一种柔性直流换流阀阀塔
阅读说明：本技术 一种柔性直流换流阀阀塔 (Flexible direct current converter valve tower ) 是由 胡四全 范彩云 杜玉格 肖晋 李华君 毛志云 焦洋洋 马俊超 张瑞昂 王彦博 关 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种柔性直流换流阀阀塔,包括阀塔本体,底部固定设置有底部绝缘支撑,阀塔本体包括至少两层阀塔单元层,各阀塔单元层分别包括阀组件,各阀组件包括子模块和分支水管；阀塔本体还包括主水管和外接端子；柔性直流换流阀阀塔还包括用于接地的阀塔罩壳,阀塔罩壳罩设在所述阀塔本体外,阀塔罩壳上对应所述主水管、外接端子上分别设有过孔,所述阀塔罩壳包括可开启的检修门板。利用阀塔罩壳将阀塔本体与外界隔离,方便巡检人员直接进入阀厅内进行人工巡检,不需要再额外配置成本较高的自动巡检设备,进而可相对降低成本,而且,利用阀塔罩壳还可以起到防尘的功效。(The invention relates to a flexible direct-current converter valve tower which comprises a valve tower body, wherein the bottom of the valve tower body is fixedly provided with a bottom insulating support, the valve tower body comprises at least two valve tower unit layers, each valve tower unit layer comprises a valve assembly, and each valve assembly comprises a submodule and a branch water pipe; the valve tower body also comprises a main water pipe and an external terminal; the flexible direct-current converter valve tower further comprises a valve tower housing for grounding, the valve tower housing is covered outside the valve tower body, via holes are formed in the valve tower housing corresponding to the main water pipe and the external terminals respectively, and the valve tower housing comprises an openable access door panel. Utilize valve tower housing to keep apart valve tower body and external world, make things convenient for the personnel of patrolling and examining to directly get into to carry out the manual work and patrol and examine in the valve room, need not additionally to dispose the higher automatic equipment of patrolling and examining of cost again, and then but relative reduce cost, moreover, utilize valve tower housing can also play dirt-proof efficiency.)
技术领域
本发明涉及一种柔性直流换流阀阀塔。
背景技术
目前，直流配网具有提高电容量、减小线路损耗、改善用户侧电能质量、隔离交直流故障，以及可再生能源灵活、便捷接入等一系列优点。在柔性直流配网工程运行过程中，换流阀是整个柔性直流配网系统的核心部分，在功能上起到联接交流系统和直流系统的关键作用，实现交流和直流能量的相互转换，其良好的运转能力是整个系统能量传输的最根本保障。
现有的换流阀由于所需数量极多，多以阀塔形式存在，其结构如授权公告号为CN204761307U的中国实用新型专利中公开的换流阀阀塔，包括上下分层布置的阀塔单元层，每个阀塔单元层均包括多个阀组件，每个阀组件分别包括多个子模块以及分支水管，装配时，各阀组件的分支水管对应与主水管连通，分支水管与子模块连接以实现对子模块的冷却。使用时，利用阀塔底部的支柱绝缘子支撑在地面上，并将阀塔接入交直流换流系统中即可。
实际上，一般的换流阀阀塔多是支撑布置在阀厅中，阀体上的阀组件作为功能器件也时直接暴露在阀厅中的，由于阀组件上的压力通常较高，为避免出现意外事故，阀厅内通常不配置巡检人员，而是利用给自动巡检设备进行巡视检查的。这种巡检方式需要配置较多的感应检测器件，一旦个别感应检测器件出现故障，必然会引发意外事故，考虑到精度及可靠性，巡检设备成本通常较高，对于级别较高的换流阀来讲，巡检设备成本占据总成本比重相对较小，能够接收，但是对于较低电压的换流阀来讲，巡检设备成本占据总成本的比重较大，变相推高了整个换流阀系统的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性直流换流阀阀塔，以解决现有技术中换流阀阀塔的阀组件直接暴露在阀体内导致必须配置自动巡检设备的技术问题。
为实现上述目的，本发明所提供的柔性直流换流阀阀塔的技术方案是：一种柔性直流换流阀阀塔，包括：阀塔本体，底部固定设置有底部绝缘支撑，用于将阀塔本体支撑固定在相应基础地面上，所述阀塔本体包括沿上下方向间隔布置的至少两层阀塔单元层，各阀塔单元层分别包括至少两个阀组件，各阀组件分别包括子模块和用于冷却各子模块的分支水管；主水管，固设在阀塔本体上并与各阀组件的分支水管连通；外接端子，固设在阀塔本体上并与所述子模块对应连接；柔性直流换流阀阀塔还包括用于接地的阀塔罩壳，阀塔罩壳罩设在所述阀塔本体外，阀塔罩壳上对应所述主水管、外接端子上分别设有过孔，所述阀塔罩壳包括可开启的检修门板。
有益效果是：与现有技术中直接暴露在阀厅的阀塔相比，本发明所提供的换流阀阀塔中，在阀塔本体外罩设阀塔罩壳，利用阀塔罩壳将阀塔本体与外界隔离，方便巡检人员直接进入阀厅内进行人工巡检，不需要再额外配置成本较高的自动巡检设备，进而可相对降低成本，而且，利用阀塔罩壳还可以起到防尘的功效。而且，为保证正常使用要求，在阀塔罩壳上上设置相应过孔以满足阀塔本体上主水管、外接端子的正常安装要求，并设置检修门板满足正常的检修要求，方便巡检人员及时对阀塔进行维护检修。
进一步地，所述阀塔罩壳上设有散热孔。
有益效果是：利用散热孔提高阀塔罩壳的散热效果，改善整个换流阀。
进一步地，所述检修门板上设有所述的散热孔。
进一步地，所述阀塔罩壳包括固设在所述阀体本体四周的框体骨架，框体框架上安装有固定面板和所述的检修门板。
有益效果是：阀塔罩壳包括框体骨架和固定面板、检修面板，方便制作及组装。
进一步地，各阀塔单元层的阀组件均沿左右方向间隔分布，所述外接端子包括交流侧铜排和直流侧铜排，所述主水管、交流侧铜排和直流侧铜排对应布置于所述阀塔本体在左右方向上的端部位置处，所述检修门板设置于所述阀塔罩体的前侧面和/或后侧面。
有益效果是：将主水管、交流侧铜排和直流侧铜排合理布置在阀塔主体的端部位置，方便在阀塔罩壳上设置相应过孔。
进一步地，所述检修门板上安装有用于锁止检修门板的电磁锁，电磁锁在所述柔性直流换流阀阀塔带电时处于锁止状态、在柔性直流换流阀阀塔失电时处于解锁状态。
进一步地，对应所述检修门板设有门控开关，用于在检测到检修门板打开时向相应控制器发出信号以控制柔性直流换流阀阀塔断电。
附图说明
图1为本发明柔性直流换流阀阀塔的一种实施例的结构示意图；
图2为图1所示阀塔的罩壳门板的结构示意图；
图3为图2中罩壳门板上电磁锁的结构示意图；
图4为图1所示换流阀阀塔的阀塔本体的结构示意图；
图5为图4中单个阀组件的结构示意图；
附图标记说明：
1-阀塔罩壳，2-阀塔光纤及二次线接口端子，3-过孔，4-检修门板，5-固定面板，7-电磁锁，8-散热孔，9-锁止弯板，10-阀塔本体，11-阀组件，12-交流侧母排，13-层间支撑绝缘子，14-支撑梁，15-底部支撑绝缘子，16-直流侧母排，17-主水管，101-子模块，102-组件框架，103-功率模块分支水管，104-阀组件分支水管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明所提供的柔性直流换流阀阀塔的具体实施例，如图1至图5所示，该实施例中的换流阀阀塔包括阀塔本体10和阀塔罩壳1，阀塔罩壳1对应罩设在阀塔本体10外侧，以起到防尘防护作用，同时，利用阀塔罩壳1封装阀塔本体10的方式，使得巡检人员能够在阀塔运行状态下进入阀厅进行巡视，便于巡检人员对带电运行阀塔的实时抵近监控。
阀塔本体10的底部固定设置底部绝缘支撑，具体为底部支撑绝缘子15，以将阀塔本体10支撑固定在相应基础地面上。阀塔本体10包括沿上下方向间隔布置的三层阀塔单元层，各阀塔单元层分别包括三个沿左右方向依次布置的阀组件11。实际上，相邻阀塔单元层之间利用层间支撑绝缘子13进行支撑，层间支撑绝缘子13上下两端分别固定装配有支撑梁14，对应的阀组件11与支撑梁14固定装配在一起，进而利用底部绝缘支撑15、层间支撑绝缘子13、支撑梁14及阀组件11形成阀塔本体10的主要部分。
阀组件11的结构如图5所示，阀组件包括组件框架102，组件框架102上沿左右方向对应安装有七个子模块101，还设有沿左右方向延伸的阀组件分支水管104，阀组件分支水管104通过功率模块分支水管103对应与子模块101连通。无论是阀组件分支水管，还是功率模块分支水管均为分支水管，分别包括对应的进水分支水管和出水分支水管，以在阀组件分支水管与相应主水管17连通时，实现对子模块的水循环冷却。
装配时，组件框架102与支撑梁14固定装配，并对应各阀塔单元层，将阀组件分支水管104连接起来并与主水管17连通，因为阀组件分支水管是固定在子模块上的，所以，通过与各阀塔单元层的阀组件分支水管的固定装配，即可将主水管17也对应的固定装配在阀塔本体10上。当然，主水管也对应包括进水主水管和出水主水管。为方便布置，将进水主水管和出水主水管对应布置于阀塔本体的左右端部的一端。
另外，在阀塔本体10上还固设有外接端子，外接端子具体包括直流侧铜排16、交流侧铜排12、用于接入阀塔光纤及二次线的阀塔光纤及二次线接口端子2，以满足阀塔本体的正常使用。
为实现防尘以及隔离阀塔本体，在阀塔本体10外侧罩设有阀塔罩壳1，阀塔罩壳1接地以保证安全。同时，为保证阀塔本体的正常工作，在阀塔罩壳1上对应上述的主水管17、外接端子等分别设有过孔3，而且，为方便检修，阀塔罩壳1还包括可开启的检修门板4。由于阀塔罩壳的隔离作用，在利用阀塔罩壳将阀塔本体与外界隔开时，使得巡检人员可直接进入阀厅进行抵近巡检，在需要维护检修时，将阀塔本体断电，打开检修门板，即可直接进行检修。因为整个阀塔罩壳为整体上为长方体结构，其长边沿左右方向延伸，短边沿前后方向延伸，为方便对各单元层进行维护检修，在阀塔罩壳1的前侧面和后侧面上分别设有多个沿左右方向依次布置的检修门板4。
实际上，对于阀塔本体来讲，主要依靠冷却水对子模块进行循环冷却，为进一步提高散热效果，在阀塔罩壳1上设置散热孔8。具体的，因为整个阀塔罩壳具体包括固设在阀体本体四周的框体骨架，以及安装在框体骨架上的固定面板和检修门板4，为方便安装，通常将散热孔8设置在检修门板4上，这样可以将检修门板集中制作，简化生产工艺。
另外，对应检修门板设有门控开关，门控开关可设置在阀塔罩壳1上或设置在检修门板上，门控开关用于检测检修门板的开启状态，当检修门板开启时，门控开关的辅助触头将电信号传输至后台控制器，有相应的后台控制器对整个阀塔进行高压断电操作，以避免出现带电开启而带来的事故，这样一来，即便是误开启检修门板，能控制阀塔断电，以保证巡检人员的人身安全。
实际上，在检修门板4上安装有电磁锁9，该电磁锁用于锁止检修门板，当柔性直流换流阀阀塔带电时，带电显示灯亮起，同时，带电辅助处点断开，电磁锁线圈失电，电磁锁处于锁止状态，检修门板不能开启，防止带电误入高压设备。当阀塔失电时，带电显示灯熄灭或闪烁，此时，带电辅助触点的常闭点接通，电磁锁线圈得电，电磁锁打开解锁，检修门板可正常开启。
整个换流阀阀塔在装配时，按照施工图将底部支撑绝缘子15定位安装在基础地面上，并在对应的底部支撑绝缘子15上固定安装支撑梁14，然后用电动葫芦将预装好的阀组件11对应吊装在支撑梁14处，先将第一层的四个阀组件吊装完毕，然后依次安装层间支撑绝缘子13及支撑梁14，继续吊装第二层的四个阀组件，继续安装层间支撑绝缘子13和支撑梁14，继续吊装第三层的四个阀组件。对应各阀塔单元层，将四个阀组件的阀组件分支水管104对应连接起来，并将对应的主水管17与阀组件分支水管104固定连接。同时，将各外接端子对应的固定安装在阀塔主体上。
最后在阀塔主体的外侧设置框体骨架，在框体骨架上设置固定面板5及检修门板4以形成阀塔罩壳1，并利用阀塔罩壳1上的相应过孔3满足主水管、外接端子与外界的连接要求，保证整个阀塔正常工作。
本实施例所提供的换流阀阀塔中，阀塔罩壳罩设在阀塔本体外，以将阀塔本体与外界隔离，但是其也会受到阀塔本体的影响，所以这种阀塔罩壳适合应用在级别不高的阀塔上，例如电压等级为±10Kv，电流等级为1000A。
上述的框体骨架具体可拼接组装而成，组装而将相应的固定面板和检修门板安装在框体骨架上即可。
本实施例中，阀塔本体的结构如图4所示，阀组件的结构如图5所示，在其他实施例中，阀塔本体及阀组件的结构可采用授权公告号为CN204761307U的中国实用新型专利中公开的阀塔及阀组件。
本实施例中，阀塔本体为长方体结构，阀塔罩壳也为长方体结构，在其他实施例中，阀塔主体如果为正方体或圆柱体方式布置，阀塔罩壳也为正方体或圆柱体，与阀塔本体的结构对应即可。
本实施例中，阀塔罩壳上的散热孔设置在检修门板上，在其他实施例中，阀塔罩壳上的散热孔也可以设置在其他结构上。