CN215498281U - 一种户外分布式串联补偿器阀塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种户外分布式串联补偿器阀塔，包括功率模块，包括：装配式功率模块集成组件，用于安装和布置功率模块；绝缘支撑组件，用于支撑装配式功率模块集成组件；其中，所述装配式功率模块集成组件上设置有辅助拆装检修组件，所述辅助拆装检修组件包括设置于功率模块一侧的滑移机构。通过装配式功率模块集成组件上的辅助拆装检修组件快速移动和拆装功率模块，进而实现输电线路不停电检修，方便在线安装维护。辅助拆装检修组件中的防尘套筒既可保护滑移机构在移动时不受外部环境杂质的侵蚀，也可保证功率模块移动过程中的顺畅性，显著提升高空作业的安全程度。

Description

一种户外分布式串联补偿器阀塔

技术领域

本实用新型涉及输电技术领域，尤其是涉及一种户外分布式串联补偿器阀塔。

背景技术

分布式串联补偿器是一种基于大功率电力电子技术的新型柔性潮流控制装置，其可动态优化线路阻抗特性，有效控制系统潮流转移，提升区域电网的承载力和安全性。相较于统一潮流控制器（UPFC），分布式串联补偿器采用小容量低价格的电力电子器件，方便批量生产，制造成本低、制造周期短，具有便于拆卸和异地重装的优势，可以根据电力增长逐年分批建设，减小初始投资，减少占地面积。

例如一种在中国专利文献上公开的“一种平台式换流阀塔”，其公告号“CN208386430U”，包括：阀塔主体和阀基，其中，所述阀塔主体包括多个层间绝缘子；所述阀基包括多个阀基绝缘子；所述平台式换流阀塔还包括：阀塔平台，架设于所述阀塔主体与所述阀基之间；所述阀塔平台包括多根主梁和多根辅梁，每根所述主梁均架设于相邻所述阀基绝缘子顶端，多根所述主梁相互连接构成封闭的框架结构；多根所述辅梁均垂直连接于多根所述主梁构成的框架结构上，通过所述层间绝缘子支撑连接所述阀塔主体。 上述方案能够在换流阀高电压、大容量应用场景下用于高抗震烈度设防地区，同时换流阀塔具有很好的屏蔽和均压效果。但上述平台式环流阀塔适用于室内使用，面对户外的复杂环境，上述方案中的环流阀塔在防护能力上有待提高；另外上述方案中的环流阀塔结构复杂，进行维护和检修较为困难，不便于拆装，影响操作者的劳动效率。

发明内容

针对现有技术中阀塔装置因结构复杂，拆装困难造成日常维护和检修不便的问题，本实用新型提供了一种户外分布式串联补偿器阀塔，通过装配式功率模块集成组件上的辅助拆装检修组件快速移动和拆装功率模块，进而实现输电线路不停电检修，方便在线安装维护；

本实用新型的第二目的是解决阀塔装置在户外安装后防护能力不理想，可能影响高工作业时的操作甚至造成安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种户外分布式串联补偿器阀塔，包括功率模块，包括：装配式功率模块集成组件，用于安装和布置功率模块；绝缘支撑组件，用于支撑装配式功率模块集成组件；其中，所述装配式功率模块集成组件上设置有辅助拆装检修组件，所述辅助拆装检修组件包括设置于功率模块一侧的滑移机构。

功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封形成的集合模块，包括逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性。功率模块作为分布式串联补偿器阀塔的核心部件，承担改变系统的阻抗；提高传输能力，潮流控制，减少网损；控制节点电压，改善无功平衡，提高静态电压稳定；改善系统的动态行为，阻尼系统低频和次同步振荡；提高暂态稳定性等功能，串联补偿器不改变线路电压等级和基本拓扑结构，只改变线路阻抗和压降。功率模块串联布置，组合得到装配式功率模块集成组件，相较于传统的统一潮流控制器生产成本低，制造周期短，便于拆卸，方便异地重装。另外，通过辅助拆装检修组件可对装配式功率模块集成组件进行辅助移动，在维护和检修过程可将功率模块进行推拉变位，方便操作者进行操作。

作为优选，所述安装框架包括有至少一层承载板，若干串联布置的功率模块安置于承载板上；所述滑移机构包括导轨和连接于功率模块的滚轮组件，所述滚轮组件滑动连接导轨，所述导轨连接于承载板。所述承载板用于承载功率模块，使得功率模块稳定安置在安装框架上，确保阀塔整体保持稳定。所述滚轮组件用于保证功率模块能够在承载板上滑移，操作者在维护检修过程中仅需要将功率模块侧方的铜排拆掉，即可将功率表模块自安装框架中抽出，使其悬置暴露在安装框架外部，便于对其进行操作。

作为优选，所述导轨半包围安装在滚轮组件外部，所述滚轮组件包括球轮和轮架，所述轮架远离球轮的侧部设置有防尘槽，所述导轨开口位置设置有封闭层，所述封闭层插接防尘槽，所述封闭层可与防尘槽相对滑动。所述导轨开口与防尘槽之间的封闭层用于覆盖轮架与导轨之间的间隙，避免外部环境中的灰尘等杂物进入导轨中导致功率模块无法顺利推拉动作，影响高空作业的操作便捷性。

作为优选，所述导轨包括内端和外端，内端为功率模块拉出后球轮远离的一端，所述导轨另一端为外端，所述内端的端口上设置有封闭板，所述外端设置有防尘套筒，所述防尘套筒滑动套接导轨。所述封闭板用于避免导轨内端的开口落入杂质，而防尘套筒在避免导轨受到污染的同时，还能伴随功率模块拉出安装框架，保证移动状态下导轨保持封闭，避免杂物进入，有效降低高空作业难度，避免出现作业时功率模块卡死无法移动的情况出现。

进一步的，所述防尘套筒为双层结构，包括防护外层和贴合导轨内壁的自润滑层，所述防护外层与自润滑层之间设置有导轨槽，所述导轨套接设置于导轨槽内。防尘套筒的防护外层符合IP55的防护等级，确保户外使用安全，所述自润滑层设置于导轨内层，在功率模块拉出安装框架时，导轨静止，导轨内外的自润滑层与防护外层同步向外滑动，所述自润滑层为增强尼龙制件，呈现了很好的自润滑性。因此防尘套筒既可保护滑移机构在移动时不受外部环境杂质的侵蚀，也可保证功率模块移动过程中的顺畅性。

作为优选，所述绝缘支撑组件包括设置于装配式功率模块集成组件下方的至少四根支撑柱，所述支撑柱与装配式功率模块集成组件之间设置有支柱绝缘子；对角设置的支撑柱之间设置有斜拉绝缘子。所述斜拉绝缘子在提供绝缘作用的同时，配合支撑柱和承载板形成框架结构，可提升绝缘支撑组件的稳定性，增强了阀塔装置的抗震性能。

作为优选，所述装配式功率模块集成组件与辅助拆装检修组件之间设置有模块绝缘子。具体来说，模块绝缘子设置在安装框架与承载板之间，确保装配式功率模块集成组件与辅助拆装检修组件之间等电位，避免带电作业时产生短路的问题造成安全事故。

作为优选，所述承载板底部设置有光纤绝缘子组件，所述光纤绝缘子组件包括由上而下设置的高压箱和低压箱，所述高压箱和低压箱之间设置有光纤绝缘子。由于采用电信号传感方式会存在易受电磁干扰、影响测量精度及绝缘性能的问题，因此利用光电分离方法采集传输数据已成为一种趋势。采用光信号传输能够高精度传输高压设备的机械性能、电气性能数据并有效解决电磁干扰的问题，所述光纤绝缘子增加了高压箱与低压箱之间的爬电距离，提升阀塔装置的运行稳定性。

作为优选，所述辅助拆装检修组件包括设置于承载板侧方的检修踏板。所述检修踏板便于操作者高空作业时保持身体稳定，降低操作难度。

作为优选，所述安装框架顶部设置有均压环，所述安装框架转角处设置有均压罩。均压环的作用是使电压在整个阀塔装置上均匀分布，配合起均匀电场作用的均压罩确保阀塔装置上电压稳定，电场均匀。

作为优选，防尘套筒套接设置在导轨外部，防尘套筒与导轨之间设置有沿导轨长度方向排列的滚珠。在功率模块拉出动作中，轮球连同导轨一同抽离安装模块，滚珠参与到防尘套筒与导轨之间的相对运动中，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，显著提升滑移机构的运行流畅性。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）通过装配式功率模块集成组件上的辅助拆装检修组件快速移动和拆装功率模块，进而实现输电线路不停电检修，方便在线安装维护；（2）导轨开口与防尘槽之间的封闭层用于覆盖轮架与导轨之间的间隙，避免外部环境中的灰尘等杂物进入导轨中导致功率模块无法顺利推拉动作，影响高空作业的操作便捷性；（3）防尘套筒既可保护滑移机构在移动时不受外部环境杂质的侵蚀，也可保证功率模块移动过程中的顺畅性。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型中功率模块拉出状态下的侧视图。

图4为图1中A处的局部放大图。

图5为图2中B处的局部放大图。

图6为实施例3中本实用新型的侧视图。

图中：装配式功率模块集成组件1，光纤绝缘子2，低压箱3，高压箱4，支柱绝缘子5，斜拉绝缘子6，支撑柱7，绝缘支撑组件8，承载板9，进出线管母10，安装框架11，功率模块12，滑移机构13，导轨131，内端1311，外端1312，球轮132，轮架133，封闭层134，防尘槽135，自润滑层136，防护外层137，封闭板138，滚珠139，模块绝缘子14，检修踏板15，均压环16，均压罩17，盖板18，防尘套筒19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1，2所示，一种户外分布式串联补偿器阀塔，包括功率模块12，包括：装配式功率模块集成组件1，用于安装和布置功率模块；绝缘支撑组件8，用于支撑装配式功率模块集成组件；其中，装配式功率模块集成组件上设置有辅助拆装检修组件，辅助拆装检修组件包括设置于功率模块一侧的滑移机构13。装配式功率模块集成组件包括安装框架11，安装框架11包括有至少一层承载板9，若干串联布置的功率模块安置于承载板9上。

功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封形成的集合模块，包括逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性。功率模块作为分布式串联补偿器阀塔的核心部件，承担改变系统的阻抗；提高传输能力，潮流控制，减少网损；控制节点电压，改善无功平衡，提高静态电压稳定；改善系统的动态行为，阻尼系统低频和次同步振荡；提高暂态稳定性等功能，串联补偿器不改变线路电压等级和基本拓扑结构，只改变线路阻抗和压降。功率模块串联布置，组合得到装配式功率模块集成组件，相较于传统的统一潮流控制器生产成本低，制造周期短，便于拆卸，方便异地重装。另外，通过辅助拆装检修组件可对装配式功率模块集成组件进行辅助移动，在维护和检修过程可将功率模块进行推拉变位，方便操作者进行操作。 承载板9用于承载功率模块，使得功率模块稳定安置在安装框架11上，确保阀塔整体保持稳定。本实施例中，装配式功率模块集成组件包括多个功率模块，功率模块侧方设置有进出线管母10，功率模块的防护等级为IP55，确保能够抵御户外风雨环境的侵袭，装配式功率模块集成组件顶部设置有盖板18，用于进一步增加组件整体防护能力。

如图4，5所示，滑移机构包括导轨131和连接于功率模块的滚轮组件，滚轮组件滑动连接导轨，导轨连接于安装框架11。导轨半包围安装在滚轮组件外部，滚轮组件包括球轮132和轮架133，轮架远离球轮的侧部设置有防尘槽135，导轨开口位置设置有封闭层134，封闭层插接防尘槽，封闭层可与防尘槽相对滑动。导轨包括内端1311和外端1312，内端为功率模块拉出后球轮远离的一端，导轨另一端为外端，内端的端口上设置有封闭板138，外端设置有防尘套筒，防尘套筒滑动套接导轨。进一步的，防尘套筒为双层结构，包括防护外层137和贴合导轨内壁的自润滑层136，防护外层与自润滑层之间设置有导轨槽，导轨套接设置于导轨槽内。导轨作为防尘套筒及滚轮组件的移动基板，固定安装在安装框架11上，当滚轮连同防尘套筒同步抽离导轨时，防尘套筒的自润滑层与导轨相对滑动，尼龙制自润滑层的特性能够保证滑移顺畅，不会出现卡死现象，避免了高空作业时产生故障而耽误维护检修进度。

如图3所示，滚轮组件用于保证功率模块能够在承载板9上滑移，操作者在维护检修过程中仅需要将功率模块侧方连接的铜排拆除，即可将功率表模块自安装框架11中抽出，本实施例中功率模块拉出方向为图1中箭头方向，使其悬置暴露在安装框架11外部，便于对其进行操作。导轨开口与防尘槽之间的封闭层用于覆盖轮架与导轨之间的间隙，避免外部环境中的灰尘等杂物进入导轨中导致功率模块无法顺利推拉动作，影响高空作业的操作便捷性。封闭板用于避免导轨内端的开口落入杂质，而防尘套筒在避免导轨受到污染的同时，还能伴随功率模块拉出安装框架11，保证移动状态下导轨保持封闭，避免杂物进入，有效降低高空作业难度，避免出现作业时功率模块卡死无法移动的情况出现。防尘套筒的防护外层符合IP55的防护等级，确保户外使用安全，自润滑层设置于导轨内层，在功率模块拉出安装框架11时，导轨静止，导轨内外的自润滑层与防护外层同步向外滑动，自润滑层为增强尼龙制件，呈现了很好的自润滑性。因此防尘套筒既可保护滑移机构在移动时不受外部环境杂质的侵蚀，也可保证功率模块移动过程中的顺畅性。

绝缘支撑组件8包括设置于装配式功率模块集成组件下方的至少四根支撑柱7，支撑柱7与装配式功率模块集成组件之间设置有支柱绝缘子5；支撑柱7之间设置有斜拉绝缘子6。装配式功率模块集成组件与辅助拆装检修组件之间设置有模块绝缘子14。承载板9底部设置有光纤绝缘子组件，光纤绝缘子组件包括由上而下设置的高压箱4和低压箱3，高压箱和低压箱之间设置有光纤绝缘子。

斜拉绝缘子6在提供绝缘作用的同时，配合支撑柱7和承载板9形成框架结构，可提升绝缘支撑组件8的稳定性，增强了阀塔装置的抗震和抗风性能。所述装配式功率模块集成组件与辅助拆装检修组件之间设置有模块绝缘子14。具体来说，模块绝缘子设置在安装框架与承载板之间，确保装配式功率模块集成组件与辅助拆装检修组件之间等电位，避免带电作业时产生短路的问题造成安全事故。由于采用电信号传感方式会存在易受电磁干扰、影响测量精度及绝缘性能的问题，因此利用光电分离方法采集传输数据已成为一种趋势。采用光信号传输能够高精度传输高压设备的机械性能、电气性能数据并有效解决电磁干扰的问题，光纤绝缘子增加了高压箱与低压箱之间的爬电距离，提升阀塔装置的运行稳定性。

辅助拆装检修组件包括设置于承载板9侧方的检修踏板15。安装框架11顶部设置有均压环16，安装框架11转角处设置有均压罩17。检修踏板便于操作者高空作业时保持身体稳定，降低操作难度。均压环的作用是使电压在整个阀塔装置上均匀分布，配合起均匀电场作用的均压罩确保阀塔装置上电压稳定，电场均匀。

本实施例中，操作人员在检修过程中仅需拆掉功率模块侧部的进出线管母10上的铜排，即可将功率模块自安装框架11内拉出操作。球轮相对防尘套筒固定，避免球轮暴露在外部环境处参入灰尘的杂质导致滑移组件运行出现故障。拉出过程中，防尘套筒与导轨相对滑动，防尘套筒的自润滑层依靠其分子间可滑移的特性保证了持续工作过程中的流畅性。其通过防护外层对其进行保护，进一步提升阀塔可动部分的防护性和稳定性，无需隔期更换滑移组件，提高使用寿命。在需要拆卸分布式串联补偿器阀塔进行异地重装时，仅需拆下功率模块侧部的铜排，即可将装配式功率模块集成组件连同辅助拆装检修组件自承载板9上整体拆下，简单快捷，且运输方便。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例中防尘套筒采用三层结构，包括设置于导轨内、外的第一自润滑层和第二自润滑层，第二自润滑层外部设置有防护外层，运行时，第一自润滑层和第二自润滑层伴随防护外层同步拉出，导轨的内壁和外壁均与尼龙制自润滑层相对滑动，进一步提升滑移机构的运行流畅度以及滑移组件的密封性。

实施例3

如图6所示，与实施例1不同的是，本实施例中防尘套筒套接设置在导轨外部，防尘套筒与导轨之间设置有沿导轨长度方向排列的滚珠139。在功率模块拉出动作中，轮球连同导轨一同抽离安装模块，滚珠参与到防尘套筒与导轨之间的相对运动中，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，显著提升滑移机构的运行流畅性。

除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种户外分布式串联补偿器阀塔，包括功率模块，其特征是包括：

装配式功率模块集成组件，用于安装和布置功率模块；

绝缘支撑组件，用于支撑装配式功率模块集成组件；

其中，所述装配式功率模块集成组件上设置有辅助拆装检修组件，所述辅助拆装检修组件包括设置于功率模块一侧的滑移机构；

其中，所述装配式功率模块集成组件包括安装框架，所述滑移机构包括导轨和连接于功率模块的滚轮组件，所述滚轮组件滑动连接导轨，所述导轨连接于安装框架。

2.根据权利要求1所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述安装框架包括有至少一层承载板，若干串联布置的功率模块安置于承载板上。

3.根据权利要求1所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述导轨半包围安装在滚轮组件外部，所述滚轮组件包括球轮和轮架，所述轮架远离球轮的侧部设置有防尘槽，所述导轨开口位置设置有封闭层，所述封闭层插接防尘槽，所述封闭层可与防尘槽相对滑动。

4.根据权利要求3所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述导轨包括内端和外端，内端为功率模块拉出后球轮远离的一端，所述导轨另一端为外端，所述内端的端口上设置有封闭板，所述外端设置有防尘套筒，所述防尘套筒滑动套接导轨，所述球轮卡合连接防尘套筒。

5.根据权利要求4所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述防尘套筒套接设置在导轨外部，所述防尘套筒与导轨之间设置有沿滑移导轨长度方向排列的滚珠。

6.根据权利要求1所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述绝缘支撑组件包括设置于装配式功率模块集成组件下方的至少四根支撑柱，所述支撑柱与装配式功率模块集成组件之间设置有支柱绝缘子；支撑柱之间设置有斜拉绝缘子。

7.根据权利要求1所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述承载板底部设置有光纤绝缘子组件，所述光纤绝缘子组件包括由上而下设置的高压箱和低压箱，所述高压箱和低压箱之间设置有光纤绝缘子。

8.根据权利要求1所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述装配式功率模块集成组件设置于绝缘支撑组件顶部。

9.根据权利要求2所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述辅助拆装检修组件包括设置于承载板侧方的检修踏板。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种户外分布式串联补偿器阀塔，其特征是，所述安装框架顶部设置有均压环，所述安装框架转角处设置有均压罩。

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