本發(fā)明涉及換流閥的，尤其涉及一種igct換流閥。

背景技術(shù)：

1、特高壓直流輸電通常采用電網(wǎng)換相換流技術(shù)(lcc)，其在高速發(fā)展的同時出現(xiàn)了一些現(xiàn)階段難以解決的問題，特別是lcc換流技術(shù)采用的是半控型晶閘管器件，無法關(guān)斷電流，存在換相失敗的固有難題。當交流電網(wǎng)電壓擾動時，容易造成受端換流器發(fā)生換相失敗，導致直流功率輸送中斷、送端出現(xiàn)過電壓等一系列問題，嚴重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。而柔性直流輸電技術(shù)采用的是全控型igbt器件，其耐受過壓過流能力有限，存在直流短路故障難以自清除的問題。當直流系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，故障電流發(fā)展迅速且難以切斷，需要借助直流斷路器或是全橋型換流器來控制，大幅度地增加了工程的投資，技術(shù)經(jīng)濟性較差。相比之下，集成門極換向晶閘管(igct)在制造工藝以及運行損耗方面取得了長足的發(fā)展。它是一種具有反向阻斷能力的全控型電流控制型開關(guān)器件，具有高耐壓、大通流、低導通壓降、高可靠性和低制造成本等優(yōu)點，其低開關(guān)頻率運行特性與lcc換流技術(shù)良好契合。基于igct的換流閥可有效抵御換相失敗，在故障工況下主動關(guān)斷電流，縮短故障時間，降低直流系統(tǒng)對交流系統(tǒng)的擾動，提升了直流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行能力。

2、目前也有采用的半控與全控器件混合的新型換相思路，通過全控器件(如igbt)轉(zhuǎn)移晶閘管電流，等待晶閘管恢復關(guān)斷能力之后，利用全控器件切斷電流快速恢復橋臂間換相。但此混合型換流閥結(jié)構(gòu)臃腫，占地尺寸較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明目的是提供一種igct換流閥，其目的在于：

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種igct換流閥，包括，

4、閥層、頂部屏蔽罩，以及底部屏蔽罩，所述閥層至少為兩層，且呈上下層疊布置，所述頂部屏蔽罩位于最上層所述閥層頂端，所述底部屏蔽罩位于最下層所述閥層的底端，下層所述閥層懸吊連接在上層所述閥層的底端。

5、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：所述閥層包括兩組水平方向上并排設(shè)置的閥模塊，且所述閥層水平呈“u”型布置；

6、其中，每組所述閥模塊由兩組串聯(lián)連接的igct閥組件組成。

7、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：每組所述igct閥組件包括igct硅堆，以及與所述igct硅堆相連的阻尼電容組件、電源組件、避雷器組件以及電抗器；

8、其中，所述電抗器設(shè)置為兩組，且并排安裝在其所在閥模塊的中間位置，所述igct硅堆、所述阻尼電容組件、所述電源組件、所述避雷器組件并排布置，且按前后方向并列布置，并且位于與其對應的所述電抗器外側(cè)。

9、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：還包括用于懸吊各個所述閥層的閥模塊框架，且兩組相鄰的所述閥模塊框架通過復合絕緣子連接，并且上下層之間采用絕緣子塊進行懸吊連接；

10、其中，同層的兩個所述閥模塊一側(cè)通過直排連接，使得所述閥層在電氣上呈u型連接，上下所述閥層通過母排進行電氣連接，且所述母排整體為傾斜布置。

11、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：同一所述閥模塊的兩組所述電抗器之間、以及每組所述電抗器與其對應的所述igct硅堆之間分別采用銅排串聯(lián)。

12、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：所述igct硅堆包括適配安裝在所述閥模塊框架頂端的固定框架、并排適配安裝在所述固定框架內(nèi)部的散熱器，以及適配安裝在所述固定框架內(nèi)部的igct元件；

13、其中，所述散熱器在所述固定框架內(nèi)部設(shè)置為多組，且所述igct元件適配安裝在相鄰所述散熱器之間，并且每組所述散熱器的外側(cè)適配安裝有均壓電阻。

14、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：所述電源組件與所述避雷器組件位于所述阻尼電容組件與所述igct硅堆之間，且所述電源組件與所述避雷器組件安裝在同一安裝板上，呈一體式設(shè)計。

15、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：兩組所述閥層之間設(shè)置至少四組冷卻組件，每組所述閥模塊與兩組所述冷卻組件對應設(shè)計；

16、其中，所述冷卻組件包括進水管與回水管，所述進水管與所述回水管為螺旋環(huán)形設(shè)計，且與上下層水管相連接，并且所述進水管與所述回水管均靠近換流閥的側(cè)壁設(shè)置。

17、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：所述閥層對應設(shè)置有檢修通道，所述檢修通道通過絕緣材料懸吊在所述閥層下方，且所述檢修通道位于兩組所述閥模塊之間，并且所在水平面低于本層所述閥層所在的水平面，高于下層所述閥層所在的水平面；

18、其中，所述閥層之間設(shè)置有至少四根光纜槽，每組所述閥模塊與兩組所述光纜槽對應設(shè)計，所述光纜槽通過槽盒與槽蓋組成，所述光纜槽沿所述閥層內(nèi)側(cè)垂直方向呈上下s型布置。

19、作為本發(fā)明所述igct換流閥的一種優(yōu)選方案，其中：所述閥層的框架四周安裝有側(cè)屏蔽罩，所述底部屏蔽罩的內(nèi)部頂端為斜面設(shè)計，兩組所述斜面相接處組成導流槽，在所述導流槽的內(nèi)部安裝有漏水檢測器。

20、本發(fā)明的有益效果：

21、1、本換流閥模塊結(jié)構(gòu)緊湊，占地空間小，換流閥閥層水平呈“u”型布置，保證了igct換流閥的穩(wěn)定性；

22、2、本換流閥的各閥層之間在機械上完全獨立，能夠根據(jù)電壓場合需要調(diào)整閥層的數(shù)量，拆裝方便；

23、3、本發(fā)明中換流閥采用懸吊結(jié)構(gòu)，電抗器組件與電抗器組件之間，電抗器組件與硅堆之間，采用柔性母排連接，從而進一步提高其穩(wěn)定性和抗震性能；

24、4、本發(fā)明中每層閥層中各個電氣組件所采用的布置方式，能夠進一步增加換流閥的緊湊性和穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種igct換流閥，其特征在于：包括，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的igct換流閥，其特征在于：所述閥層(100)包括兩組水平方向上并排設(shè)置的閥模塊(101)，且所述閥層(100)水平呈“u”型布置；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的igct換流閥，其特征在于：每組所述igct閥組件(102)包括igct硅堆(102a)，以及與所述igct硅堆(102a)相連的阻尼電容組件(102b)、電源組件(102c)、避雷器組件(102d)以及電抗器(102e)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的igct換流閥，其特征在于：還包括用于懸吊各個所述閥層(100)的閥模塊框架(400)，且兩組相鄰的所述閥模塊框架(400)通過復合絕緣子(500)連接，并且上下層之間采用絕緣子塊(600)進行懸吊連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的igct換流閥，其特征在于：同一所述閥模塊(101)的兩組所述電抗器(102e)之間、以及每組所述電抗器(102e)與其對應的所述igct硅堆(102a)之間分別采用銅排(102f)串聯(lián)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的igct換流閥，其特征在于：所述igct硅堆(102a)包括適配安裝在所述閥模塊框架(400)頂端的固定框架(102a-1)、并排適配安裝在所述固定框架(102a-1)內(nèi)部的散熱器(102a-2)，以及適配安裝在所述固定框架(102a-1)內(nèi)部的igct元件(102a-3)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的igct換流閥，其特征在于：所述電源組件(102c)與所述避雷器組件(102d)位于所述阻尼電容組件(102b)與所述igct硅堆(102a)之間，且所述電源組件(102c)與所述避雷器組件(102d)安裝在同一安裝板上，呈一體式設(shè)計。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的igct換流閥，其特征在于：兩組所述閥層(100)之間設(shè)置至少四組冷卻組件(900)，每組所述閥模塊(101)與兩組所述冷卻組件(900)對應設(shè)計；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的igct換流閥，其特征在于：所述閥層(100)對應設(shè)置有檢修通道(110)，所述檢修通道(110)通過絕緣材料懸吊在所述閥層(100)下方，且所述檢修通道(110)位于兩組所述閥模塊(101)之間，并且所在水平面低于本層所述閥層(100)所在的水平面，高于下層所述閥層(100)所在的水平面；

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的igct換流閥，其特征在于：所述閥層(100)的框架四周安裝有側(cè)屏蔽罩(130)，所述底部屏蔽罩(300)的內(nèi)部頂端為斜面(301)設(shè)計，兩組所述斜面(301)相接處組成導流槽(302)，在所述導流槽(302)的內(nèi)部安裝有漏水檢測器(303)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及換流閥的技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種IGCT換流閥，包括閥層、頂部屏蔽罩，以及底部屏蔽罩，所述閥層至少為兩層，且呈上下層疊布置，所述頂部屏蔽罩位于最上層所述閥層頂端，所述底部屏蔽罩位于最下層所述閥層的底端，下層所述閥層懸吊連接在上層所述閥層的底端本換流閥整體性強，結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，各個閥層之間采用柔性絕緣子串聯(lián)，使其整體抗震性能和穩(wěn)定性明顯提高；各個閥層作為單獨的單元，采用開放式的方式組裝而成，方便各個閥層的安裝與拆卸，從而增加換流閥的適用范圍。另外，本換流閥采用懸吊結(jié)構(gòu)，相較于混合型可控換相換流閥裝置，在應用于高壓場合時能夠有效地縮小整個換流閥的占地面積。

技術(shù)研發(fā)人員：姚寧,謝鳥龍,吳繼平,嚴偉,張廣泰,劉海彬,顧志斌,劉磊,周晨,徐敏,楊懿功,王超,李楊
受保護的技術(shù)使用者：常州博瑞電力自動化設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9