[发明专利]用于HVDC功率变流器的阀组件

说明书

本公开涉及一种阀组件，其包括容器、多个变流器单元、多个保持元件和用于机械地连接保持元件的多个连接元件。容器可以至少部分地填充有电绝缘气体并且可以沿着轴向方向延伸。多个变流器单元可以在容器内被布置为至少一个纵列。保持元件被布置成保持至少一个变流器单元。连接元件在由布置在保持元件之间的变流器单元的外周边所界定的空间内从第一保持元件延伸到另一个保持元件。

技术领域

本公开总体涉及高压功率变流器的领域并且涉及阀组件，至少借助于绝缘气体在该阀组件中获得绝缘。本公开的阀组件可以适用于例如海上平台。

背景技术

高压直流(HVDC)变流器站是一种适于将高压直流(DC)转换成交流(AC)或反向转换的类型的站。HVDC变流器站可以包括多个元件，诸如变流器本身(或者串联或并联连接的多个变流器)、交流开关装置、变压器、电容器、滤波器、直流开关装置和其它辅助元件。电子变流器可以被分类为使用例如晶闸管作为开关的线路换向变流器或使用晶体管(诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT))作为开关(或开关设备)的电压源变流器。诸如晶闸管或IGBT的多个固态半导体设备可以被电容器围绕并且连接(例如串联)在一起以形成HVDC变流器的构建块或阀组件。

HVDC变流器站的构造和设计中的挑战是HVDC变流器站的不同部分的电气绝缘，因为HVDC变流器站的各个部分之间的距离增加改善了绝缘，但同时导致HVDC变流器站具有更大的尺寸。例如相对于安装、运输和成本，特别是对于海上应用，这可能会增加许多困难。至少对于这些应用来说，普遍需要更紧凑的解决方案。

发明内容

本公开的至少一些实施例的目的是全部或至少部分地克服现有技术系统的上述缺点并提供针对现有技术的更紧凑的替代方案。

根据总体方面，提供了阀组件。阀组件包括容器、多个变流器单元、多个保持元件和用于机械地连接保持元件的多个连接元件。容器可以至少部分地填充有电绝缘气体并且可以沿着轴向方向延伸。多个变流器单元可以被布置为在容器内的至少一个纵列。保持元件被布置成保持至少一个变流器单元。连接元件在由布置在保持元件之间的变流器单元的外周边所界定的空间内从第一保持元件延伸到另一个保持元件。

应当理解，保持元件和连接元件可以一起形成支撑结构。术语支撑结构是指用于支撑变流器单元的堆体的结构。支撑结构也可以被称为例如支撑件、支撑装置或保持结构。

术语“容器”也指其中可以布置多个变流器单元以形成变流器单元的纵列的外壳或箱体。容器可以沿着轴向方向在位于沿着轴向方向的两个远离的位置处的第一端部(或基部或末端)和第二端部(或基部或末端)之间延伸。容器沿轴向方向的两端部之间的距离与容器的高度相对应。

术语转换单元的“纵列”也指变流器单元的堆体，即被钉在彼此的顶部上的多个变流器单元。多个变流器单元沿着例如竖直方向的轴向方向(或堆叠方向)被布置为堆体，从而形成变流器单元的纵列。如上所述，这样的纵列可以被布置在至少部分地由绝缘气体填充的容器内，并且可以理解，在堆体的两个相继的变流器单元之间可以存在绝缘气体。

本公开提供了阀组件，该阀组件包括至少部分地填充有电绝缘气体的容器和具有内部支撑结构的单元堆体。将支撑结构的连接元件布置在由布置在保持元件之间的变流器单元所界定的外周边内，由此减少了相邻变流器单元之间的对绝缘的需求，因为连接元件(或通常的支撑结构)不会(或者至少较少)干扰变流器单元周围的电场。这也减少了变流器单元与容器的内壁表面之间的对距离的需求。如上所述，变流器单元的电气绝缘借助于封闭在容器中的绝缘气体而获得。作为结果，实现了更紧凑的阀组件。