一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，包括閥串、電容、控制箱、框架，框架內(nèi)由前至后依次設(shè)置控制箱、閥串、電容；所述的控制箱為層疊式結(jié)構(gòu)，所述的閥串包括擋水板、頂板、AC母排、DC母排、走水槽，閥串一側(cè)設(shè)有擋水板，擋水板上設(shè)有過(guò)線孔，AC母排由擋水板底部伸出，閥串另一側(cè)設(shè)有與電容連接的DC母排，頂板上設(shè)有走水槽。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：集成化結(jié)構(gòu)，將供電、控制和換流結(jié)構(gòu)連接集合在一個(gè)框架上，結(jié)構(gòu)更加緊湊、美觀；進(jìn)出水的頂板上設(shè)置漏水槽，水沿著漏水槽流至功率單元外，從而大大提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。控制箱的結(jié)構(gòu)采用層疊式結(jié)構(gòu)，有效的節(jié)省了布線和接線的時(shí)間；拆卸和維修更方便。
【專利說(shuō)明】一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于柔性高壓直流輸電領(lǐng)域的換流閥功率單元結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]功率單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接關(guān)系著功率單元性能的好壞。目前，柔性高壓直流輸電系統(tǒng)中應(yīng)用的功率單元主要是Statcom靜止同步補(bǔ)償模塊，這種模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)不是很合理，首先，模塊設(shè)計(jì)中區(qū)域劃分不明確，且內(nèi)部無(wú)防水措施，水易濺到控制部分；其次，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，問(wèn)題排查時(shí)往往并不只涉及模塊本身，會(huì)連同周邊與之相關(guān)的電氣部分一起進(jìn)行檢查，由于模塊是單獨(dú)安裝于閥塔上，滿足不了同時(shí)拆卸的目的，為檢修帶來(lái)了不便；最后，由于現(xiàn)有模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)不是很合理，因而造成布線、走線比較混亂，接線的可操作性不強(qiáng)，增加了布線和接線的時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，同時(shí)滿足安裝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、防水、電氣零件布局合理，方便裝配接線的全封閉一體式結(jié)構(gòu)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，包括閥串、電容、控制箱、框架，框架內(nèi)由前至后依次設(shè)置控制箱、閥串、電容；
[0006]所述的控制箱為層疊式結(jié)構(gòu)，包括固定板、左側(cè)板、右側(cè)板，若干個(gè)固定板由上至下以層疊的方式固定在左側(cè)板和右側(cè)板之間，每層固定板分別與左側(cè)板、右側(cè)板通過(guò)螺釘連接，底層的固定板下部與左側(cè)板、右側(cè)板形成走線空間，左側(cè)板、右側(cè)板上均設(shè)有翻邊支撐板，左側(cè)板與右側(cè)板上固定有主控板；
[0007]所述的閥串包括擋水板、頂板、AC母排、DC母排、走水槽，閥串一側(cè)設(shè)有擋水板，擋水板上設(shè)有過(guò)線孔，AC母排由擋水板底部伸出，閥串另一側(cè)設(shè)有與電容連接的DC母排，閥串頂部固定有頂板，頂板上設(shè)有走水槽。
[0008]所述的固定板為3個(gè)或3個(gè)以上。
[0009]所述的AC母排包括AC正母排和AC負(fù)母排，AC正母排和AC負(fù)母排之間設(shè)有絕緣材料制成的墊塊。
[0010]所述的走水槽底部設(shè)有引水孔。
[0011]所述的框架包括上框架、下框架、橫梁、側(cè)擋板、前擋板和上蓋板，上框架、下框架、橫梁組成框架的骨架結(jié)構(gòu)，下框架兩端與上框架固定連接，下框架之間通過(guò)橫梁固定連接，骨架結(jié)構(gòu)外部通過(guò)兩個(gè)側(cè)擋板、兩個(gè)前擋板、兩個(gè)上蓋板和一個(gè)后擋板封閉，側(cè)擋板上設(shè)有矩形通風(fēng)孔。
[0012]所述的上蓋板通過(guò)螺栓固定在框架上。
[0013]所述的前擋板包括前擋板一、前擋板二，前擋板一設(shè)置在框架的前下部，前擋板二設(shè)置在框架的前上部，前擋板二上設(shè)有矩形通風(fēng)孔，前擋板一由絕緣材料制成。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1集成化設(shè)計(jì)，將供電、控制和換流結(jié)構(gòu)連接集合在一個(gè)框架上，結(jié)構(gòu)更加緊湊、美觀；
[0016]2按功能劃分更加明確，且閥串內(nèi)一旦出現(xiàn)水管破裂，造成噴水，有擋水板阻擋，有效的控制了水散播的方向，不會(huì)濺到控制部分，另外，進(jìn)出水的頂板上設(shè)置漏水槽，當(dāng)水管接頭有漏水時(shí)，水會(huì)沿著漏水槽流至功率單元外，從而大大提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
[0017]3控制箱的結(jié)構(gòu)采用層疊式結(jié)構(gòu)，每層都可以獨(dú)立拆卸，減少走線混亂的情況，每根線材都有自己固定的最短路徑，增強(qiáng)了接線的可操作性，有效的節(jié)省了布線和接線的時(shí)間。
[0018]4拆卸和維修更方便，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，方便問(wèn)題排查；將與閥串相關(guān)的部分整合為一體，形成一個(gè)單元，這樣不但可以在沒(méi)有時(shí)間檢查問(wèn)題出處的時(shí)候?qū)⒄麄€(gè)單元進(jìn)行更換，同時(shí)也可將單元卸下后，對(duì)每一部分進(jìn)行逐一檢查，為維護(hù)和維修帶來(lái)了極大的便利，同時(shí)也節(jié)省了很多時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是換流閥功率單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是換流閥功率單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖3是圖2的A部放大圖。
[0022]圖4是閥串結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是閥串結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是控制箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7是控制箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8是閥串和電容裝配圖。
[0027]圖中:1-前擋板一 2-前擋板二 3-上蓋板一 4-側(cè)擋板5-上蓋板二 6_后擋板7_控制箱8-閥串9-下框架10-電容11-上框架12-過(guò)線孔13-擋水板14-走水槽15-頂板16-側(cè)板17-AC正母排18-AC負(fù)母排19-DC正母排20-DC負(fù)母排21-高位取能電源22-上固定板23-中固定板24-下固定板25-左側(cè)板26-右側(cè)板27-墊塊28-支撐梁29-六角隔離柱30-主控板31-翻邊支撐板32-走線空間33-吊耳34-橫梁。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0029]見(jiàn)圖1-圖8，換流閥功率單元按照功能分為三個(gè)部分:閥串、控制箱、電容，閥串的功能是在整機(jī)設(shè)備中，以拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相連接，通過(guò)可控器件的開(kāi)關(guān)換流，實(shí)現(xiàn)功率的變換；控制箱主要作用是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，基于邏輯運(yùn)算，實(shí)時(shí)地與上位機(jī)收發(fā)信息，并整理、分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)單元的信息采集、控制和保護(hù)；電容為整個(gè)功率單元供電。
[0030]換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，包括閥串8、電容10、控制箱7、框架，框架內(nèi)由前至后依次設(shè)置控制箱7、閥串8、電容10 ;
[0031]控制箱7為層疊式結(jié)構(gòu)，包括固定板、左側(cè)板25、右側(cè)板26，若干個(gè)固定板由上至下以層疊的方式固定在左側(cè)板25和右側(cè)板26之間，每層固定板分別與左側(cè)板25、右側(cè)板26通過(guò)螺釘連接，底層的固定板下部與左側(cè)板25、右側(cè)板26形成走線空間32，左側(cè)板25、右側(cè)板26上均設(shè)有翻邊支撐板31，左側(cè)板25與右側(cè)板26上固定有主控板30 ；
[0032]閥串8包括擋水板13、頂板15、AC母排、DC母排、走水槽14，閥串8 —側(cè)設(shè)有擋水板13，擋水板13上設(shè)有過(guò)線孔12，AC母排由擋水板13底部伸出，閥串8另一側(cè)設(shè)有與電容10連接的DC母排19、20，閥串8頂部固定有頂板15，頂板15上設(shè)有走水槽14。固定板為3個(gè)或3個(gè)以上。AC母排包括AC正母排17和AC負(fù)母排18，AC正母排17和AC負(fù)母排18之間設(shè)有絕緣材料制成的墊塊27。走水槽14底部設(shè)有引水孔。
[0033]框架包括上框架11、下框架9、橫梁34、側(cè)擋板4、前擋板和上蓋板，上框架11、下框架9、橫梁34組成框架的骨架結(jié)構(gòu)，下框架9兩端與上框架11固定連接，下框架9之間通過(guò)橫梁34固定連接，骨架結(jié)構(gòu)外部通過(guò)兩個(gè)側(cè)擋板4、兩個(gè)前擋板、兩個(gè)上蓋板和一個(gè)后擋板6封閉，側(cè)擋板4上設(shè)有矩形通風(fēng)孔。上蓋板通過(guò)螺栓固定在框架上。前擋板包括前擋板一 1、前擋板二 2，前擋板一 1設(shè)置在框架的前下部，前擋板二 2設(shè)置在框架的前上部，前擋板二 2上設(shè)有矩形通風(fēng)孔，前擋板一 1由絕緣材料制成。
[0034]見(jiàn)圖1，換流閥功率單元外圍采用兩個(gè)材質(zhì)為不銹鋼的側(cè)擋板4、前擋板一 1材質(zhì)為SMC塑料(以防止與AC正負(fù)母排17、18爬電)，前擋板二 2材質(zhì)為不銹鋼、后擋板6及上蓋板一 3和上蓋板二 5材質(zhì)為不銹鋼包圍而成，既可以遮擋灰塵，又達(dá)到散熱的效果。而尾部的后擋板6將框架的上框架11與下框架9連接在一起，使得整個(gè)功率單元在上、下框架9的支撐下形成了一個(gè)有機(jī)的整體。
[0035]見(jiàn)圖2，框架上從前(前擋板處)依次向后為控制箱7、閥串8、電容10，控制箱7坐在下框架9上，兩側(cè)分別用3個(gè)螺釘與框架連接；閥串8兩個(gè)側(cè)板16與下框架9的兩根豎梁分別用2個(gè)螺釘連接；電容10上、下各有兩個(gè)吊耳33分別與橫梁34用螺釘連接(見(jiàn)圖3);見(jiàn)圖7，閥串8左側(cè)伸出的AC正母排17和AC負(fù)母排18由于長(zhǎng)度方向太長(zhǎng)剛性不足，因此在兩排間增加墊塊27，在下面用支撐梁28支撐，支撐梁28與下框架9用螺釘連接，這里需要注意的是墊塊27和支撐梁28材質(zhì)采用樹(shù)脂制作，防止與母排爬電；閥串8右側(cè)的DC正母排19和DC負(fù)母排20與尾部電容10的六個(gè)端子連接，形成了可靠的互鎖；閥串8的擋水板13開(kāi)有七個(gè)圓孔作為過(guò)線孔12，過(guò)線孔12大小比閥串8內(nèi)部二極管和IEGT的引出線稍粗，方便從孔中穿過(guò)與對(duì)面的控制箱7接線，因閥串8內(nèi)部有許多根冷卻水管，所以擋水板13的作用非常大，可以避免水管破裂濺到控制箱7上的電氣零件；閥串8頂部的頂板15上開(kāi)有走水槽14，是為了閥串8內(nèi)水管與外部的進(jìn)、出水接頭在滲漏時(shí)可以將水引至走水槽14，走水槽14上設(shè)有引水孔，滲漏的水沿與引水孔相連的管路排出功率單元，流出閥塔，不會(huì)給設(shè)備造成過(guò)大的損失。
[0036]見(jiàn)圖6，控制箱7的結(jié)構(gòu)由五部分組成，分別為上固定板22、中固定板23、下固定板24、左側(cè)板25、右側(cè)板26組成，三個(gè)固定板以層疊的形式與左、右側(cè)板26用沉頭螺釘連接，而每層固定板又可以單獨(dú)拆卸；高位取能電源21固定在控制箱正面上部。見(jiàn)圖7，主控板30豎直放于控制箱7背部，用四個(gè)六角隔離柱29固定于左、右側(cè)板26上,控制箱7內(nèi)的電容座落在左、右側(cè)板26的兩個(gè)翻邊支撐板31上且背部用六個(gè)螺釘與左、右側(cè)板26連接，主控板30與控制箱7前面三層固定板上電氣的接線正好可以從電容10下方預(yù)留有的走線空
間32通過(guò)，縮短了走線路徑。
[0037]本發(fā)明與現(xiàn)有模塊相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0038]
序號(hào)原有Statcom模塊功率單元
1模塊結(jié)構(gòu)獨(dú)立，與其它相關(guān)結(jié)構(gòu)、將閥串及相關(guān)結(jié)構(gòu)零件、電氣零件整合電氣零件未形成一個(gè)整體，結(jié)構(gòu)到一起，形成一個(gè)有機(jī)的整體，結(jié)構(gòu)更件比較分散、不緊湊加緊湊，總體體積減小
2模塊內(nèi)無(wú)防水裝置，水管一旦漏將閥串與電氣零件分隔開(kāi)，有效避免了水會(huì)影響整個(gè)設(shè)備運(yùn)行；若水管閥串內(nèi)水管漏水所帶來(lái)的隱患；閥串頂接頭處有漏水或滲水無(wú)防范的有板上設(shè)有走水槽，水管接頭處發(fā)生漏水效措施時(shí)會(huì)沿著所設(shè)定的走水路徑將水排出
功率單元
3電氣零件設(shè)置比較分散，不利于將電氣零件集合在一個(gè)控制箱內(nèi)，并分配線，為工人操作帶來(lái)不便 層管理，每層結(jié)構(gòu)零件可靈活拆卸而不
影響其它零件，電氣走線設(shè)定最短路
徑，使配線簡(jiǎn)單化，可操作性強(qiáng)
4不便于維護(hù)、檢修，設(shè)備出現(xiàn)故將設(shè)備運(yùn)行的核心部分:閥串、控制箱、
障時(shí)，不利于快速檢索，拆卸時(shí)電容固定在同一個(gè)框架，三者既可互相所涉及的結(jié)構(gòu)零件較多且不能一支持同時(shí)又互相約束，當(dāng)遇到緊急情況次性拆卸時(shí)可快速更換功率單元，而對(duì)故障的功
率單元問(wèn)題排查時(shí)也極易進(jìn)行，可按各
功能區(qū)域逐一進(jìn)行
【權(quán)利要求】
1.一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括閥串、電容、控制箱、框架，框架內(nèi)由前至后依次設(shè)置控制箱、閥串、電容；所述的控制箱為層疊式結(jié)構(gòu)，包括固定板、左側(cè)板、右側(cè)板，若干個(gè)固定板由上至下以層疊的方式固定在左側(cè)板和右側(cè)板之間，每層固定板分別與左側(cè)板、右側(cè)板通過(guò)螺釘連接，底層的固定板下部與左側(cè)板、右側(cè)板形成走線空間，左側(cè)板、右側(cè)板上均設(shè)有翻邊支撐板，左側(cè)板與右側(cè)板上固定有主控板；所述的閥串包括擋水板、頂板、AC母排、DC母排、走水槽，閥串一側(cè)設(shè)有擋水板，擋水板上設(shè)有過(guò)線孔，AC母排由擋水板底部伸出，閥串另一側(cè)設(shè)有與電容連接的DC母排，閥串頂部固定有頂板，頂板上設(shè)有走水槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的固定板為3個(gè)或3個(gè)以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的AC母排包括AC正母排和AC負(fù)母排，AC正母排和AC負(fù)母排之間設(shè)有絕緣材料制成的墊塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的走水槽底部設(shè)有引水孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的框架包括上框架、下框架、橫梁、側(cè)擋板、前擋板和上蓋板，上框架、下框架、橫梁組成框架的骨架結(jié)構(gòu)，下框架兩端與上框架固定連接，下框架之間通過(guò)橫梁固定連接，骨架結(jié)構(gòu)外部通過(guò)兩個(gè)側(cè)擋板、兩個(gè)前擋板、兩個(gè)上蓋板和一個(gè)后擋板封閉，側(cè)擋板上設(shè)有矩形通風(fēng)孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的上蓋板通過(guò)螺栓固定在框架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種換流閥功率單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的前擋板包括前擋板一、前擋板二，前擋板一設(shè)置在框架的前下部，前擋板二設(shè)置在框架的前上部，前擋板二上設(shè)有矩形通風(fēng)孔，前擋板一由絕緣材料制成。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK103683858SQ201310690507
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】張恩會(huì), 張英成, 丁寶玲, 張海濤, 饒宏, 黎小林, 許樹(shù)楷, 黃瑩, 侯婷 申請(qǐng)人:榮信電力電子股份有限公司, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司