CN103683858A - 一种换流阀功率单元结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种换流阀功率单元结构,包括阀串、电容、控制箱、框架,框架内由前至后依次设置控制箱、阀串、电容;所述的控制箱为层叠式结构,所述的阀串包括挡水板、顶板、AC母排、DC母排、走水槽,阀串一侧设有挡水板,挡水板上设有过线孔,AC母排由挡水板底部伸出,阀串另一侧设有与电容连接的DC母排,顶板上设有走水槽。本发明的优点是:集成化结构,将供电、控制和换流结构连接集合在一个框架上,结构更加紧凑、美观;进出水的顶板上设置漏水槽,水沿着漏水槽流至功率单元外,从而大大提高了设备运行的稳定性和安全性。控制箱的结构采用层叠式结构,有效的节省了布线和接线的时间;拆卸和维修更方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种换流阀功率单元结构,尤其涉及一种用于柔性高压直流输电领域的换流阀功率单元结构。
背景技术
功率单元的内部结构直接关系着功率单元性能的好坏。目前,柔性高压直流输电***中应用的功率单元主要是Statcom静止同步补偿模块,这种模块内部结构不是很合理,首先,模块设计中区域划分不明确,且内部无防水措施,水易溅到控制部分;其次,当设备出现故障时,问题排查时往往并不只涉及模块本身,会连同周边与之相关的电气部分一起进行检查,由于模块是单独安装于阀塔上,满足不了同时拆卸的目的,为检修带来了不便;最后,由于现有模块内部结构不是很合理,因而造成布线、走线比较混乱,接线的可操作性不强,增加了布线和接线的时间。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种换流阀功率单元结构,同时满足安装简单、结构紧凑、防水、电气零件布局合理,方便装配接线的全封闭一体式结构。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种换流阀功率单元结构,包括阀串、电容、控制箱、框架,框架内由前至后依次设置控制箱、阀串、电容;
所述的控制箱为层叠式结构,包括固定板、左侧板、右侧板,若干个固定板由上至下以层叠的方式固定在左侧板和右侧板之间,每层固定板分别与左侧板、右侧板通过螺钉连接,底层的固定板下部与左侧板、右侧板形成走线空间,左侧板、右侧板上均设有翻边支撑板,左侧板与右侧板上固定有主控板;
所述的阀串包括挡水板、顶板、AC母排、DC母排、走水槽,阀串一侧设有挡水板,挡水板上设有过线孔,AC母排由挡水板底部伸出,阀串另一侧设有与电容连接的DC母排,阀串顶部固定有顶板,顶板上设有走水槽。
所述的固定板为3个或3个以上。
所述的AC母排包括AC正母排和AC负母排,AC正母排和AC负母排之间设有绝缘材料制成的垫块。
所述的走水槽底部设有引水孔。
所述的框架包括上框架、下框架、横梁、侧挡板、前挡板和上盖板,上框架、下框架、横梁组成框架的骨架结构,下框架两端与上框架固定连接,下框架之间通过横梁固定连接,骨架结构外部通过两个侧挡板、两个前挡板、两个上盖板和一个后挡板封闭,侧挡板上设有矩形通风孔。
所述的上盖板通过螺栓固定在框架上。
所述的前挡板包括前挡板一、前挡板二,前挡板一设置在框架的前下部,前挡板二设置在框架的前上部,前挡板二上设有矩形通风孔,前挡板一由绝缘材料制成。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1集成化设计,将供电、控制和换流结构连接集合在一个框架上,结构更加紧凑、美观;
2按功能划分更加明确,且阀串内一旦出现水管破裂,造成喷水,有挡水板阻挡,有效的控制了水散播的方向,不会溅到控制部分,另外,进出水的顶板上设置漏水槽,当水管接头有漏水时,水会沿着漏水槽流至功率单元外,从而大大提高了设备运行的稳定性和安全性。
3控制箱的结构采用层叠式结构,每层都可以独立拆卸,减少走线混乱的情况,每根线材都有自己固定的最短路径,增强了接线的可操作性,有效的节省了布线和接线的时间。
4拆卸和维修更方便,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单元进行更换,同时也可将单元卸下后,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是换流阀功率单元结构示意图。
图2是换流阀功率单元内部结构图。
图3是图2的A部放大图。
图4是阀串结构示意图。
图5是阀串结构示意图。
图6是控制箱结构示意图。
图7是控制箱结构示意图。
图8是阀串和电容装配图。
图中:1-前挡板一2-前挡板二3-上盖板一4-侧挡板5-上盖板二6-后挡板7-控制箱8-阀串9-下框架10-电容11-上框架12-过线孔13-挡水板14-走水槽15-顶板16-侧板17-AC正母排18-AC负母排19-DC正母排20-DC负母排21-高位取能电源22-上固定板23-中固定板24-下固定板25-左侧板26-右侧板27-垫块28-支撑梁29-六角隔离柱30-主控板31-翻边支撑板32-走线空间33-吊耳34-横梁。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
见图1-图8,换流阀功率单元按照功能分为三个部分:阀串、控制箱、电容,阀串的功能是在整机设备中,以拓扑结构相连接,通过可控器件的开关换流,实现功率的变换;控制箱主要作用是在设备运行过程中,基于逻辑运算,实时地与上位机收发信息,并整理、分析,从而实现对整个单元的信息采集、控制和保护;电容为整个功率单元供电。
换流阀功率单元结构,包括阀串8、电容10、控制箱7、框架,框架内由前至后依次设置控制箱7、阀串8、电容10;
控制箱7为层叠式结构,包括固定板、左侧板25、右侧板26,若干个固定板由上至下以层叠的方式固定在左侧板25和右侧板26之间,每层固定板分别与左侧板25、右侧板26通过螺钉连接,底层的固定板下部与左侧板25、右侧板26形成走线空间32,左侧板25、右侧板26上均设有翻边支撑板31,左侧板25与右侧板26上固定有主控板30;
阀串8包括挡水板13、顶板15、AC母排、DC母排、走水槽14,阀串8一侧设有挡水板13,挡水板13上设有过线孔12,AC母排由挡水板13底部伸出,阀串8另一侧设有与电容10连接的DC母排19、20,阀串8顶部固定有顶板15,顶板15上设有走水槽14。固定板为3个或3个以上。AC母排包括AC正母排17和AC负母排18,AC正母排17和AC负母排18之间设有绝缘材料制成的垫块27。走水槽14底部设有引水孔。
框架包括上框架11、下框架9、横梁34、侧挡板4、前挡板和上盖板,上框架11、下框架9、横梁34组成框架的骨架结构,下框架9两端与上框架11固定连接,下框架9之间通过横梁34固定连接,骨架结构外部通过两个侧挡板4、两个前挡板、两个上盖板和一个后挡板6封闭,侧挡板4上设有矩形通风孔。上盖板通过螺栓固定在框架上。前挡板包括前挡板一1、前挡板二2,前挡板一1设置在框架的前下部,前挡板二2设置在框架的前上部,前挡板二2上设有矩形通风孔,前挡板一1由绝缘材料制成。
见图1,换流阀功率单元***采用两个材质为不锈钢的侧挡板4、前挡板一1材质为SMC塑料(以防止与AC正负母排17、18爬电),前挡板二2材质为不锈钢、后挡板6及上盖板一3和上盖板二5材质为不锈钢包围而成,既可以遮挡灰尘,又达到散热的效果。而尾部的后挡板6将框架的上框架11与下框架9连接在一起,使得整个功率单元在上、下框架9的支撑下形成了一个有机的整体。
见图2,框架上从前(前挡板处)依次向后为控制箱7、阀串8、电容10,控制箱7坐在下框架9上,两侧分别用3个螺钉与框架连接;阀串8两个侧板16与下框架9的两根竖梁分别用2个螺钉连接;电容10上、下各有两个吊耳33分别与横梁34用螺钉连接(见图3);见图7,阀串8左侧伸出的AC正母排17和AC负母排18由于长度方向太长刚性不足,因此在两排间增加垫块27,在下面用支撑梁28支撑,支撑梁28与下框架9用螺钉连接,这里需要注意的是垫块27和支撑梁28材质采用树脂制作,防止与母排爬电;阀串8右侧的DC正母排19和DC负母排20与尾部电容10的六个端子连接,形成了可靠的互锁;阀串8的挡水板13开有七个圆孔作为过线孔12,过线孔12大小比阀串8内部二极管和IEGT的引出线稍粗,方便从孔中穿过与对面的控制箱7接线,因阀串8内部有许多根冷却水管,所以挡水板13的作用非常大,可以避免水管破裂溅到控制箱7上的电气零件;阀串8顶部的顶板15上开有走水槽14,是为了阀串8内水管与外部的进、出水接头在渗漏时可以将水引至走水槽14,走水槽14上设有引水孔,渗漏的水沿与引水孔相连的管路排出功率单元,流出阀塔,不会给设备造成过大的损失。
见图6,控制箱7的结构由五部分组成,分别为上固定板22、中固定板23、下固定板24、左侧板25、右侧板26组成,三个固定板以层叠的形式与左、右侧板26用沉头螺钉连接,而每层固定板又可以单独拆卸;高位取能电源21固定在控制箱正面上部。见图7,主控板30竖直放于控制箱7背部,用四个六角隔离柱29固定于左、右侧板26上,控制箱7内的电容座落在左、右侧板26的两个翻边支撑板31上且背部用六个螺钉与左、右侧板26连接,主控板30与控制箱7前面三层固定板上电气的接线正好可以从电容10下方预留有的走线空间32通过,缩短了走线路径。
本发明与现有模块相比具有以下优点:
Claims (7)
1.一种换流阀功率单元结构,其特征在于,包括阀串、电容、控制箱、框架,框架内由前至后依次设置控制箱、阀串、电容;
所述的控制箱为层叠式结构,包括固定板、左侧板、右侧板,若干个固定板由上至下以层叠的方式固定在左侧板和右侧板之间,每层固定板分别与左侧板、右侧板通过螺钉连接,底层的固定板下部与左侧板、右侧板形成走线空间,左侧板、右侧板上均设有翻边支撑板,左侧板与右侧板上固定有主控板;
所述的阀串包括挡水板、顶板、AC母排、DC母排、走水槽,阀串一侧设有挡水板,挡水板上设有过线孔,AC母排由挡水板底部伸出,阀串另一侧设有与电容连接的DC母排,阀串顶部固定有顶板,顶板上设有走水槽。
2.根据权利要求1所述的一种换流阀功率单元结构,其特征在于,所述的固定板为3个或3个以上。
3.根据权利要求1所述的一种换流阀功率单元结构,其特征在于,所述的AC母排包括AC正母排和AC负母排,AC正母排和AC负母排之间设有绝缘材料制成的垫块。
4.根据权利要求1所述的一种换流阀功率单元结构,其特征在于,所述的走水槽底部设有引水孔。
5.根据权利要求1所述的一种换流阀功率单元结构,其特征在于,所述的框架包括上框架、下框架、横梁、侧挡板、前挡板和上盖板,上框架、下框架、横梁组成框架的骨架结构,下框架两端与上框架固定连接,下框架之间通过横梁固定连接,骨架结构外部通过两个侧挡板、两个前挡板、两个上盖板和一个后挡板封闭,侧挡板上设有矩形通风孔。
6.根据权利要求5所述的一种换流阀功率单元结构,其特征在于,所述的上盖板通过螺栓固定在框架上。
7.根据权利要求5所述的一种换流阀功率单元结构,其特征在于,所述的前挡板包括前挡板一、前挡板二,前挡板一设置在框架的前下部,前挡板二设置在框架的前上部,前挡板二上设有矩形通风孔,前挡板一由绝缘材料制成。
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