[发明专利]用于高压设备的屏蔽装置

说明书

本发明涉及一种用于与相邻物体分开的高压设备(18)的屏蔽装置以及一种包括换流器和屏蔽装置的换流站，其中该高压设备具有第一电势，而相邻物体具有第二电势，屏蔽装置包括第一屏蔽元件(26)和第二屏蔽元件(28)以及至少一个电阻元件(30，32)，其中第一屏蔽元件(26)与所述高压设备(18)相邻放置，并且通过间隙(G)与第二屏蔽元件(28)分开，并且电阻元件跨越间隙(G)将第一屏蔽元件(26)和第二屏蔽元件(28)互连。

技术领域

本发明涉及用于高压设备的屏蔽装置以及包括换流器和这种屏蔽装置的换流站。

背景技术

电力传输可以通过高压直流(HVDC)来实现，并且在许多情况下，HVDC是优于AC传输的选项。

在电厂中，可能需要执行从HVDC到三相AC的转换，反之亦然。HVDC功率换流器包括多个阀，这些阀是换流站的关键部件，并且阀通常容纳在阀厅中。

当设计阀厅时，必须考虑几个因素。安全方面非常重要，并且要求阀厅的一些空间尺寸最小。例如，功率换流器与其所在的阀厅的壁和天花板之间的空气间隙在一些情况下应当高达约10米，并且在其它情况下仅为几米。阀厅的尺寸高度依赖于配电网络的电压水平。电压越高，通常需要与周围相距的距离越远。

阀厅的尺寸由预期应用、阀结构的设计、相邻的结构以及其他因素确定。

然而，与此相反，还期望阀厅尽可能小。通常，土地空间稀缺且昂贵，因此需要保持阀厅的尺寸减小。进一步地，不同国家规定了不同法规，在一些国家中，可能难以获得建筑许可。更进一步地，美学方面还使得更加期望提供小而紧凑的子站，使得它们对环境的影响尽可能的小。在一些国家中，投资和安装成本(包括例如材料成本和劳动力成本)可能很高，因此更进一步期望使阀厅的尺寸最小化。

高电压应用(诸如功率换流器)的可靠性、保密性和安全性非常值得关注。与电力变压器有关的危险包括例如放电；由于高强度电弧引起的电力故障可能会造成大面积停电，并且对于电力公司而言非常昂贵。因此，无论是被动还是主动，保护措施都至关重要。

已经在改进高压组件方面采取了一些措施，目的在于，比如，在不降低可靠性要求的情况下，提高保密性并且使得能够设计尺寸更小的阀厅。

这些措施中的一些措施可以基于屏蔽装置的使用。屏蔽具有使设备周围的电场平滑的功能。因此，屏蔽降低了电晕放电的风险以及设备电击穿的风险。

代替如通常所做的将屏直接连接到HV设备，在US 2009/0266605中描述了一种新方案，其中使用了一种屏设计，其具有连接在阀与对应屏之间的电阻器。

在WO 2009/150100中公开了另一结构，其中屏设计包括支撑元件，该支撑元件被实现为连接在高压装置与电晕屏蔽之间的电阻元件。

尽管上文所描述的解决方案在减小设备和壳体之间的距离方面有效，但仍有改进余地。

发明内容

因此，本发明的一个目的是减小相邻物体与高压设备之间的距离。

根据第一方面，该目的通过用于与相邻物体间隔开的高压设备的屏蔽装置来实现，其中该高压设备具有第一电势，并且相邻物体具有第二电势，所述屏蔽装置包括第一屏蔽元件和第二屏蔽元件以及至少一个电阻元件，其中第一屏蔽元件与所述高压设备相邻放置并且通过间隙与第二屏蔽元件分开，并且电阻元件跨越间隙将第一屏蔽元件和第二屏蔽元件互连。

根据第二方面，该目的还通过换流站实现，该换流站包括换流器，该换流器用于在交流和直流之间进行转换并且被围合在壳体中。换流器包括多个换流阀，其中至少一个换流阀被设置有根据第一方面的屏蔽装置，并且其中阀具有第一电势，并且壳体是具有第二电势的相邻物体。

本发明具有若干个优点。它允许减小高压设备与相邻物体之间的距离。从而可以更有效地使用高压设备周围的空间。而且，这通过进一步提高耐压能力来完成。