一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构，包括若干层单元、用于支撑层单元的支撑结构、高压线槽。阀塔每层安装有维修平台，当设备出现故障时，方便问题排查；将与阀串相关的部分整合为一体，形成一个单元，这样不但可以在没有时间检查问题出处的时候将整个附属单元进行更换，同时也可将单个独立附属单元卸下后，对每一部分进行逐一检查，为维护和维修带来了极大的便利，同时也节省了很多时间。

A power electronic branch valve tower structure for EHV DC circuit breaker

The utility model provides a power electronic branch valve tower structure of an ultra high voltage DC circuit breaker, which comprises a number of layer units, a supporting structure for the supporting layer unit and a high pressure line slot. The valve tower is equipped with a maintenance platform. When the equipment fails, it is convenient for the problem to be checked; the parts related to the valve string are integrated into one unit to form a unit so that the entire subsidiary unit can be replaced when there is no time to check the problem, and a single independent subsidiary unit can be unloaded. Each part is checked one by one, which brings great convenience for maintenance and repair, and saves a lot of time.

【技术实现步骤摘要】
一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构
本专利技术涉及超高压直流输电
，尤其涉及一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构。
技术介绍
柔性直流输电是当今最为先进的输电技术，自从1989年我国第一条±500KV葛洲坝-上海的超高压直流输电线路建成并投运以来，发展迅猛，是学术界的研究热点，是全世界输配电公司抢占的制高点。而在目前由于直流系统中没有大电流开断能力的直流断路器，因此，所以超高压直流断路器的研发是发展直流电网的关键技术之一。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种不仅结构紧凑、美观。分配合理。采用层叠式背靠背结构，而且所有单元、零件都可独立安装、拆卸和维护的一种应用在超高压直流断路器的电力电子支路阀塔结构。为实现上述目的，本专利技术提供了一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构，包括若干层单元、用于支撑层单元的支撑结构、高压线槽。所述支撑结构包括若干第一支撑绝缘子、第二支撑绝缘子及设置于各个第二支撑绝缘子之间的安装横梁。所有第一支撑绝缘子围成了一个立方体区域。各个第一支撑绝缘子上方设置有相同数量的第二支撑绝缘子，各个第二支撑绝缘子用安装横梁顺次连接。所有第二支撑绝缘子围成一个立方体区域，各层子单元位于第二支撑绝缘子所围成的立方体区域内，且在垂直方向上顺次设置。所述安装横梁包括上法兰、下法兰及横梁，所述横梁设置在对应层单元的底部，端部固定于上法兰、下法兰之间；上法兰与上面的第二支撑绝缘子连接，下法兰与下面的第二支撑绝缘子连接。所述层单元上设置有若干电力电子支路单元、维修平台。所述电力电子支路单元的结构为;包括框架组件及设置于框架组件内的两个PP-IGBT模块、两个二极管模块、2/N个RC缓冲回路模块、多个控制板单元、框架、多个驱动板、驱动电源。所述框架组件包括两个侧框及位于两个侧框之间的横梁，所述侧框由顶框及位于顶框下的底框组成，所述横梁两端分别固定到一个底框上。顶框位于底框顶上中部位置，长度比底框短。各个模块设置于框架内。所述PP-IGBT模块包括N个PP-IGBT、2N个PP-IGBT散热器、N+1个绝缘件，其中N为整数。各个PP-IGBT散热器均匀排列成一行，位于两端的PP-IGBT散热器里侧设置有绝缘件。从PP-IGBT散热器列一端到另一端，PP-IGBT与绝缘件间隔设置。PP-IGBT散热器列的两端各设置有一个侧压板，且两个侧压板之间设置有至少一根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与两个侧压板固定为一体。所述PP-IGBT散热器列的一端与其邻近侧压板之间设置有顶栓,每个PP-IGBT散热器两侧的PP-IGBT安装方向相反。所述二极管模块包括M个二极管、M+1个二极管散热器，其中M为整数。各个二极管散热器均匀排列成一行，位于两端的二极管散热器里侧设置有二极管，其余每个二极管散热器两边均设置有一个二极管，二极管散热器列的两端各设置有一个侧压板，且两个侧压板之间设置有至少一根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与两个侧压板固定为一体。所述二极管散热器列的一端与其邻近侧压板之间设置有顶栓。两个二极管模块分别沿着横梁长度方向安装在底框上端，且分别位于顶框两端。两个PP-IGBT模块沿着横梁长度方向并排设置于两个顶框之间。所述两个二极管模块上方分别设置有驱动电源安装架、驱动板安装架，分别用于安装驱动电源、顺次排列的驱动板。所述RC缓冲回路模块包含若干个电容、若干个电阻,各个电容两端通过铜母排串联在一起，各个电容通过铜母排串联在一起;所述高压线槽具有若干根，每根高压线槽的一端接地，另一端连接到层单元。进一步的，所述高压线槽位于第一支撑绝缘子所围成立方体区域内的部分呈S型。进一步的，支撑结构还包括斜拉支撑绝缘子，第一支撑绝缘子所围成的立方体区域相对两个侧面的相邻第一支撑绝缘子之间设置有斜拉支撑绝缘子，所述斜拉支撑绝缘子一端连接一个第一支撑绝缘子的顶部，另一端连接另一个第一支撑绝缘子的底部。进一步的，各个电力电子支路单元还设置有第一避雷器，所述第一避雷器与二极管散热器通过铜母排连接。进一步的，各个层单元还设置有若干第二避雷器，每个电力电子支路单元对应设置有第二避雷器。进一步的，PP-IGBT模块和/或二极管模块的绝缘拉杆具有四个，围成一个立方体区域，PP-IGBT模块和/或二极管模块位于该立方体区域内。进一步的，各个电力电子支路单元中，每组pp-IGBT对应二极管模块中的四个二极管，组成二极管桥式结构电路；二极管桥式结构电路中，每个pp-IGBT源极、漏极均连接有一个二极管，且源极是与二极管的正极连接、漏极是与二极管负极连接；整个二极管桥式结构电路中，与源极连接的两个二极管负极连接在一起，与漏极连接的两个二极管正极连接在一起；各个二极管桥式结构电路串联。进一步的，每个二极管桥式结构电路与一个RC缓冲回路并联。进一步的，各个层单元设置有六个电力电子支路单元。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、结构设计集成化，所有模块、单元、器件集成，层叠背靠背布置。结构更紧凑、合理、美观。2、按功能划分更加明确，所有附属模块、单元都可独立安装、拆卸、维护。有效的节省了安装和接线的时间。3、阀塔每层安装有维修平台，当设备出现故障时，方便问题排查；将与阀串相关的部分整合为一体，形成一个单元，这样不但可以在没有时间检查问题出处的时候将整个附属单元进行更换，同时也可将单个独立附属单元卸下后，对每一部分进行逐一检查，为维护和维修带来了极大的便利，同时也节省了很多时间。附图说明图1是电力电子支路单元正面三维图。图2是电力电子支路单元背面三维图。图3是框架组件三维图。图4是PP-IGBT模块三维图。图5是二极管模块三维图。图6是RC缓冲回路模块三维图。图7是左避雷器单元三维图。图8是二极管桥式结构缓冲支路拓扑电路图。图9为本专利技术的整体示意图。图10为高压线槽的示意图。图中：1.左避雷器单元，2.左二极管模块，3.PP-IGBT模块，4.右二极管模块，5.右避雷器模块，6.RC缓冲回路模块，7.控制板单元，8.驱动板，9.驱动电源，10.PP-IGBT，11.PP-IGBT散热器，12.绝缘件，13.二极管，14.二极管散热器，15.电容，16.电阻，17.铜母排，18.避雷器模块，19.二极管桥式结构电路，20.缓冲吸收电路，21.二极管桥式结构缓冲支路，22.电子支路单元，23.第二避雷器，24.安装横梁，25.第二支撑绝缘子，26.第一支撑绝缘子，27.斜拉支撑绝缘子，28.高压线槽，29.维修平台。具体实施方式如图9所示，本专利技术所述超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构包括若干层单元、用于支撑层单元的支撑结构、高压线槽28。下面分别进行介绍。1.支撑结构所述支撑结构包括若干第一支撑绝缘子26、第二支撑绝缘子25及设置于各个第二支撑绝缘子25之间的安装横梁24；所有第一支撑绝缘子26围成了一个立方体区域；各个第一支撑绝缘子26上方设置有相同数量的第二支撑绝缘子25，各个第二支撑绝缘子25用安装横梁24顺次连接；所有第二支撑绝缘子25围成一个立方体区域，各层子单元位于第二支撑绝缘子25所围成的立方体区域内，且在垂直方向上顺次设置；所述安装横梁24包括上法兰、下法兰及横梁，所述横梁设置在对应层单元的底部，端部固定于对应位置上的上法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构，其特征在于，包括若干层单元、用于支撑层单元的支撑结构、高压线槽；所述支撑结构包括若干第一支撑绝缘子、第二支撑绝缘子及设置于各个第二支撑绝缘子之间的安装横梁；所有第一支撑绝缘子围成了一个立方体区域；各个第一支撑绝缘子上方设置有相同数量的第二支撑绝缘子，各个第二支撑绝缘子用安装横梁顺次连接；所有第二支撑绝缘子围成一个立方体区域，各层子单元位于第二支撑绝缘子所围成的立方体区域内，且在垂直方向上顺次设置；所述安装横梁包括上法兰、下法兰及横梁，所述横梁设置在对应层单元的底部，端部固定于上法兰、下法兰之间；上法兰与上面的第二支撑绝缘子连接，下法兰与下面的第二支撑绝缘子连接；所述层单元上设置有若干电力电子支路单元、维修平台；所述电力电子支路单元的结构为; 包括框架组件及设置于框架组件内的两个PP‑IGBT模块、两个二极管模块、2/N个RC缓冲回路模块、多个控制板单元、框架、多个驱动板、驱动电源；所述框架组件包括两个侧框及位于两个侧框之间的横梁，所述侧框由顶框及位于顶框下的底框组成，所述横梁两端分别固定到一个底框上；顶框位于底框顶上中部位置，长度比底框短；各个模块设置于框架内；所述PP‑IGBT模块包括N个PP‑IGBT、2N个PP‑IGBT散热器、N+1个绝缘件，其中N为整数；各个PP‑IGBT散热器均匀排列成一行，位于两端的PP‑IGBT散热器里侧设置有绝缘件；从PP‑IGBT散热器列一端到另一端，PP‑IGBT与绝缘件间隔设置；PP‑IGBT散热器列的两端各设置有一个侧压板，且两个侧压板之间设置有至少一根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与两个侧压板固定为一体；所述PP‑IGBT散热器列的一端与其邻近侧压板之间设置有顶栓, 每个PP‑IGBT散热器两侧的PP‑IGBT安装方向相反；所述二极管模块包括M个二极管、M+1个二极管散热器，其中M为整数；各个二极管散热器均匀排列成一行，位于两端的二极管散热器里侧设置有二极管，其余每个二极管散热器两边均设置有一个二极管，二极管散热器列的两端各设置有一个侧压板，且两个侧压板之间设置有至少一根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与两个侧压板固定为一体；所述二极管散热器列的一端与其邻近侧压板之间设置有顶栓；两个二极管模块分别沿着横梁长度方向安装在底框上端，且分别位于顶框两端；两个PP‑IGBT模块沿着横梁长度方向并排设置于两个顶框之间；所述两个二极管模块上方分别设置有驱动电源安装架、驱动板安装架，分别用于安装驱动电源、顺次排列的驱动板；所述RC缓冲回路模块包含若干个电容、若干个电阻,各个电容两端通过铜母排串联在一起，各个电容通过铜母排串联在一起;所述高压线槽具有若干根，每根高压线槽的一端接地，另一端连接到层单元。...

【技术特征摘要】
1.一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构，其特征在于，包括若干层单元、用于支撑层单元的支撑结构、高压线槽；所述支撑结构包括若干第一支撑绝缘子、第二支撑绝缘子及设置于各个第二支撑绝缘子之间的安装横梁；所有第一支撑绝缘子围成了一个立方体区域；各个第一支撑绝缘子上方设置有相同数量的第二支撑绝缘子，各个第二支撑绝缘子用安装横梁顺次连接；所有第二支撑绝缘子围成一个立方体区域，各层子单元位于第二支撑绝缘子所围成的立方体区域内，且在垂直方向上顺次设置；所述安装横梁包括上法兰、下法兰及横梁，所述横梁设置在对应层单元的底部，端部固定于上法兰、下法兰之间；上法兰与上面的第二支撑绝缘子连接，下法兰与下面的第二支撑绝缘子连接；所述层单元上设置有若干电力电子支路单元、维修平台；所述电力电子支路单元的结构为;包括框架组件及设置于框架组件内的两个PP-IGBT模块、两个二极管模块、2/N个RC缓冲回路模块、多个控制板单元、框架、多个驱动板、驱动电源；所述框架组件包括两个侧框及位于两个侧框之间的横梁，所述侧框由顶框及位于顶框下的底框组成，所述横梁两端分别固定到一个底框上；顶框位于底框顶上中部位置，长度比底框短；各个模块设置于框架内；所述PP-IGBT模块包括N个PP-IGBT、2N个PP-IGBT散热器、N+1个绝缘件，其中N为整数；各个PP-IGBT散热器均匀排列成一行，位于两端的PP-IGBT散热器里侧设置有绝缘件；从PP-IGBT散热器列一端到另一端，PP-IGBT与绝缘件间隔设置；PP-IGBT散热器列的两端各设置有一个侧压板，且两个侧压板之间设置有至少一根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与两个侧压板固定为一体；所述PP-IGBT散热器列的一端与其邻近侧压板之间设置有顶栓,每个PP-IGBT散热器两侧的PP-IGBT安装方向相反；所述二极管模块包括M个二极管、M+1个二极管散热器，其中M为整数；各个二极管散热器均匀排列成一行，位于两端的二极管散热器里侧设置有二极管，其余每个二极管散热器两边均设置有一个二极管，二极管散热器列的两端各设置有一个侧压板，且两个侧压板之间设置有至少一根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与两个侧压板固定为一体；所述二极管散热器列的一端与其邻近侧压板之间设置有顶栓；两个二极管模块分别沿着横梁长度方向安装在底框上端，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英成，蔡放，白羽，刘斌，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：新型
国别省市：四川,51