换流阀阀层及换流阀制造技术

本申请涉及一种换流阀阀层，包括：第一阀模块；第二阀模块，与所述第一阀模块并排设置；电连接件，以对角方式串联电连接所述第一阀模块和所述第二阀模块。

Valve layer and valve

The application relates to a valve layer of a converter valve, which comprises a first valve module, a second valve module, arranged side by side with the first valve module, and an electric connector, which is connected in series with the first valve module and the second valve module in a diagonal manner.

【技术实现步骤摘要】
换流阀阀层及换流阀
本专利技术涉及电力电子与电力系统
，特别涉及一种换流阀的换流阀阀层。
技术介绍
换流阀是高压直流输电的关键装置，为实现高电压的开通关断控制通常需要很多电力电子器件串联。换流阀一般由多个阀模块串联组成，每个阀模块由串联连接的多个电力电子器件组成，串联连接的多个电力电子器件一般称为硅堆。运行时，为了电力电子器件免受过电压与过电流损坏，阀模块中一般串联饱和电抗器。随着换流阀的功率不断扩大，电流阀的体积日益增大，如何控制换流阀的体积成为一种难题。
技术实现思路
本申请的一个实施例提供了一种换流阀阀层，包括：第一阀模块；第二阀模块，与所述第一阀模块并排设置；电连接件，以对角方式串联电连接所述第一阀模块和所述第二阀模块。本申请的另一个实施例还提供了一种换流阀，包括前述任意一种换流阀阀层。利用上述换流阀阀层，通过电连接件在相邻的阀模块的对角端建立电连接，可以均衡该相邻的两个阀模块中各点的电压差，从而可以降低相邻的阀模块之间的电压差。进而可以利用更小的阀模块间距满足换流阀阀层对安全距离的要求，使得上述换流阀阀层的体积可以相对较小，以及可以使得应用该换流阀阀层的换流阀的体积可以更小。附图说明图1示出了现有技术中，换流阀阀层中阀模块之间的连接示意图。图2A示出根据本申请一实施例的换流阀阀层中的阀模块之间的连接示意图。图2B示出了根据图2A所示的换流阀阀层的结构示意图。图3示出了根据本申请另一实施例的换流阀阀层中每一阀模块的冷却系统拓扑结构示意图。图4示出了根据本申请另一个实施例的换流阀阀层中每一阀模块的冷却系统拓扑示意图。图5A示出了根据本申请另一实施例换流阀阀层中冷却系统的俯视结构示意图。图5B示出了根据图5A所示的换流阀阀层中冷却系统的主视结构示意图。图5C示出了根据图5A所示的换流阀阀层中冷却系统的进水管结构示意图。图5D示出了根据图5A所示的换流阀阀层中冷却系统的出水管结构示意图。图6A示出了根据本申请又一实施例换流阀阀层中每一电力电子器件的相关电路原理示意图。图6B示出了根据图6A所示的换流阀阀层的电力电子单元结构示意图。图6C示出了根据图6A所示的换流阀阀层的电容单元结构示意图。图7A示出了根据本申请的另一实施例换流阀阀层的局部结构示意图。图7B示出了根据图7A所示的换流阀阀层的散热块的结构示意图。图7C示出了根据图7A所示的换流阀阀层的绝缘拉板与支撑框架的连接示意图。图8示出了根据本申请另一实施例换流阀阀层的每个阀模块的支撑框架的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应当理解，本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本申请。如在本申请说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。图1为现有技术中，换流阀阀层中阀模块之间的连接示意图。如图1所示，换流阀阀层1000包括：阀模块111、阀模块112和电连接件12。其中：阀模块111和阀模块112在同一层内并排设置，并通过电连接件12串联连接。电连接件12电连接于阀模块111和阀模块112的同方向端1112和1122，阀模块111、阀模块112和电连接件12三者呈U形。箭头方向为电流方向。本申请的专利技术人发现，对于U连接的换流阀阀层，每个换流阀阀层内部所包含的阀模块之间的电压差较大。因而造成阀模块的安全间距较大，进而导致了换流阀阀层的体积相对较大，以及应用该换流阀阀层的换流阀的体积相对较大。其具体分析如下：假定阀模块111与阀模块112的电气特性、工作模式和工作状态相同。假定阀模块111运行时的，两端电压的最大值为U；则阀模块112运行时，两端电压的最大值也为U。由于导电连接，阀模块111的端1112与阀模块112的端1122等电位，而阀模块111的端1111与阀模块112的端1121的电压差为2U。假定电压U对应的安全距离为d，那么阀模块111与阀模块112之间的距离至少需要2d，才能满足该换流阀阀层对于运行安全的需要。目前，主流换流阀阀层中的换流阀的冷却系统均采用串行水路。本申请的专利技术人还发现，当换流阀阀层中的电力电器器件非常多时，串联水路为了满足散热需求，其水路的通流量需要相对较大，从而导致了换流阀阀层的体积较大。此外目前世界范围内已建成近百个直流输电工程，除了国内工程主要集中在2000年以后外，其余工程有近40个运行时间已超过20年，换流阀设备老化明显，改造需求激增。本申请的专利技术人还发现，改造直流工程阀厅长度、宽度和高度已经固定，通常需要在现有空间中安装新制造的换流阀，因此新制造的换流阀必须足够紧凑，通用性强才能够适应各种工程现场。我国自主知识产权换流阀主要针对特高压直流工程电压等级高、输送容量大等特点研制，体积较大，无法满足工程的改造需求。因此，本申请提出一种换流阀的技术方案，包括：第一阀模块；第二阀模块，与所述第一阀模块并排设置；电连接件，以对角方式串联电连接所述第一阀模块和所述第二阀模块。利用上述方案，通过电连接件在相邻的阀模块的对角端建立电连接，可以均衡该相邻的两个阀模块中各点的电压差，从而可以降低相邻的阀模块之间的电压差。进而可以利用更小的阀模块间距满足换流阀阀层对安全距离的要求，使得上述换流阀阀层的体积可以相对较小，以及可以使得应用该换流阀阀层的换流阀的体积可以更小。以下结合附图，对本申请所提出的方案作出进一步详细的描述。图2A示出根据本申请一实施例的换流阀阀层中的阀模块之间的连接示意图。如图2A所示，换流阀阀层2000包括：阀模块211、阀模块212和电连接件22。其中：阀模块211和阀模块212在同一层内并排设置，并通过电连接件22串联连接。电连接件22电连接于阀模块211和阀模块212的对角端2112和2121，阀模块211、阀模块212和电连接件22三者呈Z形。箭头方向为电流方向。如图2A所示，假定阀模块211与阀模块212的电气特性、工作模式和工作状态相同。假定阀模块211运行时的，两端电压的最大值为U；则阀模块212运行时，两端电压的最大值也为U。由于导电连接，端2112和端2121等电位。所以端2111与端2121的电压差为U，且端2112与端2122的电压差也是U均小于2U。假定电压U对应的安全距离为d，那么换流阀阀层2000中的阀模块211和阀模块212的距离可以小于2d。从而可以有效的缩小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换流阀阀层，包括：第一阀模块；第二阀模块，与所述第一阀模块并排设置；电连接件，以对角方式串联电连接所述第一阀模块和所述第二阀模块。

【技术特征摘要】
1.一种换流阀阀层，包括：第一阀模块；第二阀模块，与所述第一阀模块并排设置；电连接件，以对角方式串联电连接所述第一阀模块和所述第二阀模块。2.根据权利要求1所述的换流阀阀层，其中，所述第一阀模块和所述第二阀模块相互平行。3.根据权利要求1所述的换流阀阀层，其中，所述电连接件包括直杆状刚性部。4.根据权利要求1所述的换流阀阀层，其中，所述电连接件的两端中的至少一端具有柔性连接结构。5.根据权利要求1所述的换流阀阀层，其中，所述第一阀模块和所述第二阀模块中的每个阀包括：发热器件，包括电力电子器件和电抗器；进水管，用于接收冷却水；出水管，用于排放经过热交换后的冷却水；多个分水管，每个所述分水管的两端分别与所述进水管和所述出水管水路连接，并且所述多个分水管分别相邻于多个不同发热器件设置，从而分别与所述发热器件进行热交换。6.根据权利要求5所述的换流阀阀层，其中，每个所述分水管均包括：进水细分水管，与所述进水管水路连接；出水细分水管，与所述出水管水路连接；散热水管，两端分别与所述进水细分水管和所述出水细分水管水路连接。7.根据权利要求5所述的换流阀阀层，其中，每个所述分水管均包括：进水细分水管，与所述进水管水路连接；出水细分水管，与所述出水管水路连接；串联连接的至少两个散热水管，串...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，谢鸟龙，张翔，周晨，陈赤汉，郑力，李钊，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，南京南瑞继保电气有限公司，常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32