本技術(shù)涉及柔性直流輸電，尤其涉及一種用于柔性直流換流閥的低自感電容器。

背景技術(shù)：

1、柔性直流輸電技術(shù)采用電壓源換流器和全控電力電子器件，該輸電技術(shù)可提供良好的動態(tài)無功支撐，具有優(yōu)異的并網(wǎng)性能，不存在同步穩(wěn)定性問題。柔性直流輸電是未來采用高壓直流電網(wǎng)實現(xiàn)大規(guī)模清潔能源發(fā)電并網(wǎng)和輸送的最佳選擇之一。

2、換流閥是柔性直流輸電工程的核心設(shè)備，而柔性直流換流閥用電容器則是換流閥的核心組部件，是實現(xiàn)能量交互的關(guān)鍵樞紐裝置和儲能元件。

3、電容器自身存在寄生電感(以下簡稱自感)，開關(guān)器件動作時，產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動勢。隨著輸電容量的提高，開關(guān)器件的電流增大，電容器產(chǎn)生的自感和熱量增加。而由于電容器過高的自感和發(fā)熱，會損壞換流閥內(nèi)的其他電子器件，因此不能滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種用于柔性直流換流閥的低自感電容器，其解決了電容器產(chǎn)生的自感過高、熱量過多的技術(shù)問題，達(dá)到了降低電容器產(chǎn)生自感和熱量的技術(shù)效果。

2、為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)采用的主要技術(shù)方案包括：

3、第一方面，本技術(shù)實施例提供一種用于柔性直流換流閥的低自感電容器，包括第一元件條、第二元件條、第一匯流排和第二匯流排，第一元件條包括第一導(dǎo)電帶、第二導(dǎo)電帶以及多個第一元件，多個所述第一元件沿第一方向依次排布，所述第一導(dǎo)電帶和所述第二導(dǎo)電帶均沿所述第一方向延伸，所述第一方向與所述第一元件的卷繞軸線方向垂直，每個所述第一元件在其卷繞軸線方向的一端均與所述第一導(dǎo)電帶連接，每個所述第一元件在其卷繞軸線方向的另一端均與所述第二導(dǎo)電帶連接；第二元件條包括第三導(dǎo)電帶、第四導(dǎo)電帶以及多個第二元件，多個所述第二元件沿所述第一方向依次排布，所述第三導(dǎo)電帶和所述第四導(dǎo)電帶均沿所述第一方向延伸，所述第二元件的卷繞軸線方向與所述第一元件的卷繞軸線方向平行，每個所述第二元件在其卷繞軸線方向的一端均與所述第三導(dǎo)電帶連接，每個所述第二元件在其卷繞軸線方向的另一端均與所述第四導(dǎo)電帶連接；沿所述第一方向，所述第一匯流排和所述第二匯流排設(shè)置于所述第一元件條和所述第二元件條的同側(cè)或異側(cè)；其中，沿所述第一元件或所述第二元件的卷繞軸線方向，所述第一導(dǎo)電帶相較于所述第四導(dǎo)電帶更靠近所述第三導(dǎo)電帶，所述第一導(dǎo)電帶和所述第三導(dǎo)電帶極性相同且均與所述第一匯流排連接，所述第二導(dǎo)電帶和所述第四導(dǎo)電帶極性相同且均與所述第二匯流排連接，所述第二匯流排設(shè)置有第一連接端，沿所述第一元件或所述第二元件的卷繞軸線方向，所述第一連接端位于所述第二導(dǎo)電帶和所述第四導(dǎo)電帶之間。

4、本技術(shù)實施例提出的低自感電容器，每個第一元件在其卷繞軸線的兩端分別連接第一導(dǎo)電帶和第二導(dǎo)電帶，每個第二元件在其卷繞軸線的兩端分別連接第三導(dǎo)電帶和第四導(dǎo)電帶；沿第一元件或第二元件的卷繞軸線方向，第一導(dǎo)電帶靠近第三導(dǎo)電帶且均與第一匯流排連接形成電容器的一極，第二導(dǎo)電帶遠(yuǎn)離第三導(dǎo)電帶，并且第二導(dǎo)電帶與第四導(dǎo)電帶均與第二匯流排連接形成電容器的另一極，即沿第一元件或第二元件的卷繞軸線方向，第二導(dǎo)電帶與第四導(dǎo)電帶連接在第二匯流排的相對兩側(cè)；第二匯流排具有第一連接端，沿第一元件或第二元件的卷繞軸線方向，第一連接端位于第二導(dǎo)電帶與第四導(dǎo)電帶之間，當(dāng)電流從第一連接端引入第二匯流排時，電流從第一連接端分別流向第二導(dǎo)電帶和第四導(dǎo)電帶，第二匯流排上流向第二導(dǎo)電帶的電流和流向第四導(dǎo)電帶的電流方向相反，因此，流向第二導(dǎo)電帶的電流回路產(chǎn)生的電感與流向第四導(dǎo)電帶的電流回路產(chǎn)生的電感會抵消一部分，從而降低電容器的自感。

5、進(jìn)一步地，第一導(dǎo)電帶和第三導(dǎo)電帶可以將第一元件和第二元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至第一匯流排；第二導(dǎo)電帶和第四導(dǎo)電帶可以將第一元件和第二元件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至第二匯流排，較大面積的第一匯流排和第二匯流排具有良好的散熱性能，可以輔助電容器散熱，從而降低了電容器的熱阻，進(jìn)而達(dá)到減小電容器產(chǎn)生熱量的目的。

6、可選地，所述第一匯流排和所述第二匯流排設(shè)置于所述第一元件條和所述第二元件條的同側(cè)；沿所述第一方向，所述第二匯流排的至少部分位于所述第一匯流排的遠(yuǎn)離所述第一元件條和所述第二元件條的一側(cè)。第一匯流排和第二匯流排設(shè)置在第一元件條和第二元件條的同一側(cè)，并且沿第一方向，第二匯流排的至少部分的投影與第一匯流排重合，當(dāng)電流流過第一匯流排和第二匯流排時，第一匯流排產(chǎn)生的電感與第二匯流排產(chǎn)生的電感也會抵消一部分，進(jìn)一步降低電容器的自感。另外，第一匯流排和第二匯流排設(shè)在第一元件條和第二元件條的同側(cè)，有效減小了電流路徑，進(jìn)而減小了電容器產(chǎn)生的自感和熱量。

7、可選地，所述第二匯流排包括第一本體部、第二本體部和隆起部，所述第一本體部與所述第二導(dǎo)電帶連接，所述第二本體部與所述第四導(dǎo)電帶連接，沿所述第一元件或所述第二元件的卷繞軸線方向，所述隆起部的兩端分別與所述第一本體部和所述第二本體部連接；沿所述第一方向，所述隆起部的至少部分相較于所述第一本體部和所述第二本體部朝向遠(yuǎn)離所述第一元件條和所述第二元件條的一側(cè)凸起，以形成容納所述第一匯流排的容納腔。第二匯流排上具有隆起部，第一匯流排與隆起部對應(yīng)設(shè)置，隆起部增加了第一匯流排與第二匯流排之間的間距，使得第一匯流排與隆起部之間形成了絕緣距離，減小了電容器發(fā)生短路的風(fēng)險。

8、可選地，所述隆起部設(shè)置有避讓孔，所述避讓孔沿所述隆起部的厚度方向貫通所述隆起部。隆起部的避讓孔便于第一匯流排上的電流引入或引出。

9、可選地，所述隆起部包括頂壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；沿所述第一方向，所述頂壁與所述第一匯流排間隔開，所述第一側(cè)壁連接于所述頂壁的一側(cè)與所述第一本體部，所述第二側(cè)壁連接于所述頂壁的另一側(cè)與所述第二本體部。沿第一元件或第二元件的卷繞軸線方向，第一側(cè)壁連接在頂壁的相對兩側(cè)，形成一容納腔，第一匯流排對容納腔對應(yīng)，且第一匯流排分別與頂壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁間隔開并形成絕緣距離。

10、可選地，沿所述第一方向，所述頂壁與所述第一匯流排之間的最小距離為3-10mm。沿第一方向，在頂壁和第一匯流排之間預(yù)留至少3-10mm的距離，減小第一匯流排和第二匯流排接觸，進(jìn)而減小因第一匯流排和第二匯流排連通導(dǎo)致的短路風(fēng)險。

11、可選地，沿所述第一方向，所述第一導(dǎo)電帶和所述第三導(dǎo)電帶的同側(cè)端部穿設(shè)所述第一匯流排并與所述第一匯流排在厚度方向上側(cè)面搭接；所述第二導(dǎo)電帶和所述第四導(dǎo)電帶的同側(cè)端部與所述第二匯流排在厚度方向上側(cè)面搭接。第一導(dǎo)電帶和第三導(dǎo)電帶與第一匯流排搭接形成電容器的一極，第二導(dǎo)電帶和第三導(dǎo)電帶與第二匯流排搭接形成電容器的另一極，電流通過第二匯流排的第一連接端引入，再分別流向第二導(dǎo)電帶和第四導(dǎo)電帶，第二匯流排上的兩路電流方向相反，產(chǎn)生的電感相互抵消一部分；一路電流流經(jīng)第一元件再通過第一導(dǎo)電帶流入第一匯流排，另一路電流流經(jīng)第二元件在通過第三導(dǎo)電帶流入第一匯流排，再從第一匯流排流出，通過第一匯流排上的電流與第二匯流排上相應(yīng)位置的電流方向相反，彼此產(chǎn)生的電感也能夠相互抵消一部分，從而實現(xiàn)減小電容器自感的目的。

12、可選地，所述第一元件條和所述第二元件條均為多個，沿所述第一元件或所述第二元件的卷繞軸線方向，每個所述第一元件條與對應(yīng)的所述第二元件條相對設(shè)置；多個所述第一元件條沿第二方向依次排布，多個所述第二元件條沿所述第二方向依次排布，所述第一方向、所述第二方向和所述第一元件或所述第二元件的卷繞軸線方向兩兩垂直。將多個第一元件條并聯(lián)，多個第二元件條并聯(lián)之后，再將多個第一元件條整體與多個第二元件條整體并聯(lián)，多個第一元件條與多個第二元件條并聯(lián)后能夠降低電容器的等效串聯(lián)電阻，進(jìn)而減少了電容器的發(fā)熱。

13、可選地，所述電容器還包括第一連接帶、第二連接帶、第三連接帶和第四連接帶，所述第一連接帶分別與多個所述第一導(dǎo)電帶連接，所述第二連接帶分別與多個所述第二導(dǎo)電帶連接，所述第三連接帶分別與多個所述第三導(dǎo)電帶連接，所述第四連接帶分別與多個所述第四導(dǎo)電帶連接。第一連接帶和第二連接帶用于將多個第一元件條并聯(lián)，第三連接帶和第四連接帶用于將多個第二元件條并聯(lián)，多個彼此并聯(lián)的第一元件條與多個彼此并聯(lián)的第二元件條并聯(lián)，以減少電容器的等效串聯(lián)電阻，進(jìn)而減少了電容器的發(fā)熱。

14、可選地，所述第一連接帶、所述第二連接帶、所述第三連接帶和所述第四連接帶均為多個，多個所述第一連接帶沿所述第一方向間隔設(shè)置，多個所述第二連接帶沿所述第一方向間隔設(shè)置，多個所述第三連接帶沿所述第一方向間隔設(shè)置，多個所述第四連接帶沿所述第一方向間隔設(shè)置。第一連接帶和第二連接帶均為多個，起到并聯(lián)多個第一元件條的同時能夠起到散熱的作用；第三連接帶和第四連接帶均為多個，起到并聯(lián)多個第二元件條的同時能夠起到散熱的作用，從而提升了電容器的散熱效率。

15、可選地，所述電容器還包括外殼、端蓋、第一端子和第二端子，所述外殼內(nèi)具有容納所述第一元件條、所述第二元件條、所述第一匯流排和所述第二匯流排的容納空間，沿所述第一方向，所述外殼具有一開口；所述端蓋與所述外殼連接以封閉所述開口上；所述第一端子穿設(shè)所述端蓋以與所述第一匯流排連接，所述第二端子穿設(shè)所述端蓋以與所述第二匯流排連接。第一端子與第一匯流排連接形成電容器的一極，第二端子與第二匯流排連接形成電容器的另一極。外殼和端蓋將第一元件條和第二元件條封閉在外殼內(nèi)，減少第一元件條和第二元件條的損傷。

16、可選地，沿所述第一元件或所述第二元件的卷繞軸線方向，所述第一連接端位于所述第二導(dǎo)電帶和所述第四導(dǎo)電帶之間的中點處。當(dāng)電流從第一連接端引入第二匯流排時，電流從第一連接端分別流向第二導(dǎo)電帶和第四導(dǎo)電帶，第二匯流排上流向第二導(dǎo)電帶的電流和流向第四導(dǎo)電帶的電流方向相反，電流流過的路徑相等，因此，流向第二導(dǎo)電帶的電流回路產(chǎn)生的電感與流向第四導(dǎo)電帶的電流回路產(chǎn)生的電感會相互抵消，從而降低電容器的自感。