一种多端口高压直流断路器阀塔制造技术

本发明专利技术公开了一种多端口高压直流断路器阀塔，多个独立的开关阀塔及一个辅助支路阀塔，其中多个开关阀塔布置于辅助支路阀塔一侧，每个开关阀塔连接一个直流极线，多个开关阀塔通过汇流母排与辅助支路阀塔相连。通过独立布置保证了各阀塔间的电位自然隔离；阀塔间可灵活的通过汇流母排进行连接，通过此种阀塔设计方式，可大大提升产品的适应性，以及降低占地面积及成本，采用多个独立的多层阀塔互联式设计，可灵活扩展开关塔数量及层数，同时也可灵活扩展辅助支路塔数量及层数。可灵活扩展辅助支路塔数量及层数。可灵活扩展辅助支路塔数量及层数。

【技术实现步骤摘要】
一种多端口高压直流断路器阀塔


[0001]本专利技术涉及柔性直流输电及直流电网领域，具体涉及一种多端口高压直流断路器阀塔。

技术介绍

[0002]高压直流断路器作为构建多段直流及直流电网的核心装备，其使用数量多，造价高，是直流电网关键装备低成本化的重要方向之一。目前大多数高压直流断路器所采用的技术方案为混合式方案，由主支路、辅助支路及耗能支路组成。主支路通常由具有低损耗的快速机械开关组成，用于长期导通系统电流；辅助支路通常由电力电子功率单元级联组成，用于短期耐受系统故障电流，并为主支路提供零电流开断及建立电压隔离能力时间；耗能支路通常采用非线性电阻等耗能元件组成，用于建立反向电压，清除故障电流，消耗系统故障能量。
[0003]目前的通常为每条极线的两端各配置一台断路器，这样的配置方案将会因为直流电网落点数量的增加，而导致断路器使用数量大幅增加，具有占地面积大、成本高的缺点。

技术实现思路

[0004]因此，为了克服现有高压直流断路器配置方案占地面积大、成本高的不足，本专利技术提供一种多端口高压直流断路器阀塔，实现直流电网用高压直流断路器的小型化、低成本化。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种多端口高压直流断路器阀塔，包括：多个独立的开关阀塔及一个辅助支路阀塔，其中多个开关阀塔布置于所述辅助支路阀塔一侧，每个开关阀塔连接一个直流极线，多个开关阀塔通过汇流母排与辅助支路阀塔相连。
[0007]在一实施例中，所述开关阀塔中包括主支路组件和隔离支路组件，辅助支路阀塔中包括辅助支路组件及耗能支路组件，辅助支路阀塔的进线端子与开关阀塔中的主支路元件连接，辅助支路阀塔的出线端子与开关阀塔中的隔离支路元件连接。
[0008]在一实施例中，所述开关阀塔包括：主支路快速机械开关组、主支路半导体组件、隔离支路快速机械开关组，其中主支路机械开关组安装布置于开关阀塔的下部，由多级开关串联组成，串联各级开关通过层间隔离变压器供能，主支路半导体组件布置于开关阀塔的中部，由层间隔离变压器供能，隔离支路快速机械开关组布置于开关阀塔上部，由层间隔离变压器供能。
[0009]在一实施例中，所述开关阀塔还包括：隔离支路半导体组件，其与主支路半导体组件一起布置于开关阀塔的中部。
[0010]在一实施例中，所述辅助支路阀塔为分单元分层布置形式，每层均为相同电压等级模块，每层均与一组耗能支路的元件并联。
[0011]在一实施例中，所述开关阀塔和辅助支路阀塔均通过外部供能方式提供工作所需
能量，供能组部件集成布置于各个阀塔内部。
[0012]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0013]1、本专利技术提出的多端口高压直流断路器阀塔，多个独立的开关阀塔及一个辅助支路阀塔，其中多个开关阀塔布置于辅助支路阀塔一侧，每个开关阀塔连接一个直流极线，多个开关阀塔通过汇流母排与辅助支路阀塔相连。通过独立布置保证了各阀塔间的电位自然隔离；阀塔间可灵活的通过汇流母排进行连接，通过此种阀塔设计方式，可大大提升产品的适应性，以及降低占地面积及成本。
[0014]2、本专利技术提出的多端口高压直流断路器阀塔，采用多个独立的多层阀塔互联式设计，可灵活扩展开关塔数量及层数，同时也可灵活扩展辅助支路塔数量及层数。
[0015]3、本专利技术提出的多端口高压直流断路器阀塔，其中的开关阀塔采用半导体单元居中布置的方式，实现了开关塔的顺电位布局。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例中提供的多端口高压直流断路器阀塔的示例图；
[0018]图2为本专利技术实施例中提供的多端口高压直流断路器开关塔进出线端子位置示意；
[0019]图3为本专利技术实施例中提供的多端口高压直流断路器阀塔各端口布置示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例中提供的多端口断路器典型电路拓扑。
[0021]附图标记：
[0022]1‑
开关阀塔；2
‑
辅助支路阀塔；3
‑
主支路快速机械开关组；4
‑
主支路半导体组件；5
‑
隔离支路快速机械开关组；6
‑
耗能支路。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0025]实施例
[0026]本专利技术提供的一种多端口高压直流断路器阀塔，如图1所示，包括：多个独立的开关阀塔1及一个辅助支路阀塔2，其中多个开关阀塔1布置于辅助支路阀塔2一侧，每个开关阀塔1连接一个直流极线，多个开关阀塔通过汇流母排与辅助支路阀塔2相连。
[0027]本专利技术实施例中的阀塔通过独立布置保证了各阀塔间的电位自然隔离；阀塔间可灵活的通过汇流母排进行连接，通过此种阀塔设计方式，可大大提升产品的适应性，以及降低占地面积及成本。通过多个端口共用一组辅助支路阀塔的方式，其占地面积可以减少至
少30％以上，降低辅助支路中半导体单元的使用数量，其设备成本可以减少至少40％以上，且随着端口数量增长，占地面积的减少效果及成本缩减效果会更加明显。
[0028]本专利技术实施例中，开关阀塔中包括主支路组件和隔离支路组件，辅助支路阀塔中包括辅助支路组件及耗能支路组件，辅助支路阀塔的进线端子与开关阀塔中的主支路元件连接，辅助支路阀塔的出线端子与开关阀塔中的隔离支路元件连接。
[0029]具体地，如图2所示，多端口高压直流断路器的开关阀塔由多层结构组成，开关阀塔包括：主支路快速机械开关组3、主支路半导体组件4、隔离支路快速机械开关组5，其中主支路机械开关组3安装布置于开关阀塔的下部，是因为主支路动作频次高于隔离支路，为方便检修维护，将其布置设计于下半部分，其由多级开关串联组成，串联各级开关通过层间隔离变压器予以供能；主支路半导体组件4布置于开关阀塔的中部，如隔离支路也需要半导体组件，则隔离支路半导体组件与主支路半导体组件一起布置于开关塔中间位置，此种布置更利于开关阀塔整体电位分布，实现了开关阀塔的顺电位布局，其由层间隔离变压器予以供能；由于隔离支路动作频次不高，因此检修维护频次比主支路低，隔离支路快速机械开关组5布置于阀塔上部，由层间隔离变压器予以供能。在实际工程中有其他特殊需求，可以灵活调整主支路开关组与隔离支路开关组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多端口高压直流断路器阀塔，其特征在于，包括：多个独立的开关阀塔及一个辅助支路阀塔，其中多个开关阀塔布置于所述辅助支路阀塔一侧，每个开关阀塔连接一个直流极线，多个开关阀塔通过汇流母排与辅助支路阀塔相连。2.根据权利要求1所述的多端口高压直流断路器阀塔，其特征在于，所述开关阀塔中包括主支路组件和隔离支路组件，辅助支路阀塔中包括辅助支路组件及耗能支路组件，辅助支路阀塔的进线端子与开关阀塔中的主支路元件连接，辅助支路阀塔的出线端子与开关阀塔中的隔离支路元件连接。3.根据权利要求2所述的多端口高压直流断路器阀塔，其特征在于，所述开关阀塔包括：主支路快速机械开关组、主支路半导体组件、隔离支路快速机械开关组，其中主支路机械开关组安装布置于开关阀塔的下部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成昊，张升，张晓龙，周万迪，王治翔，谢剑，刘远，李弸智，曾萍，刘志刚，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司国网江西省电力有限公司吉安供电分公司，
类型：发明
国别省市：