CN108964482A - 一种配网柔直换流器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉一种配网柔直换流器，属于电力电子技术应用领域。该装置包括括集装箱箱体、电抗器室、水冷柜、控制柜、开关柜、启动柜、直流接口柜、功率模块、功率模块支撑框架、电抗器。所述的水冷柜、控制柜、开关柜、启动柜、直流接口柜、功率模块、功率模块支撑框架分成两列布置在集装箱箱体内。该装置具有优良的结构强度、空间利用率、密封性及模组整体运输优势。
Description
技术领域
本发明属于电力电子技术应用领域，特别涉及一种配网柔直换流器。
背景技术
模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)技术凭借其在新能源并网、孤岛供电、非同步电网互联、多端直流输电以及城市配电网增容等领域中的独特优势而越来越广泛地被电力***采纳和应用。已经投入运行的上海南汇柔直工程、南澳柔直工程、舟山柔直工程、厦门柔直工程、鲁西柔直工程均采用MMC拓扑。上述柔直工程均采用阀塔结构，占地面积大，现场安装调试工作量大。
有鉴于此，提供一种配网柔直换流器，实现工厂内安装调试，现场即插即用，具有非常重要的现实意义。
将柔直换流器的控制保护***、水冷***、电抗器、开关柜、启动柜、换流阀等所有设备都集成安装到一个集装箱内的应用案例还比较少。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种配网柔直换流器的结构方案，减少设备的占地面积、方便设备的维护。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种配网柔直换流器，主要包括集装箱箱体(1)、电抗器室(2)、水冷柜(3)、控制柜(4)、开关柜(5)、启动柜(6)、直流接口柜(7)、功率模块(8)、功率模块支撑框架(9)、电抗器(10)；
所述的电抗器室(2)、水冷柜(3)、控制柜(4)、开关柜(5)、启动柜(6)、直流接口柜(7)、功率模块(8)、功率模块支撑框架(9)分成两列布置在集装箱箱体(1)内；两列中间设有一条检修通道(11)；
所述的电抗器(10)布置在电抗器室(2)内；电抗器室(10)靠近箱体的一侧配有通风散热孔(12)。
上述方案中，所述检修通道的宽度大于等于0.2米且小于等于2米。
上述方案中，所述的电抗器室(10)靠近箱体的一侧还设有滤网(13)。
上述方案中，所述的电抗器室(2)靠近箱体的一侧设有电抗器室门(30)；所述的电抗器室门(30)中下部有通风散热孔(12)和滤网(13)。
上述方案中，所述的电抗器室(2)的顶部有通风风机(14)和防雨罩(15)。
上述方案中，所述的电抗器室(2)的隔离板(31)可以选用金属材料或者绝缘材料。
上述方案中，所述的功率模块支撑框架(9)为多层，每层放置若干功率模块(8)。
上述方案中，所述的集装箱箱体(1)顶部安装一套空冷器(17)。
上述方案中，所述的集装箱箱体(1)的两个侧面设置有门(18)。
上述方案中，所述的集装箱箱体(1)侧面的门(18)上可以安装空调(19)。
上述方案中，所述的水冷柜(3)、控制柜(4)、开关柜(5)、启动柜(6)、直流接口柜(7)数量为1面、2面或者多面。
上述方案中，所述的电抗器室(2)设置有1个、2个或者多个。
上述方案中，所述的功率模块支撑框架(9)靠近检修通道(11)侧有防护网(20)。
上述方案中，所述防护网(20)为金属材质。
上述方案中，当集装箱(1)中有不止一个电抗器室(2)时，所述电抗器室(2)安排在一侧或者四散在两侧。
上述方案中，电抗器(10)采用强迫风冷冷却；功率模块(8)采用水冷***进行冷却；其他设备通过空调进冷却。
本发明的有益效果是：
1)常规的集装箱式电力电子设备如SVG都是单列布置，结构简单，也方便检修。换流器设备较多，如果采用单列布置，集装箱长度太长，无法满足生产和运输要求，为解决该问题，本发明提供了一种方便检修的双列布置方案。两列设备之间预留一条检修通道。
2)换流器的电抗器发热量有十几千瓦甚至几十千瓦。如果采用空调冷却方案，需要配置很大容量空调，空调设备价格高，占地大，且需要消耗大量电。如果采用强迫风冷方式，会把大量的灰尘和湿气等带入集装箱内，极大影响其他设备的正常使用。本发明提供一种多密闭空间的结构方案，有效解决了该问题。电抗器单独一个空间，采用强迫风冷冷却。柔直换流阀采用水冷***进行冷却。其他设备通过空调进冷却。该装置具有优良的结构强度、空间利用率、密封性。
3)一般的密闭隔离空间采用金属材料，电抗器放进去之后需要考虑较大绝缘距离和电磁场涡流安全距离。本发明采用绝缘材料作为电抗器室的隔板，有效的减小了这些安全距离，进一步减少了设备的整体尺寸。
附图说明
图1为本发明的配网柔直换流器的内部俯视图。
图2为本发明的配网柔直换流器的外观正视图。
图3为本发明的配网柔直换流器的外观右视图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明的配网柔直换流器具体实施方案如下：所述装置结构如图1至图3所示。
配网柔直换流器的水冷柜(3)、控制柜(4)、开关柜(5)、启动柜(6)、直流接口柜(7)、功率模块(8)、功率模块支撑框架(9)、电抗器室(2)分成两列布置在集装箱箱体(1)内。两列中间有一条检修通道(11)，在本实施例中，检修通道的宽度为1米。
本实施方式，集装箱(1)有两个电抗器室(2)。电抗器室门(30)中下部有通风散热孔(12)和滤网(13)，电抗器室(2)的顶部有通风风机(14)和防雨罩(15)。所述的电抗器室(2)的隔离板(31)可以选用绝缘材料。
当集装箱(1)中有不止一个电抗器室(2)时，可以安排在一侧，也可以四散在两侧。
电抗器单独一个空间，采用强迫风冷冷却。柔直换流阀采用水冷***进行冷却。其他设备通过空调进冷却。
所述的功率模块支撑框架(9)分成两列布置在集装箱的两侧。所述的功率模块支撑框架(9)分三层，每层放置若干功率模块(8)。所述的功率模块支撑框架(9)靠近检修通道(11)侧有金属防护网(20).
所述的集装箱箱体(1)顶部安装一套空冷器(17)。
所述的集装箱箱体(1)的两个侧面有门(18)，门(18)上安装了空调(19)。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围。所属技术领域的普通技术人员应当理解到：对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明提出的技术思想和范围的任何修改或者等同替换均应涵盖在本发明权利要求的范围当中。
Claims (16)
1.一种配网柔直换流器，其特征在于，主要包括集装箱箱体(1)、电抗器室(2)、水冷柜(3)、控制柜(4)、开关柜(5)、启动柜(6)、直流接口柜(7)、功率模块(8)、功率模块支撑框架(9)、电抗器(10)；
所述的电抗器室(2)、水冷柜(3)、控制柜(4)、开关柜(5)、启动柜(6)、直流接口柜(7)、功率模块(8)、功率模块支撑框架(9)分成两列布置在集装箱箱体(1)内；两列中间设有一条检修通道(11)；
所述的电抗器(10)布置在电抗器室(2)内；电抗器室(10)靠近箱体的一侧配有通风散热孔(12)。
2.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述检修通道的宽度大于等于0.2米且小于等于2米。
3.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的电抗器室(10)靠近箱体的一侧还设有滤网(13)。
4.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的电抗器室(2)靠近箱体的一侧设有电抗器室门(30)；所述的电抗器室门(30)中下部有通风散热孔(12)和滤网(13)。
5.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的电抗器室(2)的顶部有通风风机(14)和防雨罩(15)。
6.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的电抗器室(2)的隔离板(31)选用金属材料或者绝缘材料。
7.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的功率模块支撑框架(9)为多层，每层放置若干功率模块(8)。
8.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于所述的集装箱箱体(1)顶部安装一套空冷器(17)。
9.权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的集装箱箱体(1)的两个侧面设置有门(18)。
10.权利要求9所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的集装箱箱体(1)侧面的门(18)上安装空调(19)。
11.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的水冷柜(3)、控制柜(4)、开关柜(5)、启动柜(6)、直流接口柜(7)数量为1面、2面或者多面。
12.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的电抗器室(2)设置有1个、2个或者多个。
13.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述的功率模块支撑框架(9)靠近检修通道(11)侧有防护网(20)。
14.如权利要求13所述的配网柔直换流器，其特征在于，所述防护网(20)为金属材质。
15.如权利要求12所述的配网柔直换流器，其特征在于，当集装箱(1)中有不止一个电抗器室(2)时，所述电抗器室(2)安排在一侧或者四散在两侧。
16.如权利要求1所述的配网柔直换流器，其特征在于，电抗器(10)采用强迫风冷冷却；功率模块(8)采用水冷***进行冷却；其他设备通过空调进冷却。
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