一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器制造技术

本实用新型专利技术涉及多电平电压源换流器阀塔的组合结构，具体涉及一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器。所述模块化多电平换流器由三相六桥臂构成，每个桥臂由多联组塔组成，所述多联组塔由至少两联阀塔组成，至少两联的阀塔且之间通过共用支撑件连接；每个阀塔由竖直设置的、至少两层且背对背布置的模块单元组成。本实用新型专利技术采用多联塔结构，沿平面方向扩展，以减小换流器的占地面积和工程造价，方便换流器设备的设计、制造、安装及扩展，并为阀厅的设计提供了灵活的选择方案。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及多电平电压源换流器阀塔的组合结构，具体涉及一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器。所述模块化多电平换流器由三相六桥臂构成，每个桥臂由多联组塔组成，所述多联组塔由至少两联阀塔组成，至少两联的阀塔且之间通过共用支撑件连接；每个阀塔由竖直设置的、至少两层且背对背布置的模块单元组成。本技术采用多联塔结构，沿平面方向扩展，以减小换流器的占地面积和工程造价，方便换流器设备的设计、制造、安装及扩展，并为阀厅的设计提供了灵活的选择方案。【专利说明】一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器
本技术涉及多电平电压源换流器阀塔的组合结构，具体涉及一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器。
技术介绍
换流器的核心器件一IGBT，其电压等级为数千伏，而电网的电压等级远远高于IGBT的电压等级，为实现换流，根据可选的IGBT设计出低电压、小功率的基本的独立换流模块，再由数个基本的独立换流模块构成一个较高电压等级的模块单元，通过对模块单元进行扩展，来满足高电压、大功率的电力传输场合。 在电力电子工程应用中，模块化多电平电压源换流器的实现方式是，利用数个低电压等级的功率器件制造出来的基本独立换流模块，以一定的方式相互连接，获得更高电压等级及更大功率的输出。当电压等级达到数十千伏、甚至数百千伏以上的时候，对原有的模块单元不仅要进行平面扩展、还要向高度方向扩展，形成塔形结构。 目前，国外的换流阀一般采用简单的一字排列方式，一个桥臂的全部模块单元都连接在一起，构成一个高而窄长的“墙”。然而，在要求设备紧凑、减小占地面积的场合，如此布置并不是最佳选择，且其稳定性和抗震性也限制了设备的高度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器，本技术采用多联塔结构，沿平面方向扩展，以减小换流器的占地面积和工程造价，方便换流器设备的设计、制造、安装及扩展，并为阀厅的设计提供了灵活的选择方案。 本技术的目的是采用下述技术方案实现的: 本技术提供一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器，所述模块化多电平换流器由三相六桥臂构成，其改进之处在于，每个桥臂由多联组塔组成，所述多联组塔由至少两联阀塔组成，至少两联的阀塔两两之间通过共用支撑件构成一体，并通过母排实现电气上的连接；每个阀塔由竖直设置的、至少两层且背对背布置的模块单元组成；每层模块单元底部的梁的一端或两端支撑在共用支撑件上；所述模块单元由级联的数个子模块组成。 进一步地，所述阀塔的两端均设置有支撑件，两个支撑件之间设有可调节长度的斜拉杆。 进一步地，多层模块单元组成多联阀塔后，一端的同层间的两个背对背的模块单元，通过同层之间平母排连接、另一端的模块单元与上一层的同端相背的模块单元通过上下层之间斜母排连接，从进线到出线构成一个完整的回路。 与现有技术比，本技术达到的有益效果是: 1、本技术提供的多联组塔结构，可以增加模块单元的层叠数量，提高阀塔本身的闻度，减小占地面积； 2、本技术提供的多联组塔结构，由于消除了塔间的间隙，能进一步减小占地面积； 3、本技术提供的多联组塔结构，能增加稳定性、提高抗震性能； 4、本技术采用多联组塔结构，沿平面方向扩展，以减小换流器的占地面积和工程造价，方便换流器设备的设计、制造、安装及扩展，并为阀厅的设计提供了灵活的选择方案。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术提供的多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器的主视图，即多联阀塔示意图(图示为三联阀塔，根据需要可做成二联、四联或多联)； 图2是本技术提供的多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器的侧视图； 图3是本技术提供的多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器的俯视图；其中:1-模块单元；2-共用支撑件；3-斜拉杆；4-上下层之间斜母排；5-进线(或出线)；6-出线(或进线)；7_同层之间平母排。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。 本技术提供一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器，其主视图如图1所示，，即多联阀塔示意图(图示为三联阀塔，根据需要可做成二联、四联或多联)，所述模块化多电平换流器由三相六桥臂构成，每个桥臂由多联组塔组成，所述多联组塔由至少两联阀塔组成，至少两联的阀塔两两之间通过共用支撑件2连接构成一体，并且通过母排实现电气上的连接；每个阀塔由竖直设置的、至少两层且背对背布置的模块单元I组成，模块单元I由级联的数个子模块组成。 多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器的侧视图以及俯视图分别如图2和3所示，将多个模块单元I层叠起来，且背对背布置，组成一个独立的换流阀塔，再将数个这样的阀塔沿侧面排列在一起，组成一个多联组塔。根据工程的需要，一个桥臂可能由数个或数十个这样的多联阀塔组成。多层模块单元组成多联阀塔后，一端的同层间的两个背对背的模块单元，通过同层之间平母排7连接、另一端的模块单元与上一层的同端相背的模块单元通过上下层之间斜母排4连接，从进线(或出线)5到出线(或进线)6构成一个完整的回路。 模块单元由级联的数个子模块组成，所述子模块包括绝缘栅双极型功率管IGBTl和IGBT2、晶闸管V、储能电容C、真空开关、电阻Rl和电阻R2 ;所述电阻Rl和电阻R2串联，组成R1-R2支路；所述真空开关、晶闸管V和IGBT2依次并联；所述IGBTl和IGBT2为上下结构且IGBTl的发射极连接IGBT2的集电极；所述IGBTl、R1-R2支路和储能电容C依次并联。为简化结构，相邻的阀塔可以共用中间的支撑； 为增加多联阀塔的稳定性和抗震性，为下部的支撑增加具有可调节长度的斜拉杆3。 这样的结构，可以减小设备占地面积，有利于进一步向高度方向扩展。 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本技术的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。【权利要求】1.一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器，所述模块化多电平换流器由三相六桥臂构成，其特征在于，每个桥臂由多联组塔组成，所述多联组塔由至少两联阀塔组成，至少两联的阀塔两两之间通过共用支撑件构成一体，并通过母排实现电气上的连接；每个阀塔由竖直设置的、至少两层且背对背布置的模块单元组成；每层模块单元底部的梁的一端或两端支撑在共用支撑件上；所述模块单元由级联的数个子模块组成。2.如权利要求1所述的多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器，其特征在于，所述阀塔的两端均设置有支撑件，两个支撑件之间设有可调节长度的斜拉杆。3.如权利要求1所述的多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器，其特征在于，多层模块单元组成多联阀塔后，一端的同层间的两个背对背的模块单元，通过同层之间平母排连接、另一端的模块单元与上一层的同端相背的模块单元通过上下层之间斜母排连接，从进线到出线构成一个完整的回路。【文档编号】H02本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多联组塔结构的模块化多电平电压源换流器，所述模块化多电平换流器由三相六桥臂构成，其特征在于，每个桥臂由多联组塔组成，所述多联组塔由至少两联阀塔组成，至少两联的阀塔两两之间通过共用支撑件构成一体，并通过母排实现电气上的连接；每个阀塔由竖直设置的、至少两层且背对背布置的模块单元组成；每层模块单元底部的梁的一端或两端支撑在共用支撑件上；所述模块单元由级联的数个子模块组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘艳，李云鹏，屈海涛，张升，栾洪洲，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，中电普瑞电力工程有限公司，国网辽宁省电力有限公司大连供电公司，
类型：新型
国别省市：北京;11