9.根据权利要求8所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述散热器(3)异于所述晶闸管(1)的侧壁上设置有进液口(35)和出液口(36)，相邻两个所述散热器(3)彼此串联形成散热器组，冷却液通过其中一个所述散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后从出液口流出并流入另一个散热器的所述进液口中，并最终从该散热器的所述出液口(36)中流出。
10.根据权利要求9所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述第一晶闸管压装结构(x112)与所述第一避雷器(x115)、所述第二晶闸管压装结构(x122)与所述第二避雷器(x125)之间设置有水冷系统，所述水冷系统包括：连接在所述第一晶闸管压装结构(x112)和所述第二晶闸管压装结构(x122)上的晶闸管压装水管(201)，所述晶闸管压装水管(201)作用在所述散热器组上；以及，连接在所述第一电抗器模块(171)和第二电抗器模块(172)上的电抗器水管(202)。
11.根据权利要求10所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述水冷系统包括进水主管和出水主管，每层所述换流阀模块上设置有两组三通，相邻两层所述换流阀模块，所述三通包括相对设置的两个竖直水口，以及一个水平水口，所述水平水口连接所述进水主管和所述出水主管。
12.根据权利要求11所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述进水主管上设置有冷水头，所述出水主管上设置有热水头，所述冷水头连接所述散热器组中其中一个所述散热器的进液口，所述冷水头连接所述散热器组中另一个所述散热器的出液口。
13.根据权利要求4所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述换流阀模块还包括母排结构，分别设置在每个所述电抗器模块(17)内部，所述母排结构包括：
电抗器间母排(101)，设置在所述第一电抗器(1712)和所述第二电抗器(1713)之间、或所述第三电抗器(1722)与所述第四电抗器(1723)之间，用以使电流在两个所述第一电抗器(1712)和所述第二电抗器(1713)之间、或所述第三电抗器(1722)与所述第四电抗器(1723)之间传导；
电抗器晶闸管间母排(102)，一端连接所述第一电抗器或所述第三电抗器，另一端连接所述第一晶闸管压装结构或所述第二晶闸管压装结构，用以使电流依次流经所述第二电抗器(1713)、所述第一电抗器(1712)、所述第一晶闸管压装结构、所述第二晶闸管压装结构、所述第三电抗器(1722)和所述第四电抗器(1723)。
14.根据权利要求13所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述第一电抗器模块(171)还设置有：
并联支路，包括依次串联的支路电阻和辅助电抗器，与所述第一电抗器(1712)或第二电抗器(1713)并联，用于转移所述第一电抗器(1712)或第二电抗器(1713)的损耗，所述辅助电抗器包括：支路线性电抗器，用于在换流阀开通和关断时将第一电抗器(1712)或第二电抗器(1713)的损耗转移到所述并联支路上；以及，支路饱和电抗器，用于在换流阀关断时，将所述第一电抗器(1712)或第二电抗器(1713)的损耗转移到所述并联支路上。
15.根据权利要求14所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述母排结构还包括：
第一阀模块进出线(103)，与每层所述换流阀模块中的所述第二电抗器(1713)相连接；
第二阀模块进出线(104)，与每层所述换流阀模块中的所述第四电抗器(1723)相连接；
电流通过所述第一阀模块进出线(103)和所述第二阀模块进出线(104)流入或流出每层换流阀模块。
16.根据权利要求15所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，相邻两层所述换流阀模块之间设置有阀模块层间母排(d4)，所述阀模块层间母排(d4)的一端连接位于其上层的所述换流阀模块中的所述第二阀模块进出线(104)；所述阀模块层间母排的另一端连接位于其下层的所述换流阀模块的所述第一阀模块进出线(103)；通过所述阀模块层间母排(d4)，完成电流在相邻两层所述换流阀模块之间的传导。
17.根据权利要求16所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，还包括：
钢架(h1)，固定安装在悬吊点；
顶屏蔽罩(a1)，吊装在所述钢架(h1)下方；
底屏蔽罩(a2)，设置在所述顶屏蔽罩(a1)下方，所述顶屏蔽罩(a1)与所述底屏蔽罩(a2)之间吊装有若干个沿竖直方向彼此平行设置的所述换流阀模块；
所述顶屏蔽罩(a1)与相邻的换流阀模块之间设置有顶屏蔽罩母排(d2)，所述顶屏蔽罩母排(d2)一端连接所述第一阀模块进出线(103)，另一端连接所述顶屏蔽罩(a1)；所述底屏蔽罩(a2)与相邻的换流阀模块之间设置有底屏蔽罩母排(d3)，所述底屏蔽罩母排(d3)一端连接所述第二阀模块进出线(104)，另一端连接所述底屏蔽罩(a2)。
18.根据权利要求17所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述换流阀模块上设置有吊耳，所述吊耳包括：
框架吊耳(b1)，对称设置在第一主模块框架和第二主模块框架的相应位置上；
中部吊耳(b2)，设置在连接件上；
电抗器吊耳(b3)，设置在第一电抗器框架(1711)和第二电抗器框架(1721)上。
19.根据权利要求18所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，相邻两个所述换流阀模块之间连接有层间绝缘子(c1)，所述层间绝缘子(c1)的两端分别嵌入与其相邻的换流阀模块的所述吊耳中；
所述换流阀模块与所述底屏蔽罩(a2)之间设置有所述层间绝缘子(c1)，所述层间绝缘子一端连接在所述吊耳中，另一端连接在所述底屏蔽罩(a2)上；
所述换流阀模块与所述顶屏蔽罩(a1)之间设置有所述层间绝缘子(c1)，所述层间绝缘子一端连接在所述吊耳中，另一端连接在所述顶屏蔽罩(a1)上。
20.根据权利要求19所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，所述钢架(h1)与所述顶屏蔽罩(a1)之间设置有顶部绝缘子(c2)，所述顶部绝缘子(c2)一端连接所述顶屏蔽罩(a1)、另一端连接所述钢架(h1)。
21.根据权利要求20所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，若干个相邻所述换流阀模块之间形成一组单阀，所述单阀为偶数组，位于中心部位的两个所述单阀之间的所述阀模块层间母排(d4)上设置有阀塔进线管母(d41)，所述顶屏蔽罩母排(d2)上设置有阀塔上阀出线管母(d21)，所述底屏蔽罩母排(d3)上设置有阀塔下阀出线管母(d31)；从所述阀塔进线管母(d41)流入的电流分成两路，分别进入所述阀塔上阀出线管母(d21)和所述阀塔下阀出线管母(d31)中并流出。
22.根据权利要求21所述的紧凑型智能化换流阀，其特征在于，按照装配时的上下位置，若干个所述单阀分为上单阀(e1)和下单阀(e2)，所述上单阀(e1)和所述下单阀(e2)的内部的每个所述单阀中，每层所述换流阀模块内部的第一避雷器和第二避雷器之间通过层内避雷器导线(f1)进行连接，所述单阀中位于上层的所述换流阀模块的第二避雷器的第三电位与位于下层的所述换流阀模块的第一避雷器的第一电位通过层间避雷器导线(f2)相连接。
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