专利名称：一种晶闸管换流阀阀模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统电子换流阀领域，具体涉及一种晶闸管换流阀阀模块。
背景技术：
换流阀作为高压直流输电系统的核心部件，其发展和应用已经有多年的历史。根据直流输电的电压等级和输送功率的要求，选择合适的晶闸管类型，将晶闸管的控制、触发和保护单元以及晶闸管冷却系统有机地组合在一起，就构成了换流阀阀模块。目前换流阀阀模块在结构设计上主要分为框架式结构和模块式结构两种形式。对于框架式结构，多采用金属材料或者金属材料与绝缘材料构成阀模块的支撑框架，在阀模块内部分散布置各种元器件。这种结构形式存在重量载荷集中的问题，对阀模块的支撑框架结构强度要求高，对材料的机械性能要求提高，增加阀模块的设计难度，不可避免的增加了阀模块的重量和结构尺寸。模块式结构设计紧凑，阀模块的重量和结构尺寸相应较小，但是目前一个阀模块最多安装8只晶闸管，这样会导致工程需要的阀模块数量太多，造成了阀模块工程现场组装难度增大，效率降低，若在满足使用要求的情况下减少阀模块的数量， 就必须在每个阀模块上增加晶闸管的数量。另外，现有的水冷系统有全串联和全并联两种形式，采用全串联结构会出现冷却较慢，效果不理想的问题，采用全并联结构会出现水路总管线上结点较多，管路复杂的问题。因此，若在阀模块中增加晶闸管的数量，并采用现有水冷系统就会出现冷却效果不理想或管路复杂的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种晶闸管换流阀阀模块，以解决现有晶闸管换流阀阀模块在增加晶间管数量时冷却效果不理想或管路复杂的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种晶闸管换流阀阀模块，包括框架、阀段和水冷系统；所述阀段包括由设定个数的晶闸管串联构成的晶闸管单元；所述水冷系统由一组水冷散热器和水管组成，所述晶间管单元的每个晶间管两侧都对应连接有一个水冷散热器，整个水冷系统分为至少两个并联连接的独立单元，每个单元都设有独立的进水口和出水口，且每个单元中的进水口和出水口在不同的水冷散热器上，所述进水口与出水口之间连接有串接所有水冷散热器的串联水路。所述水冷系统中每个单元的进水口和出水口分别位于相邻的两个水冷散热器上。该阀模块还包括阻尼电容单元，该阻尼电容单元采用带有安装板的模块化结构， 整体安装在框架上，且其电容接线柱与阀段相对。所述框架由左右支撑架、U型绝缘梁和阻尼电容单元的安装板固定连接组成，且整体框架的下方设置至少一个阀段支撑梁。所述每个晶闸管与阻尼电容单元中对应连接的两只阻尼电容为长短结合的结构形式，短电容在上，长电容在下。本实用新型的晶闸管换流阀阀模块通过增加阀模块压接晶闸管的数量，不仅保留了传统模块式结构紧凑的优点，而且使工程上需要的阀模块数量大大减少，降低了阀模块工程现场的组装强度，大大缩短了换流阀的安装周期，提高了现场工作效率；同时为了满足晶闸管的散热要求，采用串并联水路设计，通过较大管径的水管串联后并联，不仅具有串联水路结点少，管路简单的优点，而且具备并联水路散热效果好的优点，可以有效降低水冷系统内的水压要求，提高了水冷系统的工作寿命。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步介绍。如图1所示为本实用新型晶闸管换流阀阀模块的整体结构示意图，由图可知，该阀模块包括框架、阀段2、晶闸管控制单元3、阻尼电容单元5和水冷系统；阀段2固定设置于框架的中部，晶闸管控制单元3和阻尼电容单元5并列位于阀段的一侧，水冷系统位于另一侧。框架由左右支撑架1、U型绝缘梁9和阀段支撑梁12共同构成，用于支撑阀段2及阻尼电容单元5，本实施例采用了两根绝缘阀段支撑梁支撑阀段，不仅增强了阀模块整体的结构强度，避免在运输过程中由于随机振动而对阀段产生损害，而且可以在没有附加支撑的情况下直接可以更换晶间管，使得更换过程更加快捷。尤其是在阀塔上直接更换阀模块上的晶闸管，由于阀塔内部空间十分有限，明显优于传统模块式阀模块晶闸管的更换过程。阀段由晶闸管单元及其对应的直流均压电阻15和取能电阻13组成，晶闸管单元由设定个数(本实施例为14个)的晶闸管6串联而成，晶闸管控制单元中的每个控制块与晶闸管单元的晶间管一一对应设置；水冷系统由一组水冷散热器和PVDF水管15组成，整个水冷系统分为至少两个独立的单元，每个单元都设带有独立的进水口 10和出水口 11 ；晶闸管单元的每个晶间管两侧都对应连接有一个水冷散热器7 ；晶间管控制单元中的控制块与晶闸管单元的晶间管一一对应设置，并对应安装在水冷散热器上，直流均压电阻15和取能电阻13对应安装于相应水冷散热器7上；每个晶闸管与阻尼电容单元5中两只对应的阻尼电容连接，阻尼电容单元单独安装，可以节省阀模块装配时间。阀段由夹紧环4和碟簧8及附属结构件共同组成压接系统，水冷散热器和晶闸管依次安装在压接系统内，由精确液压加载机构以一定的压力压接成一个整体。晶间管控制单元、直流均压电阻和取能电阻都安装在水冷散热器上，每3个直流均压电阻和1对取能电阻及一个晶闸管控制单元的控制块对应1只晶闸管。阻尼电容单元采用采用带有安装板的模块化结构，独立组装，每只晶闸管对应两只阻尼电容，每对电容采用长短结合的结构形式，电容接线柱与阀段相对，一方面大大缩短了电容到晶闸管的距离，提高的阻尼电容的电气性能；另一方面长短结合短电容在上，长电容在下，可以在保证阻尼电容和晶闸管控制单元的电气距离的条件下使得整体结构更加紧凑。阻尼电容单元整体安装在框架上。本实施例的阀模块水冷系统的15个水冷散热器的水路从中间分成两个独立的单元，各单元之间又形成并联结构，且每个单元中的进水口和出水口在不同的水冷散热器上，进水口与出水口之间连接有串接所有水冷散热器的串联水路，其位置和连接关系如图1所示，水冷系统中每个单元的进水口和出水口分别位于相邻的两个水冷散热器上，各单元中相邻的水冷散热器之间的进水口与出水口利用水管间隔式错位相接，进水口与出水口之间构成一个串联水路，由图1可看出，第一单元中第一个散热器的一个接口作为主进水口，第二个散热器的一个接口作为主出水口，第一个散热器的出口与第三个散热器的进口相连， 第三个与第五个相接，第五个与第七个相接，第七个接第八个，第八个接第六个，第六个接第四个，第四个接第二个，由此构成一个串联的水路；同理，第二单元的散热器连接与第一单元相同。本实用新型的优点如下(1)可以同时压接8-16只晶闸管，通过增加阀模块压接晶闸管的数量，不仅保留了传统模块式结构紧凑的优点，而且使工程上需要的阀模块数量大大减少，降低了阀模块工程现场的组装强度，大大缩短了换流阀的安装周期，提高了现场工作效率。(2)为了满足晶闸管的散热要求，采用串并联水路设计。通过较大管径的水管串联后并联，不仅具有串联水路结点少，管路简单的优点，而且具备并联水路散热效果好的优点，可以有效降低水冷系统内的水压要求，提高了水冷系统的工作寿命。同时由于选用较大管径的水管，水管内部不容易被堵塞，明显优于传统框架式阀模块采用的并联水路。
权利要求1.一种晶间管换流阀阀模块，包括框架、阀段和水冷系统；所述阀段包括由设定个数的晶闸管串联构成的晶闸管单元；所述水冷系统由一组水冷散热器和水管组成，所述晶闸管单元的每个晶间管两侧都对应连接有一个水冷散热器，其特征在于整个水冷系统分为至少两个并联连接的独立单元，每个单元都设有独立的进水口和出水口，且每个单元中的进水口和出水口在不同的水冷散热器上，所述进水口与出水口之间连接有串接所有水冷散热器的串联水路。
2.根据权利要求1所述的晶闸管换流阀阀模块，其特征在于所述水冷系统中每个单元的进水口和出水口分别位于相邻的两个水冷散热器上。
3.根据权利要求1所述的晶闸管换流阀阀模块，其特征在于该阀模块还包括阻尼电容单元，该阻尼电容单元采用带有安装板的模块化结构，整体安装在框架上，且其电容接线柱与阀段相对。
4.根据权利要求3所述的晶闸管换流阀阀模块，其特征在于所述框架由左右支撑架、 U型绝缘梁和阻尼电容单元的安装板固定连接组成，且整体框架的下方设置至少一个阀段支撑梁。
5.根据权利要求4所述的晶闸管换流阀阀模块，其特征在于所述每个晶闸管与阻尼电容单元中对应连接的两只阻尼电容为长短结合的结构形式，短电容在上，长电容在下。
专利摘要本实用新型涉及一种晶闸管换流阀阀模块，包括框架、阀段和水冷系统；阀段包括晶闸管单元；水冷系统由一组水冷散热器和水管组成，晶闸管单元的每个晶闸管两侧都对应连接有一个水冷散热器，整个水冷系统分为至少两个并联连接的独立单元，每个单元都设有独立的进水口和出水口，且每个单元中的进水口和出水口在不同的水冷散热器上，进水口与出水口之间连接有串接所有水冷散热器的串联水路。本实用新型的晶闸管换流阀阀模块采用串并联水路设计，通过较大管径的水管串联后并联，不仅具有串联水路结点少，管路简单的优点，而且具备并联水路散热效果好的优点，可以有效降低水冷系统内的水压要求，提高了水冷系统的工作寿命。
文档编号H02M1/00GK201937444SQ201020663788
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者姚为正, 张建, 张承, 朱新华, 杜玉格, 肖晋, 贾艳玲, 马俊民 申请人:许继集团有限公司