CN206775370U - 一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,包括若干多层阀段、多段支柱绝缘子结构,每个多层阀段底部采用多于4点的多段支柱绝缘子结构支撑固定;多段支柱绝缘子结构由若干单段支柱绝缘子结构纵向连接固定组成,单段支柱绝缘子结构包括支撑绝缘子、层间固定结构,多于4个支撑绝缘子之间通过层间固定结构连接,单段支柱绝缘子结构之间通过法兰连接固定。优点是:应用于超高压、特高压柔性直流换流阀的支撑式阀塔结构,具有安全可靠的稳定性,能够满足电力系统对电力设备抗震要求。采用多段结构,且段间通过层间固定结构,提高了其支撑的稳定可靠度,降低了换流阀厅的建筑成本,并且使换流阀的安装和维护更加方便。
Description
技术领域
本实用新型属于高压输电领域,尤其涉及一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构。
背景技术
支撑式换流阀阀塔抗震结构特点是系统电压高,因此空气净距要求随之增大,支撑绝缘子的高度也因此必须增高。带来的问题是,支撑绝缘子长度过长,在受到上端阀段正压力情况下,外部轻微的扰动(例如轻度地震),绝缘子就会产生屈曲变形,从而整个阀塔倾斜、受损甚至造成坍塌事故。
目前柔性直流换流阀500kV以下采用支撑式结构,500kV以上因为要求的空气净距更高,常规直流换流阀采用悬吊结构,现有支撑式阀塔电压等级最高到500kV,底部支撑绝缘子高度不超过5.5m,支撑重量不到8吨。如:专利申请号:201410510183.1,公开的一种换流阀阀塔。此结构在超、特高压电压等级下,由于空气净距增加,绝缘子支撑高度增高到6m以上;大容量的传输需要增强MMC回路中的功率器件通流能力,同时也导致搭载的电容器容量增大,因此功率单元的重量明显增加。如果采用悬吊阀塔结构,阀厅整体悬吊承重要在千吨量级,这将会大大增加阀厅建筑的设计难度和土建相关成本。通常500kV直流换流阀采用的支撑方式为每个阀段4点支撑,每个支撑点采用支柱绝缘子支撑,支撑绝缘子之间采用拉杆绝缘子上下斜连来增强稳定性。原有的支撑式结构已经不能满足支撑高度不断增加、阀塔支撑重量更大的现实需求。
发明内容
为克服现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,用于超、特高压柔性直流换流阀,在保证可靠的抗震性能的前提下,减小阀厅设计难度及成本,并更易于安装维护。
为实现上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:
一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,包括若干多层阀段、多段支柱绝缘子结构,每个多层阀段底部采用多于4点的多段支柱绝缘子结构支撑固定;
多段支柱绝缘子结构由若干单段支柱绝缘子结构纵向连接固定组成,单段支柱绝缘子结构包括支撑绝缘子、层间固定结构,多于4个支撑绝缘子之间通过层间固定结构连接,单段支柱绝缘子结构之间通过法兰连接固定。
所述的层间固定结构是由型材组成的多个三角结构,连接处固定有支撑绝缘子。
所述的层间固定结构由成米字形连接的型材组成,连接处固定有支撑绝缘子。
所述的多段支柱绝缘子结构的段间高度不同。
所述的多段支柱绝缘子结构之间通过三角形连接件连接固定。
所述的法兰为内外双圆周孔结构,内圆周孔用于连接段间支撑绝缘子,外圆周孔用于连接层间固定结构。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
应用于超高压、特高压柔性直流换流阀的支撑式阀塔结构,具有安全可靠的结构稳定性,能够满足电力系统对电力设备抗震要求。采用多段结构,且段间通过层间固定结构,提高了其支撑的稳定可靠度,大大降低了换流阀厅的建筑成本,并且使换流阀的安装和维护更加方便。层间固定结构采用三角形组合结构,确保每个节点的合力为零,提高层间固定结构的牢固性及抗震性。支撑绝缘子总高度更高,可达到9m,适用于800kV或更高电压等级特高压设备,单塔支撑重量更重,可达20吨,是常规方案承重的2倍以上。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是多段支柱绝缘子结构。
图3是层间固定结构的示意图一。
图4是层间固定结构之间的连接示意图一。
图5是层间固定结构的示意图二。
图6是层间固定结构之间的连接示意图二。
图7是层间固定结构的示意图三。
图8是层间固定结构之间的连接示意图三。
图中:1-多层阀段 2-支撑绝缘子 3-法兰 4-层间固定结构 5-型材 6-连接件。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述,但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
见图1、图2,支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,包括多层阀段1、多段支柱绝缘子结构,每个多层阀段1底部采用多于4点的多段支柱绝缘子结构支撑固定,多段支柱绝缘子结构由若干单段支柱绝缘子结构组成,段间采用法兰3及螺栓连接。在支柱绝缘子每段层间,采用层间固定结构4连接,层间固定结构4是由多个稳定的三角结构组成,可以有效的降低绝缘子产生屈曲的风险,提高阀塔抗震性能。
见图2,每个单段支柱绝缘子的高度不同,根据抗震性能要求,结合绝缘子之间的电、磁场要求,合理地分配L1、L2、L3、L4之间的长度比例。该模式能够有效利用连接件6的刚度,应力在几层连接件6中分布相对均匀,阀塔抗震性能得到有效提升。
阀塔包含多个并排的单塔,两个单塔间在多段支柱绝缘子结构部分使用连接件6连成一个整体,连接件6可采用由型材5组成的三角形结构。
层间固定结构4的型材5材料根据阀塔总体结构选择适当强度的刚性材料。型材5形状根据阀塔抗震需求选择性价比合适的型材5,不限于角钢、槽钢、工字钢、方刚、圆钢等的一组或多组连接形式。
多于4点的多段支柱绝缘子结构:多层阀段1采用的多段支柱绝缘子结构支撑时,每个单段支柱绝缘子结构中采用多于4个支撑绝缘子2支撑,以便各支撑点的支撑绝缘子2通过层间固定结构4形成多个稳定三角结构,并且每个节点的合力为零。
多层阀段1是指阀段高度方向上叠层安装,阀段与阀段层间采用层间绝缘子电气隔离支撑,多层阀段1常指3、4、5层或更多层结构,每层可以是单个阀段或者多个阀段串联,构成直线串联阀塔或背靠背串联阀塔。每层阀段构成现场安装最小单位的装配结构,每个阀段内装有多个功率单元。功率单元是柔直系统的核心部分,是构成多电平换流器(MMC)的基本单位。
实施例一:
见图1、图2,支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,包括两个多层阀段1、多段支柱绝缘子结构,每个多层阀段1底部均采用9点的多段支柱绝缘子结构支撑固定;多段支柱绝缘子结构由4个单段支柱绝缘子结构纵向连接固定组成,单段支柱绝缘子结构包括9个支撑绝缘子2、层间固定结构4,支撑绝缘子2成3排排列,每排3个支撑绝缘子2,支撑绝缘子2之间通过层间固定结构4连接,单段支柱绝缘子结构之间通过法兰3连接固定。法兰3为内外双圆周孔结构,内圆周孔用于连接段间支撑绝缘子2,外圆周孔用于连接层间固定结构4。
见图3,其中,层间固定结构4由成米字形连接的型材5组成,连接处固定有支撑绝缘子2。多段支柱绝缘子结构的段间高度不同,图2中表示的为4个单段支柱绝缘子结构,单段支柱绝缘子结构的高度由上至下依次为L1、L2、L3、L4,其高度不等。
型材5间采用米字形连接有效的约束了每根支撑绝缘子2在水平各个方向的变形,使得多层阀段1下方的支撑绝缘子2从单独承受多层阀段1重力变成一体承重、一体变形。米字形连接优于其他连接方式的地方在于很好地利用了“米”字中心那根最稳定的支撑绝缘子2,来约束其他所有支撑绝缘子2,支撑绝缘子2之间应力传递流畅,整体性更高。
见图4,多段支柱绝缘子结构之间通过三角形型材5结构连接固定,图4中表示并列的两个单段支柱绝缘子结构之间通过三角形型材5结构连接,使多段支柱绝缘子结构之间的整体性更高。
实施例二:
与实施例一的不同之处在于,每个多层阀段1底部均采用5点的多段支柱绝缘子结构支撑固定,单段支柱绝缘子结构由5个支撑绝缘子2、层间固定结构4组成,见图5,采用了K形结构的层间固定结构4,由成K形连接的型材5组成,连接处固定有支撑绝缘子2。型材5间采用K形连接有效的约束了每根支撑绝缘子2在水平方向的变形,使得多层阀段1下方的支撑绝缘子2从单独承受多层阀段1重力变成一体承重、一体变形,支撑绝缘子2之间应力传递流畅,整体性更高。
见图6,多段支柱绝缘子结构之间通过三角形连接件6连接固定,图6中表示并列的两个单段支柱绝缘子结构之间通过三角形的型材5结构连接,使多段支柱绝缘子结构之间的整体性更高。
实施例三:
与实施例一的不同之处在于,每个多层阀段1底部均采用5点的多段支柱绝缘子结构支撑固定,单段支柱绝缘子结构由5个支撑绝缘子2、层间固定结构4组成,见图7,采用了半米字形结构的层间固定结构4,由成半米字形连接的型材5组成,连接处固定有支撑绝缘子2。型材5间采用半米字形连接有效的约束了每根支撑绝缘子2在水平方向的变形,使得多层阀段1下方的支撑绝缘子2从单独承受多层阀段1重力变成一体承重、一体变形,支撑绝缘子2之间应力传递流畅,整体性更高。同样的,见图8,多段支柱绝缘子结构之间通过三角形连接件6连接固定,图8中表示并列的两个单段支柱绝缘子结构之间通过三角形的型材5结构连接,使多段支柱绝缘子结构之间的整体性更高。
本实用新型应用于超高压、特高压柔性直流换流阀的支撑式阀塔结构,具有安全可靠的结构稳定性,能够满足电力系统对电力设备抗震要求。采用多段结构,且段间通过层间固定结构4,提高了其支撑的稳定可靠度,大大降低了换流阀厅的建筑成本,并且使换流阀的安装和维护更加方便。层间固定结构4采用三角形组合结构,确保每个节点的合力为零,提高层间固定结构4的牢固性及抗震性。多段支撑绝缘子2总高度更高,可达到9m,适用于800kV或更高电压等级特高压设备,单塔支撑重量更重,可达20吨,是常规方案承重的2倍以上。
Claims (6)
1.一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,其特征在于,包括若干多层阀段、多段支柱绝缘子结构,每个多层阀段底部采用多于4点的多段支柱绝缘子结构支撑固定;
多段支柱绝缘子结构由若干单段支柱绝缘子结构纵向连接固定组成,单段支柱绝缘子结构包括支撑绝缘子、层间固定结构,多于4个支撑绝缘子之间通过层间固定结构连接,单段支柱绝缘子结构之间通过法兰连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,其特征在于,所述的层间固定结构是由型材组成的多个三角结构,连接处固定有支撑绝缘子。
3.根据权利要求1所述的一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,其特征在于,所述的层间固定结构由成米字形连接的型材组成,连接处固定有支撑绝缘子。
4.根据权利要求1所述的一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,其特征在于,所述的多段支柱绝缘子结构的段间高度不同。
5.根据权利要求1所述的一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,其特征在于,所述的多段支柱绝缘子结构之间通过三角形连接件连接固定。
6.根据权利要求1所述的一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构,其特征在于,所述的法兰为内外双圆周孔结构,内圆周孔用于连接段间支撑绝缘子,外圆周孔用于连接层间固定结构。
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CN201720465912.5U CN206775370U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构 |
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CN106998130A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-08-01 | 荣信汇科电气技术有限责任公司 | 一种支撑式换流阀阀塔的抗震稳定结构 |
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