CN117833224A - 换流阀厅及海上柔性直流换流站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源技术领域，公开了一种换流阀厅及海上柔性直流换流站，换流阀厅包括：阀厅本体，其内壁围合形成安装腔；三个相桥臂，每个相桥臂均包括换流阀组件和电抗器，换流阀组件和电抗器共同内置于安装腔内；每个相桥臂的交流侧设置有交流悬吊管母，每个相桥臂的直流侧设置有直流悬吊管母，交流悬吊管母和直流悬吊管母均悬吊于阀厅本体的顶壁下方；直流汇流管母，设置于直流悬吊管母的下方，直流汇流管母设置于换流阀组件与电抗器之间。本发明所提供的换流阀厅，能够使得海上柔性直流换流站内的设备结构更加紧凑化，既能够实现换流阀的基本功能，又能获得相对更小的占地面积和空间体积，并且具有较好的设备安装和维护便利性。

Description

换流阀厅及海上柔性直流换流站

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种换流阀厅及海上柔性直流换流站。

背景技术

随着社会科学技术的发展与进步，化石能源正在被可再生能源逐渐取代。近年来，世界范围内可再生能源的利用率正在快速提升，其中以风能作为能量来源的风力发电技术在全球范围的发展速度尤为突出。装载一定数量风力发电机的发电场所称为风力发电厂，风力发电场一般可分为岸上风电场和海上风电场，海上风电场又以其稳定、持续的风能资源和更大功率规模的风力发电机装机容量，受到大型发电企业的青睐。海上风电场在早期发展中基本处于近海、浅海区域，其电力并网系统较多使用交流并网技术。但是，随着海上风场逐渐向远海、深海区域发展，交流并网已经不能满足日益增长的电压等级和功率规模的需求，柔性直流输电并网技术成为当前技术下更好并且唯一的替代方案。

采用柔性直流输电技术的海上风电场直流并网系统，在靠近海上风电场的位置，建立海上柔性直流换流站，将临近风电场的交流电汇集整流成直流电，通过海底电缆向岸上换流站输送。海上柔性直流换流站以海上换流平台作为设备载体，摒弃了岸上换流站所有设备水平铺开的布置方式，将换流站各类一次设备、二次设备、辅助设备在多个舱室内，进行三维立体空间布置和连接，以实现海上换流站在投影面积和空间体积两个方面均获得更加紧凑布置方式。

海上换流平台，以传统的石油钻井平台技术为依托，对其技术和设备进行适当的升级、改造，使其成为柔性直流输电系统中位于海上的换流站载体部分。海上换流站中的核心设备是柔性直流换流阀，安装换流阀及其配套设备的空间称为换流阀厅；另一种重要设备是电抗器，安装电抗器及配套设备的空间成为电抗器室。换流阀厅和电抗器室占据了海上换流站的绝大部分面积，以及超过一半的体积，对海上换流平台的建设周期和造价产生了巨大的影响，属于海上柔性直流换流站在设计和建设过程中需要重点解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种换流阀厅及海上柔性直流换流站，旨在使得海上柔性直流换流站内的设备结构更加紧凑化，既能够实现换流阀的基本功能，又能使其获得相对更小的占地面积和空间体积，并且具有较好的设备安装和维护便利性。

第一方面，本发明提供了一种换流阀厅，包括：

阀厅本体，其内壁围合形成安装腔；

三个相桥臂，沿长度方向平行设置，每相邻两个相桥臂沿宽度方向均匀间隔设置；每个相桥臂均包括换流阀组件和电抗器，电抗器设置于相桥臂沿长度方向靠近直流侧的一侧，换流阀组件和电抗器共同内置于安装腔内；

每个相桥臂的交流侧设置有交流悬吊管母，每个相桥臂的直流侧设置有直流悬吊管母，交流悬吊管母和直流悬吊管母均悬吊于阀厅本体的顶壁下方；

直流汇流管母，设置于直流悬吊管母的下方，直流汇流管母沿宽度方向设置，直流汇流管母设置于换流阀组件与电抗器之间。

本发明所提供的换流阀厅，换流阀组件和电抗器共同内置于同一安装腔内，从而实现换流阀厅与电抗器室合并后的紧凑化设计，有利于节省成本；交流悬吊管母和直流悬吊管母均悬吊于阀厅本体的顶壁下方，不仅能够使得交流悬吊管母和直流悬吊管母与相关设备更加便利的连接，而且减少了地面设备接线的干涉问题；直流汇流管母设置于直流悬吊管母的下方，直流汇流管母设置于换流阀组件与电抗器之间，不仅能够使得直流汇流管母与直流悬吊管母更加便利的连接，而且在不增加阀厅本体长度的同时，又合理使用了换流阀组件与电抗器之间的安全距离，从而使得海上柔性直流换流站内的设备结构更加紧凑化，既能够实现换流阀的基本功能，又能获得相对更小的占地面积和空间体积，并且具有较好的设备安装和维护便利性。

在一种可选的实施方式中，每个换流阀组件均包括第一阀塔和第二阀塔，第一阀塔与第二阀塔沿长度方向间隔设置；

第一阀塔设置于相桥臂的交流侧，第一阀塔的对外接线采用交流侧高位接入；第二阀塔设置于相桥臂的直流侧，第二阀塔的对外接线采用直流侧低位接入；

第一阀塔的低位与第二阀塔的高位斜角互联。

通过如此设置，以使得换流阀塔维持最多两座，从而减少同桥臂阀塔之间的走廊，在实现换流阀的基本功能的同时，又能够避免造成不必要的空间浪费；通过第一阀塔的低位与第二阀塔的高位斜角互联，从而减小阀塔间距，有利于阀厅本体的紧凑化设计。

在一种可选的实施方式中，交流悬吊管母沿宽度方向设置；

每个相桥臂的交流侧还设置有交流避雷器和第一支柱绝缘子，交流避雷器和第一支柱绝缘子分别设置于交流悬吊管母的轴向两端；

交流避雷器和第一支柱绝缘子的高度方向一端均与阀厅本体的顶壁相连接，另一端与交流悬吊管母相连接，交流避雷器和第一支柱绝缘子适于共同对交流悬吊管母进行悬吊和固定。

通过如此设置，通过将交流避雷器悬吊于阀厅本体的顶壁上，从而节省阀厅本体的地面空间，不仅能够使得阀厅本体的内部结构更加紧凑，而且保留了更多的维护空间；通过设置第一支柱绝缘子与交流避雷器共同配合，以将交流悬吊管母悬吊于阀厅本体的安装腔内，不仅便于交流避雷器与交流悬吊管母之间的接线，而且减少了地面设备接线的干涉问题，同时，通过设置第一支柱绝缘子与交流避雷器共同对交流悬吊管母进行固定，从而保证接线的稳固无晃动，提高了海上换流站内接线的稳固性。

在一种可选的实施方式中，每个相桥臂的交流侧还设置有气体绝缘线路，气体绝缘线路沿长度方向靠近交流侧的一端适于与外部的交流场相连接，另一端设置有气体绝缘套管，气体绝缘套管的高度方向一端设置于阀厅本体的底壁上，另一端与换流阀组件的高位采用绞线互联。

通过如此设置，从而节省线路对地空气净距所需要的绝缘空间，进而使得海上柔性直流换流站内的设备结构更加紧凑化。

在一种可选的实施方式中，交流避雷器、第一支柱绝缘子和气体绝缘套管在高度方向上的投影沿宽度方向共线设置，交流避雷器、第一支柱绝缘子和气体绝缘套管中的任意相邻两个之间沿宽度方向间隔设置。

通过如此设置，从而避免交流避雷器、第一支柱绝缘子和气体绝缘套管在高度方向上的投影重合，便于设备更换时互不干涉。

在一种可选的实施方式中，每个相桥臂的交流侧还设置有交流电缆和电缆终端，交流电缆和电缆终端适于将相桥臂的交流侧与外部的交流场相连接；

和/或，每个相桥臂的交流侧还设置有交流穿墙套管，交流穿墙套管适于将相桥臂的交流侧与外部的交流场相连接。

通过如此设置，从而节省线路对地空气净距所需要的绝缘空间，进而使得海上柔性直流换流站内的设备结构更加紧凑化。

在一种可选的实施方式中，每个相桥臂的交流侧还设置有交流接地开关；

交流悬吊管母与交流接地开关的静触头采用绞线互联；交流悬吊管母与交流避雷器采用绞线互联；交流悬吊管母与气体绝缘套管采用绞线互联；交流悬吊管母与换流阀组件采用绞线互联。

通过如此设置，使得电连接更加便利，而且减少了地面设备接线的干涉问题。

在一种可选的实施方式中，每个相桥臂的直流侧还设置有直流避雷器，直流避雷器的高度方向一端与阀厅本体的顶壁相连接；

直流避雷器与直流悬吊管母沿宽度方向间隔设置。

通过如此设置，以将直流避雷器悬吊于阀厅本体的顶壁上，从而节省阀厅本体的地面空间，不仅能够使得阀厅本体的内部结构更加紧凑，而且保留了更多的维护空间；直流避雷器与直流悬吊管母沿宽度方向间隔设置，从而使得直流避雷器与直流悬吊管母错开一定距离，避免更换时干涉。

在一种可选的实施方式中，直流悬吊管母沿长度方向设置；

每个相桥臂的直流侧还设置有两个第二支柱绝缘子，两个第二支柱绝缘子分别设置于直流悬吊管母的轴向两端；

每个第二支柱绝缘子的高度方向一端与阀厅本体的顶壁相连接，另一端与直流悬吊管母相连接，第二支柱绝缘子适于对直流悬吊管母进行悬吊和固定。

通过如此设置，从而将直流悬吊管母悬吊于阀厅本体的安装腔内，不仅能够使得直流悬吊管母与直流侧相关设备的连接更加便利，而且减少了地面设备接线的干涉问题，同时通过第二支柱绝缘子对直流悬吊管母进行固定，从而保证接线的稳固无晃动，提高了海上换流站内接线的稳固性。

在一种可选的实施方式中，每个相桥臂的直流侧还设置有电流互感器，电流互感器设置于直流悬吊管母的下方；

电流互感器设置于换流阀组件沿长度方向靠近直流侧的一侧，电流互感器的安装位置位于相桥臂的最大宽度以内。

通过如此设置，从而减小相桥臂之间的距离，进而缩小占地面积。

在一种可选的实施方式中，每个相桥臂的直流侧还设置有直流接地开关；

直流悬吊管母与直流接地开关的静触头采用绞线互联；直流悬吊管母与电流互感器采用绞线互联；直流悬吊管母与直流避雷器采用绞线互联；直流悬吊管母与电抗器采用绞线互联。

通过如此设置，使得电连接更加便利，而且减少了地面设备接线的干涉问题。

在一种可选的实施方式中，直流汇流管母沿高度方向远离直流悬吊管母的一侧设置有若干第三支柱绝缘子，每个第三支柱绝缘子的高度方向一端与阀厅本体的底壁相连接，另一端与直流汇流管母相连接，第三支柱绝缘子适于对直流汇流管母进行支撑和固定。

在一种可选的实施方式中，直流汇流管母的轴向一端设置有直流穿墙套管，直流穿墙套管的一端与直流汇流管母采用绞线互联，另一端由阀厅本体的顶壁、底壁和/或侧壁穿出并与外部的直流场相连接。

第二方面，本发明还提供了一种海上柔性直流换流站，包括：海上换流平台，以及设置于海上换流平台上的如上述的换流阀厅。

第二方面的海上柔性直流换流站包括第一方面的换流阀厅，因此，第二方面的海上柔性直流换流站包括第一方面的换流阀厅的全部有益效果。

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为本发明实施例的一种换流阀厅的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例的一种换流阀厅的纵断面结构示意图；

图3为本发明实施例的一种换流阀厅的横断面结构示意图；

图4为本发明实施例的一种换流阀厅的换流阀组件、电抗器及其配套设备的电气接线图。

附图标记说明：

10、阀厅本体；

20、相桥臂；

210、换流阀组件；211、第一阀塔；212、第二阀塔；

220、电抗器；

230、交流悬吊管母；231、交流避雷器；232、第一支柱绝缘子；233、气体绝缘线路；2331、气体绝缘套管；234、交流接地开关；

240、直流悬吊管母；241、直流避雷器；242、第二支柱绝缘子；243、电流互感器；244、直流接地开关；

250、直流汇流管母；251、第三支柱绝缘子；252、直流穿墙套管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

相关技术中，换流阀单独设置于一个换流阀厅内，电抗器单独设置于另一个电抗器室内，因此，电抗器需额外设置绝缘空间以及与换流阀连接所需的穿墙套管，不仅成本较高，而且设备紧凑化有待提高。

下面结合图1至图4，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种换流阀厅，包括：

阀厅本体10，其内壁围合形成安装腔；

三个相桥臂20，沿长度方向平行设置，每相邻两个相桥臂20沿宽度方向均匀间隔设置；每个相桥臂20均包括换流阀组件210和电抗器220，电抗器220设置于相桥臂20沿长度方向靠近直流侧的一侧，换流阀组件210和电抗器220共同内置于同一安装腔内；

每个相桥臂20的交流侧设置有交流悬吊管母230，每个相桥臂20的直流侧设置有直流悬吊管母240，交流悬吊管母230和直流悬吊管母240均悬吊于阀厅本体10的顶壁下方；

直流汇流管母250，设置于直流悬吊管母240的下方，直流汇流管母250沿宽度方向设置，直流汇流管母250设置于换流阀组件210与电抗器220之间。

需要说明的是，请参见图1所示，相桥臂20沿长度方向的一侧为交流侧，另一侧为直流侧；三个相桥臂20分别对应交流电三相，相桥臂20的交流侧与换流站交流场设备连接；相桥臂20的直流侧经直流汇流管母250汇合后连接至直流场。

本实施例所提供的换流阀厅，如图1所示，换流阀组件210和电抗器220共同内置于同一安装腔内，从而实现换流阀厅与电抗器室合并后的紧凑化设计，有利于节省成本；如图2所示，交流悬吊管母230和直流悬吊管母240均悬吊于阀厅本体10的顶壁下方，不仅能够使得交流悬吊管母230和直流悬吊管母240与相关设备更加便利的连接，而且减少了地面设备接线的干涉问题；请一并结合图3所示，直流汇流管母250设置于直流悬吊管母240的下方，直流汇流管母250设置于换流阀组件210与电抗器220之间，不仅能够使得直流汇流管母250与直流悬吊管母240更加便利的连接，而且在不增加阀厅本体10长度的同时，又合理使用了换流阀组件210与电抗器220之间的安全距离，从而使得海上柔性直流换流站内的设备结构更加紧凑化，既能够实现换流阀的基本功能，又能获得相对更小的占地面积和空间体积，并且具有较好的设备安装和维护便利性。

需要说明的是，换流阀组件210与电抗器220之间的安全距离基于消除电抗器220对换流阀组件210的电磁干扰而确定。

在一些实施例中，请结合图1和图2所示，每个换流阀组件210均包括第一阀塔211和第二阀塔212，第一阀塔211与第二阀塔212沿长度方向间隔设置，以便于维护时升降车通过；

第一阀塔211设置于相桥臂20的交流侧，第一阀塔211的对外接线采用交流侧高位接入；第二阀塔212设置于相桥臂20的直流侧，第二阀塔212的对外接线采用直流侧低位接入；

第一阀塔211的低位与第二阀塔212的高位斜角互联。

需要说明的是，请参见图1所示，“斜角互联”指的是图1中的第一阀塔211与第二阀塔212之间的连接绞线呈几何对角线设置；请参见图2所示，“高位”与“低位”指的是绞线的连接点与阀厅本体10的底壁在高度方向上的相对位置，例如图2中所示，第一阀塔211的低位与第二阀塔212的高位采用绞线互联。

进一步地，第一阀塔211的高位与交流悬吊管母230采用绞线互联。

进一步地，请参见图2所示，第一阀塔211和第二阀塔212均沿高度方向直立于阀厅本体10的底壁上。

本实施例所提供的换流阀厅，每个换流阀组件210均包括第一阀塔211和第二阀塔212，以使得换流阀塔维持最多两座，从而减少同桥臂阀塔之间的走廊，在实现换流阀的基本功能的同时，又能够避免造成不必要的空间浪费；通过第一阀塔211的低位与第二阀塔212的高位斜角互联，从而减小阀塔间距，有利于阀厅本体10的紧凑化设计。

在一些实施例中，请参见图1所示，交流悬吊管母230沿宽度方向设置；

每个相桥臂20的交流侧还设置有交流避雷器231和第一支柱绝缘子232，交流避雷器231和第一支柱绝缘子232分别设置于交流悬吊管母230的轴向两端；

交流避雷器231和第一支柱绝缘子232的高度方向一端均与阀厅本体10的顶壁相连接，另一端与交流悬吊管母230相连接，交流避雷器231和第一支柱绝缘子232适于共同对交流悬吊管母230进行悬吊和固定。

进一步地，交流避雷器231与第一支柱绝缘子232等高设置。

本实施例所提供的换流阀厅，通过将交流避雷器231悬吊于阀厅本体10的顶壁上，从而节省阀厅本体10的地面空间，不仅能够使得阀厅本体10的内部结构更加紧凑，而且保留了更多的维护空间；通过设置第一支柱绝缘子232与交流避雷器231共同配合，以将交流悬吊管母230悬吊于阀厅本体10的安装腔内，不仅便于交流避雷器231与交流悬吊管母230之间的接线，而且减少了地面设备接线的干涉问题，同时，通过设置第一支柱绝缘子232与交流避雷器231共同对交流悬吊管母230进行固定，从而保证接线的稳固无晃动，提高了海上换流站内接线的稳固性。

在一些实施例中，请一并结合图1和图2所示，每个相桥臂20的交流侧还设置有气体绝缘线路233，气体绝缘线路233沿长度方向靠近交流侧的一端适于与外部的交流场相连接，另一端设置有气体绝缘套管2331，气体绝缘套管2331的高度方向一端设置于阀厅本体10的底壁上，另一端与换流阀组件210的高位采用绞线互联。

需要说明的是，气体绝缘线路233指的是气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)，气体绝缘套管2331指的气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)出线套管。

本实施例所提供的换流阀厅，通过设置气体绝缘线路233将每个相桥臂20的交流侧与外部的交流场相连接，并在气体绝缘线路233的末端使用气体绝缘套管2331与换流阀组件210的交流接线连接，从而节省线路对地空气净距所需要的绝缘空间，进而使得海上柔性直流换流站内的设备结构更加紧凑化。

进一步地，请参见图2所示，气体绝缘套管2331与第一阀塔211的交流侧高位采用绞线互联。

在一些实施例中，请参见图1所示，交流避雷器231、第一支柱绝缘子232和气体绝缘套管2331在高度方向上的投影沿宽度方向共线设置，且交流避雷器231、第一支柱绝缘子232和气体绝缘套管2331中的任意相邻两个之间沿宽度方向间隔设置，从而避免交流避雷器231、第一支柱绝缘子232和气体绝缘套管2331在高度方向上的投影重合，便于设备更换时互不干涉。

在一些实施例中，每个相桥臂20的交流侧还设置有交流电缆和电缆终端，交流电缆和电缆终端适于将相桥臂20的交流侧与外部的交流场相连接；

和/或，每个相桥臂20的交流侧还设置有交流穿墙套管，交流穿墙套管适于将相桥臂20的交流侧与外部的交流场相连接。

需要说明的是，作为一种替换的实施方式，将气体绝缘线路233及其末端的气体绝缘套管2331替换为交流电缆和电缆终端，也能够节省线路对地空气净距所需要的绝缘空间；作为另一种替换的实施方式，在气体绝缘套管2331的位置替换使用交流穿墙套管，通过交流穿墙套管连接换流阀厅与交流场，虽然交流穿墙套管在阀厅本体10之外的一端需要额外的绝缘空间，但是交流穿墙套管在阀厅本体10内的一端的使用效果与气体绝缘套管2331是一致的。

在一些实施例中，请一并结合图1-图3所示，每个相桥臂20的交流侧还设置有交流接地开关234，交流接地开关234设置于阀厅本体10沿长度方向一侧的侧壁上，且该侧壁与交流悬吊管母230邻近；

交流悬吊管母230与相桥臂20的延伸方向相垂直，交流悬吊管母230作为交流侧的接线汇集点，与交流接地开关234的静触头采用绞线互联，与交流避雷器231采用绞线互联，与气体绝缘套管2331采用绞线互联，与换流阀组件210采用绞线互联，使得电连接更加便利，而且减少了地面设备接线的干涉问题。

在一些实施例中，请参见图2所示，每个相桥臂20的直流侧还设置有直流避雷器241，直流避雷器241的高度方向一端与阀厅本体10的顶壁相连接，以将直流避雷器241悬吊于阀厅本体10的顶壁上，从而节省阀厅本体10的地面空间，不仅能够使得阀厅本体10的内部结构更加紧凑，而且保留了更多的维护空间；

请一并结合图1所示，直流避雷器241与直流悬吊管母240沿宽度方向间隔设置，从而使得直流避雷器241与直流悬吊管母240错开一定距离，避免更换时干涉。

在一些实施例中，请参见图1所示，直流悬吊管母240沿长度方向设置；

每个相桥臂20的直流侧还设置有两个第二支柱绝缘子242，两个第二支柱绝缘子242分别设置于直流悬吊管母240的轴向两端；

每个第二支柱绝缘子242的高度方向一端与阀厅本体10的顶壁相连接，另一端与直流悬吊管母240相连接，从而将直流悬吊管母240悬吊于阀厅本体10的安装腔内，不仅能够使得直流悬吊管母240与直流侧相关设备的连接更加便利，而且减少了地面设备接线的干涉问题，同时通过第二支柱绝缘子242对直流悬吊管母240进行固定，从而保证接线的稳固无晃动，提高了海上换流站内接线的稳固性。

需要说明的是，支柱绝缘子不同于悬垂绝缘子，支柱绝缘子能够对管母进行刚性固定，从而保证海上换流站接线的稳固无晃动。

在一些实施例中，每个相桥臂20的直流侧还设置有电流互感器243，请参见图2所示，电流互感器243设置于直流悬吊管母240的下方；

电流互感器243设置于换流阀组件210沿长度方向靠近直流侧的一侧，电流互感器243的安装位置位于相桥臂20的最大宽度以内，从而减小相桥臂20之间的距离，进而缩小占地面积。

需要说明的是，不同桥臂的设备之间存在数百千伏电压差，因此每个桥臂的所有设备都在该桥臂的最大设备宽度范围内。请参见图1所示，单个换流阀组件210沿宽度方向的总宽度即为对应相桥臂20的最大宽度。

在一些实施例中，请一并结合图1-图3所示，每个相桥臂20的直流侧还设置有直流接地开关244，直流接地开关244设置于阀厅本体10沿长度方向一侧的侧壁上，且该侧壁与电抗器220邻近；

直流悬吊管母240作为直流侧的接线汇集点，与直流接地开关244的静触头采用绞线互联，与电流互感器243采用绞线互联，与直流避雷器241采用绞线互联，与电抗器220采用绞线互联，使得电连接更加便利，而且减少了地面设备接线的干涉问题。

在一些实施例中，请参见图3所示，直流汇流管母250沿高度方向远离直流悬吊管母240的一侧设置有若干第三支柱绝缘子251，每个第三支柱绝缘子251的高度方向一端与阀厅本体10的底壁相连接，另一端与直流汇流管母250相连接，从而对直流汇流管母250进行支撑和固定。

在一些实施例中，直流汇流管母250的轴向一端设置有直流穿墙套管252，直流穿墙套管252的一端与直流汇流管母250采用绞线互联，另一端由阀厅本体10的顶壁、底壁和/或侧壁穿出并与外部的直流场相连接。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种海上柔性直流换流站，包括：海上换流平台，以及设置于海上换流平台上的如上述的换流阀厅。

需要说明的是，上述的换流阀厅内三相桥臂的结构可以为柔性直流换流站内单独一极的阀厅结构；对于伪双极系统，上述的换流阀厅内三相桥臂的结构可以为正极阀厅，也可以为负极阀厅，则伪双极系统需要两个上述的换流阀厅；对于真双极系统，上述的换流阀厅可以为某极的上桥臂，也可以为某极的下桥臂，则真双极系统需要四个上述的换流阀厅；当然，按照接线图图4以及本发明换流阀厅的内部结构，可以镜像所有设备结构及其位置后，形成第二个换流阀厅的内部结构，也可以复制所有设备结构及其位置后，形成第二个换流阀厅的内部结构，由此而形成柔性直流换流站双极阀厅结构，但是不论镜像设置还是复制设置，由此产生的另一个阀厅的内部结构形式都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，图4所示接线图中，F1表示交流避雷器，Q1表示交流接地开关，Q2表示直流接地开关，F2表示直流避雷器，CT表示电流互感器，L表示电抗器，交流接地开关与直流接地开关之间为换流阀。

由于本方案中的海上柔性直流换流站包括上述的换流阀厅，因此，本方案中的海上柔性直流换流站包括上述换流阀厅的全部有益效果。

根据本发明的实施例，再一方面，还提供了一种柔性直流输电系统，包括岸上换流站，以及如上述的海上柔性直流换流站，海上柔性直流换流站与岸上换流站通过海底电缆相连接。

由于本方案中的柔性直流输电系统包括上述的海上柔性直流换流站，因此，本方案中的柔性直流输电系统包括上述海上柔性直流换流站的全部有益效果。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (14)

1.一种换流阀厅，其特征在于，包括：

阀厅本体(10)，其内壁围合形成安装腔；

三个相桥臂(20)，沿长度方向平行设置，每相邻两个所述相桥臂(20)沿宽度方向均匀间隔设置；每个所述相桥臂(20)均包括换流阀组件(210)和电抗器(220)，所述电抗器(220)设置于所述相桥臂(20)沿长度方向靠近直流侧的一侧，所述换流阀组件(210)和所述电抗器(220)共同内置于所述安装腔内；

每个所述相桥臂(20)的交流侧设置有交流悬吊管母(230)，每个所述相桥臂(20)的直流侧设置有直流悬吊管母(240)，所述交流悬吊管母(230)和所述直流悬吊管母(240)均悬吊于所述阀厅本体(10)的顶壁下方；

直流汇流管母(250)，设置于所述直流悬吊管母(240)的下方，所述直流汇流管母(250)沿宽度方向设置，所述直流汇流管母(250)设置于所述换流阀组件(210)与所述电抗器(220)之间。

2.根据权利要求1所述的换流阀厅，其特征在于，每个所述换流阀组件(210)均包括第一阀塔(211)和第二阀塔(212)，所述第一阀塔(211)与所述第二阀塔(212)沿长度方向间隔设置；

所述第一阀塔(211)设置于所述相桥臂(20)的交流侧，所述第一阀塔(211)的对外接线采用交流侧高位接入；所述第二阀塔(212)设置于所述相桥臂(20)的直流侧，所述第二阀塔(212)的对外接线采用直流侧低位接入；

所述第一阀塔(211)的低位与所述第二阀塔(212)的高位斜角互联。

3.根据权利要求1所述的换流阀厅，其特征在于，所述交流悬吊管母(230)沿宽度方向设置；

每个所述相桥臂(20)的交流侧还设置有交流避雷器(231)和第一支柱绝缘子(232)，所述交流避雷器(231)和所述第一支柱绝缘子(232)分别设置于所述交流悬吊管母(230)的轴向两端；

所述交流避雷器(231)和所述第一支柱绝缘子(232)的高度方向一端均与所述阀厅本体(10)的顶壁相连接，另一端与所述交流悬吊管母(230)相连接，所述交流避雷器(231)和所述第一支柱绝缘子(232)适于共同对所述交流悬吊管母(230)进行悬吊和固定。

4.根据权利要求3所述的换流阀厅，其特征在于，每个所述相桥臂(20)的交流侧还设置有气体绝缘线路(233)，所述气体绝缘线路(233)沿长度方向靠近交流侧的一端适于与外部的交流场相连接，另一端设置有气体绝缘套管(2331)，所述气体绝缘套管(2331)的高度方向一端设置于所述阀厅本体(10)的底壁上，另一端与所述换流阀组件(210)的高位采用绞线互联。

5.根据权利要求4所述的换流阀厅，其特征在于，所述交流避雷器(231)、所述第一支柱绝缘子(232)和所述气体绝缘套管(2331)在高度方向上的投影沿宽度方向共线设置，所述交流避雷器(231)、所述第一支柱绝缘子(232)和所述气体绝缘套管(2331)中的任意相邻两个之间沿宽度方向间隔设置。

6.根据权利要求3所述的换流阀厅，其特征在于，每个所述相桥臂(20)的交流侧还设置有交流电缆和电缆终端，所述交流电缆和电缆终端适于将所述相桥臂(20)的交流侧与外部的交流场相连接；

和/或，每个所述相桥臂(20)的交流侧还设置有交流穿墙套管，所述交流穿墙套管适于将所述相桥臂(20)的交流侧与外部的交流场相连接。

7.根据权利要求4所述的换流阀厅，其特征在于，每个所述相桥臂(20)的交流侧还设置有交流接地开关(234)；

所述交流悬吊管母(230)与所述交流接地开关(234)的静触头采用绞线互联；所述交流悬吊管母(230)与所述交流避雷器(231)采用绞线互联；所述交流悬吊管母(230)与所述气体绝缘套管(2331)采用绞线互联；所述交流悬吊管母(230)与所述换流阀组件(210)采用绞线互联。

8.根据权利要求1所述的换流阀厅，其特征在于，每个所述相桥臂(20)的直流侧还设置有直流避雷器(241)，所述直流避雷器(241)的高度方向一端与所述阀厅本体(10)的顶壁相连接；

所述直流避雷器(241)与所述直流悬吊管母(240)沿宽度方向间隔设置。

9.根据权利要求1所述的换流阀厅，其特征在于，所述直流悬吊管母(240)沿长度方向设置；

每个所述相桥臂(20)的直流侧还设置有两个第二支柱绝缘子(242)，两个所述第二支柱绝缘子(242)分别设置于所述直流悬吊管母(240)的轴向两端；

每个所述第二支柱绝缘子(242)的高度方向一端与所述阀厅本体(10)的顶壁相连接，另一端与所述直流悬吊管母(240)相连接，所述第二支柱绝缘子(242)适于对所述直流悬吊管母(240)进行悬吊和固定。

10.根据权利要求8所述的换流阀厅，其特征在于，每个所述相桥臂(20)的直流侧还设置有电流互感器(243)，所述电流互感器(243)设置于所述直流悬吊管母(240)的下方；

所述电流互感器(243)设置于所述换流阀组件(210)沿长度方向靠近直流侧的一侧，所述电流互感器(243)的安装位置位于所述相桥臂(20)的最大宽度以内。

11.根据权利要求10所述的换流阀厅，其特征在于，每个所述相桥臂(20)的直流侧还设置有直流接地开关(244)；

所述直流悬吊管母(240)与所述直流接地开关(244)的静触头采用绞线互联；所述直流悬吊管母(240)与所述电流互感器(243)采用绞线互联；所述直流悬吊管母(240)与所述直流避雷器(241)采用绞线互联；所述直流悬吊管母(240)与所述电抗器(220)采用绞线互联。

12.根据权利要求1-10中任意一项所述的换流阀厅，其特征在于，所述直流汇流管母(250)沿高度方向远离所述直流悬吊管母(240)的一侧设置有若干第三支柱绝缘子(251)，每个所述第三支柱绝缘子(251)的高度方向一端与所述阀厅本体(10)的底壁相连接，另一端与所述直流汇流管母(250)相连接，所述第三支柱绝缘子(251)适于对所述直流汇流管母(250)进行支撑和固定。

13.根据权利要求1-10中任意一项所述的换流阀厅，其特征在于，所述直流汇流管母(250)的轴向一端设置有直流穿墙套管(252)，所述直流穿墙套管(252)的一端与所述直流汇流管母(250)采用绞线互联，另一端由所述阀厅本体(10)的顶壁、底壁和/或侧壁穿出并与外部的直流场相连接。

14.一种海上柔性直流换流站，其特征在于，包括：海上换流平台，以及设置于所述海上换流平台上的如上述权利要求1-13中任一项所述的换流阀厅。