一種柔性直流輸電工程換流站的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種柔性直流輸電工程換流站，它包括聯(lián)合建筑，柔性直流輸電工程換流站設(shè)置在聯(lián)合建筑內(nèi)；位于聯(lián)合建筑室內(nèi)一側(cè)橫向墻設(shè)置戶內(nèi)直流場，安裝平波電抗器單元與直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元；聯(lián)合建筑室內(nèi)其余空間的兩側(cè)縱向墻分別設(shè)置有功能室，每個功能室由橋臂電抗器室和閥廳構(gòu)成，橋臂電抗器室用于安裝橋臂電抗器單元，閥廳用于安裝換流閥單元，兩功能室間設(shè)置為控制室，安裝控制保護系統(tǒng)單元；聯(lián)合建筑的屋面、地面和墻壁上均設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)和防火墻，形成法拉第籠。本實用新型提供一種可有效防止換流站內(nèi)各設(shè)備單元產(chǎn)生電磁輻射干擾的柔性直流輸電工程換流站，可廣泛運用于柔性直流輸電領(lǐng)域。
【專利說明】一種柔性直流輸電工程換流站

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種換流站，特別是關(guān)于一種在柔性直流輸電領(lǐng)域中應用的柔性直流輸電工程換流站。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)高壓直流輸電技術(shù)采用半控型(可自導通而不能自關(guān)斷)的半導體器件(如晶閘管)進行交直流轉(zhuǎn)換，需依靠交流電力系統(tǒng)向其提供的外部電壓協(xié)助關(guān)斷晶閘管，確保交直流轉(zhuǎn)換正常進行。柔性直流輸電是傳統(tǒng)高壓直流輸電技術(shù)之外的一種新型直流輸電技術(shù)，它區(qū)別于傳統(tǒng)高壓直流輸電技術(shù)的特點在于其采用全控型(可自導通與關(guān)斷)的半導體器件(例如IGBT)進行交直流轉(zhuǎn)換，柔性直流輸電技術(shù)可進行有功功率、無功功率的控制，對兩端的交流系統(tǒng)強弱無要求。
[0003]但是根據(jù)柔性直流工程技術(shù)特點，換流站內(nèi)設(shè)置其特有的橋臂電抗器單元，多電平換流閥單元；此外，設(shè)置與傳統(tǒng)高壓直流一致的平波電抗器、換流變壓器、直流轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制保護系統(tǒng)單元，這些設(shè)備單元會產(chǎn)生不同頻率的電磁波，對建筑物外部環(huán)境及相鄰的設(shè)備產(chǎn)生干擾，對柔性直流輸電工程造成影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種有效防止換流站內(nèi)各設(shè)備單元產(chǎn)生電磁輻射干擾的柔性直流輸電工程換流站。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種柔性直流輸電工程換流站，其特征在于:它包括聯(lián)合建筑，所述柔性直流輸電工程換流站設(shè)置在所述聯(lián)合建筑內(nèi)；位于所述聯(lián)合建筑室內(nèi)一側(cè)橫向墻設(shè)置有戶內(nèi)直流場，平波電抗器單元與直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元安裝在所述戶內(nèi)直流場內(nèi)；位于所述聯(lián)合建筑室內(nèi)其余空間的兩側(cè)縱向墻分別設(shè)置有用于安裝橋臂電抗器單元和換流閥單元的功能室，位于兩所述功能室之間設(shè)置為控制室，將控制保護系統(tǒng)單元安裝在所述控制室內(nèi)；位于所述聯(lián)合建筑另一側(cè)橫向墻室外，縱向間隔設(shè)置有若干防火墻，換流變壓器單元安裝在相鄰兩個所述防火墻之間形成的空間內(nèi)。
[0006]每個所述功能室都由橋臂電抗器室和閥廳構(gòu)成，所述橋臂電抗器室與所述閥廳縱向設(shè)置，所述橋臂電抗器室靠近設(shè)置有所述防火墻一側(cè)的橫向墻，所述閥廳靠近所述戶內(nèi)直流場一側(cè)，所述橋臂電抗器室內(nèi)用于安裝所述橋臂電抗器單元，所述閥廳內(nèi)用于安裝所述換流閥單元。
[0007]各個所述防火墻采用混凝土制成。
[0008]所述聯(lián)合建筑的屋面上設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)和所述防火墻，地面或地下也設(shè)置有所述金屬屏蔽網(wǎng)，在所述聯(lián)合建筑室內(nèi)的各個墻壁上也都設(shè)置有所述金屬屏蔽網(wǎng)和所述防火墻，所述屋面、地面及墻壁上的所述金屬屏蔽網(wǎng)焊接成一個金屬六面體，形成法拉第籠。
[0009]在所述地面上設(shè)置所述金屬屏蔽網(wǎng)時，所述地面上還設(shè)置有所述防火墻。
[0010]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型由于將換流站的全部設(shè)備都放在聯(lián)合建筑內(nèi)，因此能有效減少外部天氣因素對設(shè)備運行的干擾，能減小設(shè)備之間的電氣距離，從而使得各電氣設(shè)備緊湊布置，減少占地。2、本實用新型由于將整個換流站建筑設(shè)計成一個金屬法拉第籠，因此能有效防止聯(lián)合建筑各房間內(nèi)的電磁干擾向房間外輻射，亦可有效抑制各房間外的電磁波進入該房間，聯(lián)合建筑內(nèi)各房間不會受到其他房間的電磁福射干擾，并且聯(lián)合建筑整體能防止室內(nèi)電磁波向外傳播，也能防止室外的電磁輻射干擾。綜上所述，本實用新型可以廣泛應用于柔性直流輸電領(lǐng)域中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的聯(lián)合建筑結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
[0014]如圖1、圖2所示，本實用新型提供一種柔性直流輸電工程換流站，其包括聯(lián)合建筑I，柔性直流輸電工程換流站設(shè)置在聯(lián)合建筑I內(nèi)。位于聯(lián)合建筑I室內(nèi)一側(cè)橫向墻設(shè)置有戶內(nèi)直流場2，平波電抗器單元3與直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元4安裝在戶內(nèi)直流場2內(nèi)。位于聯(lián)合建筑I室內(nèi)其余空間的兩側(cè)縱向墻分別設(shè)置有用于安裝橋臂電抗器單元5和換流閥單元6的功能室7，位于兩功能室7之間設(shè)置為控制室8，將控制保護系統(tǒng)單元9安裝在控制室8內(nèi)。位于聯(lián)合建筑I另一側(cè)橫向墻室外，縱向間隔設(shè)置有若干防火墻10，換流變壓器單元11安裝在相鄰兩個防火墻10之間形成的空間內(nèi)。
[0015]上述實施例中，每個功能室7都由橋臂電抗器室12和閥廳13構(gòu)成，橋臂電抗器室12與閥廳13縱向設(shè)置，橋臂電抗器室12靠近設(shè)置有防火墻10 —側(cè)的橫向墻，閥廳13靠近戶內(nèi)直流場2—側(cè)。橋臂電抗器室12內(nèi)用于安裝橋臂電抗器單元5，閥廳13內(nèi)用于安裝換流閥單元6。
[0016]上述各實施例中，各個防火墻10采用混凝土制成，用于將柔性直流輸電工程換流站內(nèi)的各換流變壓器單元11隔離開。
[0017]上述各實施例中，聯(lián)合建筑I的屋面上設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)和防火墻，地面或地下也設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)，采用在地面上設(shè)置金屬屏蔽網(wǎng)時，還需在地面上設(shè)置有防火墻；在聯(lián)合建筑I室內(nèi)的各個墻壁上也都設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)和防火墻。屋面、地面及墻壁上的金屬屏蔽網(wǎng)焊接成一個金屬六面體，形成法拉第籠。該法拉第籠能有效防止聯(lián)合建筑I各房間內(nèi)的電磁干擾向房間外輻射，亦可有效抑制各房間外的電磁波進入該房間。因此，聯(lián)合建筑I內(nèi)各房間不會受到其他房間的電磁輻射干擾，并且聯(lián)合建筑I整體能防止室內(nèi)電磁波向外傳播，也能防止室外的電磁福射干擾。
[0018]本實用新型柔性直流輸電工程換流站的布置方法包括以下步驟:
[0019]I)在聯(lián)合建筑I內(nèi)設(shè)置有戶內(nèi)直流場2、控制室8、防火墻10、橋臂電抗器室12和閥廳13。將控制室8位于聯(lián)合建筑I內(nèi)的區(qū)域劃分成控制區(qū)域，位于控制區(qū)域兩側(cè)布置一致，劃分為極I區(qū)域和極2區(qū)域。
[0020]2)將整個控制區(qū)域設(shè)置為一個獨立的電磁屏蔽單元，控制保護系統(tǒng)單元9安裝在控制區(qū)域內(nèi)。由于控制保護系統(tǒng)單元9硬件部分包含較多的控制保護屏柜和若干安裝在其他設(shè)備單元中的傳感器，控制保護屏柜中含各種類的電子元器件；控制保護軟件部分則是安裝在硬件系統(tǒng)中的各種類軟件。因此，控制保護系統(tǒng)單元設(shè)備易受外部電磁輻射干擾，影響正常的運行，將整個控制樓區(qū)域設(shè)置為一個獨立的電磁屏蔽單元可以有效避免外部電磁輻射干擾。
[0021]3)極I區(qū)域和極2區(qū)域布置一致，以極I區(qū)域為例進行說明:
[0022](I)換流變壓器單元11與橋臂電抗器單元5的布置和連接:由于換流變壓器單元11與橋臂電抗器單元5的消防保護差異及電磁屏蔽要求，換流變壓器單元11和橋臂電抗器單元5采用分離布置，橋臂電抗器單元5布置在橋臂電抗器室12內(nèi)，換流變壓器單元11布置在由相鄰兩個防火墻10構(gòu)成的空間內(nèi)。橋臂電抗器單元5通過導線與換流變壓器單元11連接，導線套管穿過聯(lián)合建筑I設(shè)置有金屬屏蔽層和防火墻的橫向墻。
[0023](2)橋臂電抗器單元5與換流閥單元6的布置和連接:換流閥單元6在工作過程中包含光電轉(zhuǎn)換，以及其本身工作過程會產(chǎn)生電磁輻射，橋臂電抗器單元5工作過程中也會產(chǎn)生電磁干擾，因此，將換流閥單元6布置在與橋臂電抗器室12相鄰的閥廳13中，橋臂電抗器室12與閥廳13之間的墻壁上設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)和防火墻用于電磁波隔離，且換流閥單元6與橋臂電抗器單元5通過穿墻套管14完成電氣連接，防止橋臂電抗器單元5和換流閥單元6工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射互相干擾。這樣，既滿足橋臂電抗器單元5與換流變壓器單元11和換流閥單元6的盡量短的電氣連接要求，又滿足電磁干擾屏蔽要求。
[0024](3)換流閥單元6與平波電抗器單元3、直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元4的布置和連接:換流閥單元6與平波電抗器單元3分離布置，平波電抗器單元3布置在戶內(nèi)直流場2的一側(cè)，閥廳13與戶內(nèi)直流場2之間的墻壁上設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)和防火墻用于電磁波隔離，換流閥單元6和平波電抗器單元3通過穿墻套管14完成電氣連接，防止換流閥單元6與平波電抗器單元3工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射互相干擾。直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元4與平波電抗器單元3緊鄰布置在戶內(nèi)直流場2內(nèi)，用導線連接，中間無隔墻。
[0025]綜上所述，本實用新型在使用時，各換流變壓器單元11分別連接室外的交流電力系統(tǒng)，換流變壓器單元11的套管穿過聯(lián)合建筑I設(shè)置有金屬屏蔽層和防火墻的橫向墻伸入橋臂電抗器室12內(nèi)，與橋臂電抗器單元5連接。交流電流通過橋臂電抗器單元5后順著穿墻套管14進入閥廳13中，通過換流閥單元6將交流轉(zhuǎn)換成直流，再通過穿墻套管14進入戶內(nèi)直流場2，經(jīng)過平波電抗器單元3去除雜波后，通過直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元4流出換流站，此過程為整流。與之相反，電流可從直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元4流入，從換流變壓器單元11流出至交流電力系統(tǒng)，此過程稱之為逆變。
[0026]上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的連接和結(jié)構(gòu)都是可以有所變化的，在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實用新型原理對個別部件的連接和結(jié)構(gòu)進行的改進和等同變換，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性直流輸電工程換流站，其特征在于:它包括聯(lián)合建筑，所述柔性直流輸電工程換流站設(shè)置在所述聯(lián)合建筑內(nèi)；位于所述聯(lián)合建筑室內(nèi)一側(cè)橫向墻設(shè)置有戶內(nèi)直流場，平波電抗器單元與直流轉(zhuǎn)換開關(guān)單元安裝在所述戶內(nèi)直流場內(nèi)；位于所述聯(lián)合建筑室內(nèi)其余空間的兩側(cè)縱向墻分別設(shè)置有用于安裝橋臂電抗器單元和換流閥單元的功能室，位于兩所述功能室之間設(shè)置為控制室，將控制保護系統(tǒng)單元安裝在所述控制室內(nèi)；位于所述聯(lián)合建筑另一側(cè)橫向墻室外，縱向間隔設(shè)置有若干防火墻，換流變壓器單元安裝在相鄰兩個所述防火墻之間形成的空間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電工程換流站，其特征在于:每個所述功能室都由橋臂電抗器室和閥廳構(gòu)成，所述橋臂電抗器室與所述閥廳縱向設(shè)置，所述橋臂電抗器室靠近設(shè)置有所述防火墻一側(cè)的橫向墻，所述閥廳靠近所述戶內(nèi)直流場一側(cè)，所述橋臂電抗器室內(nèi)用于安裝所述橋臂電抗器單元，所述閥廳內(nèi)用于安裝所述換流閥單元。
3.如權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電工程換流站，其特征在于:各個所述防火墻采用混凝土制成。
4.如權(quán)利要求2所述的一種柔性直流輸電工程換流站，其特征在于:各個所述防火墻采用混凝土制成。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種柔性直流輸電工程換流站，其特征在于:所述聯(lián)合建筑的屋面上設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)和所述防火墻，地面或地下也設(shè)置有所述金屬屏蔽網(wǎng)，在所述聯(lián)合建筑室內(nèi)的各個墻壁上也都設(shè)置有所述金屬屏蔽網(wǎng)和所述防火墻，所述屋面、地面及墻壁上的所述金屬屏蔽網(wǎng)焊接成一個金屬六面體，形成法拉第籠。
6.如權(quán)利要求5所述的一種柔性直流輸電工程換流站，其特征在于:在所述地面上設(shè)置所述金屬屏蔽網(wǎng)時，所述地面上還設(shè)置有所述防火墻。
【文檔編號】H02M1/44GK204131417SQ201420636206
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】鄭家松, 王贊, 常浩, 馬為民, 石巖, 林國興, 陳文興, 樂波, 梅念, 陳東, 付穎, 陳煒, 杜曉磊, 劉思源, 祝全樂, 李琦, 楊媛, 林玉烽, 曾靜 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院, 北京網(wǎng)聯(lián)直流工程技術(shù)有限公司, 福建省電力勘測設(shè)計院, 中國電力工程顧問集團中南電力設(shè)計院