本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于MMC的柔性直流換流站子模塊輔助更換裝置及更換方法。

背景技術(shù)：

模塊化多電平(modular multilevel converters，MMC)換流閥是柔性直流換流站的核心器件。根據(jù)電壓等級以及功率器件參數(shù)的不同，換流閥一般由幾百個(gè)至幾千個(gè)子模塊構(gòu)成。每個(gè)子模塊的重量在250Kg以上，安裝在距離地面1.8米至14米以上的換流閥的閥塔上。由于在運(yùn)行中難免出現(xiàn)因子模塊損壞而發(fā)生旁路或者跳閘的事件，對損壞的子模塊進(jìn)行更換是柔性直流換流站的一項(xiàng)重要的維護(hù)工作。綜合投運(yùn)的基于MMC換流閥的柔性直流輸電工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，對損壞子模塊進(jìn)行及時(shí)更換，保障換流閥子模塊的正常工作是柔性直流輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要保障。

目前，模塊化多電平換流閥子模塊的更換需要首先拆除故障的子模塊與閥塔、控制器和閥冷卻系統(tǒng)的連接后，通過人工搬運(yùn)的方式將閥塔上的子模塊搬運(yùn)至升高車的作業(yè)平臺(tái)上，隨后從作業(yè)平臺(tái)上將新的子模塊通過人工手段搬運(yùn)至安裝位置進(jìn)行安裝和測試。在對子模塊更換的過程中，由于升降車作業(yè)平臺(tái)與子模塊安裝位置之間存在一定的距離，再加上子模塊自身的重量較大，通過人工搬運(yùn)的方式移動(dòng)子模塊至安裝位置普遍存在子模塊傾覆、跌落或者與相鄰子模塊發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)與安裝位置的定位也需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人力，對作業(yè)人員的身體素質(zhì)要求較高，更換效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種可方便更換子模塊的基于MMC的柔性直流換流站子模塊輔助更換裝置及更換方法。

一種基于MMC的柔性直流換流站子模塊輔助更換裝置，包括滑座、限位 件及滾動(dòng)件；所述限位件設(shè)在所述滑座的兩側(cè)，所述限位件與所述滑座配合形成供所述子模塊滑動(dòng)通過的滑道；所述滾動(dòng)件活動(dòng)設(shè)在所述滑座上，且至少部分露在所述滑道內(nèi)，所述滾動(dòng)件能夠相對所述滑座滾動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述滑道為直道結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述滑座兩側(cè)的所述限位件之間的距離等于所述子模塊的寬度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述限位件包括兩塊限位板，所述兩塊限位板相對且平行設(shè)在所述滑座的兩側(cè)形成擋板結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輔助更換裝置在所述滑道的至少一端設(shè)有用于與換流站的閥塔進(jìn)行定位連接的對接頭。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)所述限位板的至少一端呈楔形臺(tái)形狀，該楔形臺(tái)形狀的端部形成所述對接頭；兩塊所述限位板在該楔形臺(tái)形狀的端部之間的距離大于所述子模塊的寬度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)所述限位板的兩端均具有所述對接頭。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述滾動(dòng)件為滾珠、滾軸或滾輪，且所述滾動(dòng)件有多個(gè)，多個(gè)所述滾動(dòng)件沿所述滑道分布。

一種基于MMC的柔性直流換流站子模塊的更換方法，使用上述任一實(shí)施例所述的輔助更換裝置，所述更換方法包括如下步驟：

將升高機(jī)構(gòu)的工作臺(tái)升至與待更換的子模塊的底部等高的位置；

在所述工作臺(tái)與待更換子模塊的換流閥的閥塔之間搭設(shè)所述輔助更換裝置，并將所述輔助更換裝置的端部插入所述閥塔內(nèi)使所述滑道的位置與待更換的子模塊的安裝位置對應(yīng)；

將待更換的子模塊從所述閥塔上拆除后，沿所述滑道推出；

將用于更換的所述子模塊通過所述輔助更換裝置沿所述滑道推至安裝位置進(jìn)行安裝。

通過使用本發(fā)明的基于MMC的柔性直流換流站子模塊輔助更換裝置，可以在換流閥子模塊的更換過程中將新的子模塊從作業(yè)平臺(tái)上快速準(zhǔn)確地安裝到閥塔子模塊安裝位置，降低了更換子模塊作業(yè)對人員身體素質(zhì)的要求，提升了 換流閥子模塊更換的效率，減少了停電時(shí)間，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為一實(shí)施方式的基于MMC的柔性直流換流站子模塊輔助更換裝置的俯視圖；

圖2為圖1所示的輔助更換裝置的側(cè)視圖；

圖3為圖1所示的輔助更換裝置的另一側(cè)視圖；

圖4為圖1所示的輔助更換裝置的應(yīng)用場合示意圖；

圖5為圖1所示的輔助更換裝置與換流站的閥塔對接的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請結(jié)合圖1、圖2和圖3，一實(shí)施方式的基于MMC的柔性直流換流站子模塊輔助更換裝置10包括滑座100、限位件200和滾動(dòng)件300。換流站具有換流閥，子模塊設(shè)在該換流閥的閥塔上。該輔助更換裝置10可用于在對閥塔上的子模塊進(jìn)行更換的過程中，達(dá)到節(jié)省人力物力的作用，提高更換效率。

滑座100呈直板狀，優(yōu)選采用鋼板等硬性材料制作成型。滑座100的一側(cè)表面設(shè)有多個(gè)安裝槽102。多個(gè)安裝槽102排列成兩列，沿滑座100的長度方向 分布。滑座100上還設(shè)有多個(gè)安裝孔(圖中未標(biāo)示)。多個(gè)安裝孔也排列成兩列，平行分布在滑座100的靠近邊緣的位置。

限位件200設(shè)置在滑座100的兩側(cè)邊緣處。限位件200與滑座100配合形成一可供子模塊滑動(dòng)的滑道12?；?2為直道結(jié)構(gòu)?；?00兩側(cè)的限位件200的主體部(即非端部)之間的距離等于子模塊的寬度。限位件200具有一定的高度，能夠從側(cè)面對子模塊形成限位，能夠限制子模塊的滑動(dòng)路徑，防止子模塊在滑動(dòng)過程中出現(xiàn)偏離、傾倒或跌落。子模塊可從滑道12的一端進(jìn)入，沿滑道滑動(dòng)至另一端滑出。

在本實(shí)施方式中，限位件200包括兩塊限位板210。兩塊限位板210相對設(shè)在滑座100的兩側(cè)形成擋板結(jié)構(gòu)。限位板210上也開設(shè)有安裝孔，該安裝孔與滑座100上的安裝孔對應(yīng)，限位板210可通過螺釘或螺栓等固定件安裝在滑座100上?？衫斫?，在其他實(shí)施方式中，限位件200也不限于使用限位板結(jié)構(gòu)，只要限位件200在滑座100上能夠形成限制子模塊滑出滑座100的限位通道即可。

滾動(dòng)件300活動(dòng)設(shè)在滑座100上，且至少部分露在滑道12內(nèi)。滾動(dòng)件300能夠相對滑座100滾動(dòng)。在本實(shí)施方式中，滾動(dòng)件300為滾珠。滾珠活動(dòng)卡在安裝槽102內(nèi)，且部分露出在滑道12中。通過設(shè)置滾動(dòng)件300，當(dāng)將子模塊滑入滑道12后，可以在滾動(dòng)件300的輔助下，更為省力地將子模塊從滑道12推送至另一端?？衫斫猓谄渌麑?shí)施方式中，滾動(dòng)件300還可以為滾軸或滾輪等機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，輔助更換裝置10在滑道12的兩端均設(shè)有用于與換流站的閥塔進(jìn)行定位連接的對接頭212。該對接頭212用于與位于閥塔上的子模塊安裝件進(jìn)行定位，保證子模塊準(zhǔn)確滑入安裝位置或從安裝位置滑出，同時(shí)該對接頭212還具有固定功能，用于將輔助更換裝置10緊密固定在閥塔上。

在本實(shí)施方式中，每個(gè)限位板210的兩端呈非楔形臺(tái)形狀，即限位板210的厚度在端部逐漸變小，整個(gè)滑道12的寬度在端部逐漸增大，形成一定的便于子模塊滑入的滑入角度，可以消除作業(yè)平臺(tái)與閥塔之間的角度差，在滑道12與子模塊的安裝位置非嚴(yán)格對接的情況下，也可以將子模塊滑入滑道12。限位板210上的楔形臺(tái)形狀的端部即形成上述對接頭212，可插入閥塔中與閥塔進(jìn)行固 定對接。

可理解，在其他實(shí)施方式中，該對接頭212也可以只設(shè)在滑道12的一端，在使用輔助更換裝置10時(shí)，只要將該端與閥塔進(jìn)行對接即可；相應(yīng)地，限位板210只要在一端形成該楔形臺(tái)形狀即可。該楔形臺(tái)形狀的端部也可以只設(shè)在一個(gè)限位板的一端或兩端，只要在與閥塔對接時(shí)，限位板的端部可以插入子模塊絕緣滑塊內(nèi)，且滑道12在至少一個(gè)端部的寬度大于子模塊的寬度即可。

本實(shí)施方式還涉及一種基于MMC的柔性直流換流站子模塊的更換方法，該更換方法通過使用上述輔助更換裝置10，在更換子模塊時(shí)，可以方便省力的更換子模塊。請參圖4和圖5，該更換方法具體包括如下步驟：

步驟一：將升高機(jī)構(gòu)的工作臺(tái)20升至與待更換的子模塊310的底部等高的位置。

步驟二：在工作臺(tái)20與待更換子模塊310的換流閥的閥塔30之間搭設(shè)輔助更換裝置10，并將輔助更換裝置10的端部插入閥塔30內(nèi)使滑道的位置與待更換的子模塊的安裝位置對應(yīng)。

具體是將該輔助更換裝置的對接頭212插入子模塊絕緣滑塊320中，是兩側(cè)的對接頭212緊緊扣住子模塊絕緣滑塊320兩端，保持絕緣滑塊320在側(cè)面限位板210的范圍內(nèi)，同時(shí)保證絕緣滑塊320與滑道12的端部對接且無較大的偏差。

步驟三：將待更換的子模塊310從閥塔上拆除后，沿滑道12推出。

步驟四：將新的用于更換的子模塊通過輔助更換裝置10沿滑道12推至安裝位置進(jìn)行安裝。

通過使用本發(fā)明的基于MMC的柔性直流換流站子模塊輔助更換裝置10，可以在換流閥子模塊的更換過程中將新的子模塊從作業(yè)平臺(tái)上快速準(zhǔn)確地安裝到閥塔子模塊安裝位置，降低了更換子模塊作業(yè)對人員身體素質(zhì)的要求，提升了換流閥子模塊更換的效率，減少了停電時(shí)間，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。