本发明专利技术公开了一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，包括基础桩、导管架、上部模块三部分。上部模块包括多层换流平台、屋顶层、网侧GIS、柔直变压器、阀侧GIS、桥臂交流GIS、柔性直流换流阀、桥臂直流GIS、桥臂电抗、直流场GIS和其他辅助设备。该发明专利技术应用在海上风电柔性直流换流站上，本发明专利技术与传统海上柔性直流换流站相比，采用5层换流平台布置。除换流阀、变压器和桥臂电抗外，其余主要的一次电气设备均采用GIS(气体绝缘金属封闭式组合电器)型式。阀厅内的主接线均采用多分裂铝绞线架空敷设，其余主接线采用高压电缆通过地沟敷设，换流站具有整体占地面积小、整体重量轻等优点。整体重量轻等优点。整体重量轻等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站
[0001]本专利技术属于海上风力发电
，具体涉及一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站。
技术介绍
[0002]随着能源需求的不断增长和环保压力的持续增加，给新能源的发展带来了前所未有的机遇，尤其是海上风电。相比于陆上风电，海上风电具有绿色低碳环保、储量大、风速高、风功率密度高等优势，非常适合大容量风电机组的运行，而且海上风电靠近沿海经济发达地区的负荷中心，传输经济性好。
[0003]海上风电目前大多采用交流送出方式，但交流送出方式存在传输距离短、传输容量小等问题。柔性直流输电技术具备传输距离长、传输容量大、损耗低等优势，更适合大规模深远海的海上风电送出。
[0004]柔性直流输电技术在欧洲特别是德国已经得到了广泛应用。近年来，我国柔性直流输电技术发展较快，目前已在建的海上风电柔性直流输电工程为
±
400kV/1100MW的如东海上风电柔性直流送出工程。
[0005]目前传统的海上柔性直流换流站主要有以下缺陷：
[0006]1)海上柔性直流换流站体积较大，功率密度小；
[0007]2)海上柔性直流换流站质量较大，不便于整体运输，符合托运的船只也比较少；
[0008]3)海上柔性直流换流站建设及一次设备成本较高。
技术实现思路
[0009]本专利技术提供了一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，降低了直流换流站的体积和重量。
[0010]为达到上述目的，本专利技术所述一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，包括安装在导管架上的上部模块，所述上部模块中设置有第层换流平台，所述第一层换流平台包括柔性直流换流阀、桥臂电抗、桥臂直流侧设备以及直流场设备，所述第一层换流平台上方设置有柔直变压器、站用变压器、网侧设备，桥臂交流侧设备以及阀侧设备；所述桥臂直流侧设备包括直流侧光CT、避雷器和接地开关，所述直流侧光CT、避雷器和接地开关采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，形成桥臂直流GIS；所述直流场设备包括直流场光CT、接地开关、隔离开关、避雷器，所述直流场光CT、接地开关、隔离开关和避雷器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，形成直流场GIS。
[0011]进一步的，网侧设备包括网侧CT、避雷器、接地开关、隔离开关、母线、断路器和电压互感器，所述网侧CT、避雷器、接地开关、隔离开关、母线、断路器和电压互感器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成网侧GIS；所述桥臂交流侧设备包括桥臂交流侧光CT、避雷器、接地开关，所述桥臂交流侧光CT、避雷器、接地开关均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成桥臂交流GIS；所述阀侧设备包括阀侧母线、光CT、避雷器、断路器、接地
开关、隔离开关和电压互感器，所述阀侧母线、光CT、避雷器、断路器、接地开关、隔离开关和电压互感器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成阀侧GIS。
[0012]进一步的，网侧GIS布置在第一隔室内，两个柔直变压器分别布置在第二隔室和第三隔室内，两个站用变压器分别布置在第四隔室和第五隔室内，桥臂交流GIS和阀侧GIS均布置在第六隔室内。
[0013]进一步的，柔性直流换流阀、桥臂直流GIS、桥臂电抗、直流场GIS均布置在换流站阀厅内，所述换流站阀厅内的主接线均采用多分裂铝绞线架空敷设。
[0014]进一步的，柔性直流换流阀共六个桥臂，每个桥臂包含一至三个支撑式柔直阀阀塔或三至六个悬吊式柔直阀阀塔，按照A相
‑
B相
‑
C相
‑
C相
‑
B相
‑
A相的相序布置。
[0015]进一步的，换流站电气系统接线为：换流站交流进线接网侧GIS进线端，网侧GIS出线端接柔直变压器网侧端口，柔直变压器阀侧端口接阀侧GIS进线端，阀侧GIS出线端接桥臂交流GIS的进线端，桥臂交流GIS的出线端接柔性直流换流阀的交流侧端口，柔性直流换流阀的直流侧端口接桥臂直流GIS的进线端，桥臂直流GIS的出线端接桥臂电抗的进线端，桥臂电抗的出线端接直流场GIS的进线端，直流场GIS的出线端接换流站直流出线。
[0016]进一步的，桥臂电抗根据阀厅内换流阀的布置，按照A相
‑
B相
‑
C相
‑
C相
‑
B相
‑
A相的相序布置。
[0017]进一步的，柔直变压器由两台三相变压器组成。
[0018]进一步的，柔直变压器布置在平台的中间位置。
[0019]进一步的，上部模块海上采用高位浮托法安装在导管架上。
[0020]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0021]采用多层换流平台布置，结构紧凑，降低了换流站的占地面积；同时，除换流阀、变压器和桥臂电抗外，其余主要的一次电气设备均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，使得总体体积减小至原来的70％左右，结构紧凑、占地面积小，减小了整个换流站的占地面积和体积，使其便于运输，并降低了整个换流站的重量和用钢量。
[0022]进一步的，阀厅内的主接线均采用多分裂铝绞线架空敷设，其余主接线采用高压电缆通过地沟敷设，换流站具有整体占地面积小、整体重量轻等优点。
[0023]进一步的，所述柔性直流换流阀11共6个桥臂，每个桥臂包含1至3个支撑式柔直阀阀塔或3至6个悬吊式柔直阀阀塔，按照A相
‑
B相
‑
C相
‑
C相
‑
B相
‑
A相的相序布置，接线简单，有助于降低换流阀的占地面积，使得换流阀在长度方向上减少5％
‑
10％。
[0024]进一步的，柔直变压器选择两台三相变压器，减小了占地面积与造价。
[0025]进一步的，柔直变压器布置在平台的中间位置，保证换流平台受力均衡。
附图说明
[0026]图1为一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站的上部模块示意图；
[0027]图2为一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站的上部模块俯视图；
[0028]图3为图2的A
‑
A向剖视图；
[0029]图4为第一层换流平台平面布置示意图；
[0030]图5为第二层换流平台平面布置示意图；
[0031]图6为第三层换流平台布置示意图；
[0032]图7为第四层换流平台平面布置示意图；
[0033]图8为第五层换流平台平面布置示意图；
[0034]图9为屋顶层平面布置示意图。
[0035]附图中：1、第一层换流平台；2、第二层换流平台；3、第三层换流平台；4、第四层换流平台；5、第五层换流平台；6、屋顶层；11、柔性直流换流阀；12、桥臂直流GIS；13、桥臂电抗；14、直流场GIS；15、海水泵房；16、阀冷设备间；17、换流站阀厅；21、第一阀厅上空；22、隔房；31、第二阀厅上空；32、二本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，其特征在于，包括安装在导管架上的上部模块，所述上部模块中设置有第(1)层换流平台，所述第一层换流平台(1)包括柔性直流换流阀(11)、桥臂电抗(13)、桥臂直流侧设备以及直流场设备，所述第一层换流平台(1)上方设置有柔直变压器(42)、站用变压器(43)、网侧设备，桥臂交流侧设备以及阀侧设备；所述桥臂直流侧设备包括直流侧光CT、避雷器和接地开关，所述直流侧光CT、避雷器和接地开关采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，形成桥臂直流GIS(12)；所述直流场设备包括直流场光CT、接地开关、隔离开关、避雷器，所述直流场光CT、接地开关、隔离开关和避雷器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，形成直流场GIS(14)。2.根据权利要求1所述的一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，其特征在于，所述网侧设备包括网侧CT、避雷器、接地开关、隔离开关、母线、断路器和电压互感器，所述网侧CT、避雷器、接地开关、隔离开关、母线、断路器和电压互感器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成网侧GIS(41)；所述桥臂交流侧设备包括桥臂交流侧光CT、避雷器、接地开关，所述桥臂交流侧光CT、避雷器、接地开关均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成桥臂交流GIS(45)；所述阀侧设备包括阀侧母线、光CT、避雷器、断路器、接地开关、隔离开关和电压互感器，所述阀侧母线、光CT、避雷器、断路器、接地开关、隔离开关和电压互感器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成阀侧GIS(46)。3.根据权利要求2所述的一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，其特征在于，所述网侧GIS(41)布置在第一隔室(47)内，两个柔直变压器(42)分别布置在第二隔室(48)和第三隔室(49)内，两个站用变压器(43)分别布置在第四隔室(410)和第五隔室(411)内，桥臂交流GIS(45)和阀侧GIS(46)均布置在第六隔室(412)内。4.根据权利要求1所述的一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，其特征在于，所述柔性直流换流阀(11)、桥臂直流GIS(12)、桥臂电...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐彦军，盛俊毅，张军，张学成，
申请(专利权)人：特变电工新疆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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