一种直流换流阀用模块流量均衡水路的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种直流换流阀用模块流量均衡水路，该水路包括：进水管、出水管、饱和电抗器、晶闸管散热器、阻尼电阻和配水连接管路，水路回路由采用并、串联混合布置而成的晶闸管散热器和阻尼电阻支路、饱和电抗器支路组成；进水管与出水管平行设置并采用对角进出水方式，晶闸管散热器和阻尼电阻串联连接组成支路，并且并联设置在进水管和出水管之间，进水管首端与出水管末端和进水管末端与出水管首端分别设有饱和电抗器支路。和现有技术比，本发明提供的直流换流阀用模块流量均衡水路，使流量分配均匀，晶闸管温度分布均匀，同时水路无流动死区，避免了空气和杂质的沉积导致的局部放电的可能。
【专利说明】一种直流换流阀用模块流量均衡水路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流量均衡水路，具体讲涉及一种直流换流阀用模块流量均衡水路。
【背景技术】
[0002]随着我国高压直流输电技术的日益成熟，直流输电工程建设正处于发展的黄金期。在高压直流输电系统中，冷却系统作为换流阀散热系统的重要组成，其运行情况直接影响到整个直流系统的输电能力。因此，保证冷却系统稳定、可靠和高效运行显得尤为重要。
[0003]采用纯水冷却在当前被广泛应用于直流输电换流阀冷却系统中，阀模块冷却性能的好坏直接影响到晶闸管工作稳定性和可靠性。在工程实际应用中，由于阀模块冷却设计和使用不合理等原因导致的晶闸管结温过高、管路局部放电、模块流量不均衡屡见不鲜，因此阀模块冷却的合理设计和选用对换流阀长期可靠运行显得非常重要。
[0004]当前阀模块冷却采用的方式主要有两种，一种是采用串联方式；另外一种是并联方式。采用串联冷却方式的冷却水从进水管分2路进入晶闸管散热器、阻尼电阻和饱和电抗器，带走热量后汇集到出水管。串联管路中水的流动路程长，流阻较大，最后冷却的元件处在较高温度工作，需要大流量才可以保证每个水冷元件都得到充分冷却。出、入水口的温度差较大，第一级和最后一级被冷却的晶闸管热应力不一致，降低了晶闸管可利用率。为改善冷却回路末端晶闸管受热情况和提高冷却一致性，通常采用并联管路同侧进出水布置方式，但由于各支路路径不一，带来流量分配不均衡，越靠近进出水侧流量越大，远离进出水侧支路流量较小，导致各晶闸管冷却不均衡，温度一致性不好；同时进出水管末端流速较低，水管盲端的气体和杂质难以排出，冷却介质电导率上升引起绝缘水平降低，局部放电等问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供了一种直流换流阀用模块流量均衡水路，使流量分配均匀，晶闸管温度分布均匀，同时水路无流动死区，避免了空气和杂质的沉积导致的局部放电的可能。
[0006]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0007]本发明提供的一种直流换流阀用模块流量均衡水路，其改进之处在于，所述水路包括:进水管、出水管、饱和电抗器、晶闸管散热器、阻尼电阻和配水连接管路，所述水路回路由采用并、串联混合布置而成的晶闸管散热器和阻尼电阻支路、饱和电抗器支路组成；所述进水管与出水管平行设置并采用对角进出水方式，所述晶闸管散热器和阻尼电阻串联连接组成支路，并且并联设置在所述进水管和出水管之间，所述进水管首端与出水管末端和进水管末端与出水管首端分别设有饱和电抗器支路。
[0008]其中，所述直流换流阀包括:晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元和配水系统；所述晶闸管、阻尼电阻和饱和电抗器通过配水连接管路与进水管和出水管连接冷却。
[0009]其中，所述晶闸管散热器和阻尼电阻串联支路中由2个晶闸管散热器和阻尼电阻串联而成。
[0010]其中，所述饱和电抗器支路由2个饱和电抗器串联而成。
[0011]其中，所述水路中的介质为纯水。
[0012]其中，所述水路中的介质为冷却剂。
[0013]与现有技术比，本发明达到的有益效果是:
[0014]1、水路具有良好的流量均衡性能，可以保证每个支路发热元件得到充分的冷却。
[0015]2、晶闸管具有良好的均温性能，可以提高进水温度，满足各种环境的使用要求。
[0016]3、水路具有良好的绝缘特性，提高了水路的运行长期可靠性。
[0017]4、对角进出水布置方式，使各支路流体流动路径基本一致，不存在因水口位置不一导致的路径差异，进而流动阻力保持一致，各支路流量分配较为均衡。
[0018]5、晶闸管交叉冷却，使相邻晶闸管通过导热实现温度均衡，模块内晶闸管冷却较为一致。
[0019]6、模块进出水管末端进出水方式，使管内部湍流流动的流体容易将气体和杂质带出，无流动死区，避免局部区域空气和水质变差导致电导率升高引起的局部放电的可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是:本发明提供的直流换流阀用模块流量均衡水路的结构原理图；
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0022]本实施例以直流换流阀用模块流量均衡水路为例，如图1所示，本发明实施例提供的直流换流阀用模块流量均衡水路包括:进水管、出水管、饱和电抗器、晶闸管散热器、阻尼电阻和配水连接管路，冷却水路回路由采用并串联混合型布置而成的晶闸管散热器和阻尼电阻支路、饱和电抗器支路组成。
[0023]其中，进水管与出水管平行设置并采用对角进出水方式对其间并联的晶闸管散热器和阻尼电阻串联支路进行冷却，晶闸管散热器和阻尼电阻串联支路串联了 2个晶闸管散热器和阻尼电阻，串联支路同时冷却了多个元器件，进水管的首端与出水管的末端和进水管的末端与出水管的首端分别连接饱和电抗器支路。
[0024]其中，进水管首端的饱和电抗器支路，由进水管最近侧直接取水冷却两个饱和电抗器后进入出水管的末端，然后沿着出水管回到出水管出口，完成饱和电抗器冷却；进水管末端的饱和电抗器支路，由进水管最远侧取水冷却两个饱和电抗器后进入出水管的首端，然后直接回到出水管出口，完成饱和电抗器冷却。
[0025]其中，晶闸管散热器和阻尼电阻串联支路，由进水管中间各段取水冷却两个晶闸管和两个阻尼电阻后进入出水管中间各段，然后沿着出水管回到出水管出口，完成中间各晶闸管散热器和阻尼电阻串联支路冷却。
[0026]采用对角进出水方式可以使各支路流体流动路径基本一致，不存在因水口位置不一而导致的路径差异，进而流动阻力保持一致，各支路流量分配较为均衡；由于晶闸管交叉冷却，相邻晶闸管通过导热实现温度均衡，模块内晶闸管冷却较为一致；进出水水管采用末端进出水方式，管内部湍流流动的流体容易将气体和杂质带出，无流动死区，避免局部区域空气和水质变差导致电导率升高引起的局部放电的可能。
[0027]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种直流换流阀用模块流量均衡水路，其特征在于，所述水路包括:进水管、出水管、饱和电抗器、晶闸管散热器、阻尼电阻和配水连接管路，所述水路回路由采用并、串联混合布置而成的晶闸管散热器和阻尼电阻支路、饱和电抗器支路组成；所述进水管与出水管平行设置并采用对角进出水方式，所述晶闸管散热器和阻尼电阻串联连接组成支路，并且并联设置在所述进水管和出水管之间，所述进水管首端与出水管末端和进水管末端与出水管首端分别设有饱和电抗器支路。
2.如权利要求1所述的直流换流阀用模块流量均衡水路，其特征在于，所述直流换流阀包括:晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元和配水系统；所述晶闸管、阻尼电阻和饱和电抗器通过配水连接管路与进水管和出水管连接冷却。
3.如权利要求1所述的直流换流阀用模块流量均衡水路，其特征在于，所述晶闸管散热器和阻尼电阻串联支路中由2个晶闸管散热器和阻尼电阻串联而成。
4.如权利要求1所述的直流换流阀用模块流量均衡水路，其特征在于，所述饱和电抗器支路由2个饱和电抗器串联而成。
5.如权利要求1所述的直流换流阀用模块流量均衡水路，其特征在于，所述水路中的介质为纯水。
6.如权利要求1所述的直流换流阀用模块流量均衡水路，其特征在于，所述水路中的介质为冷却剂。
【文档编号】H01L23/473GK103579144SQ201310547732
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】周建辉, 查鲲鹏, 魏晓光, 王治翔, 王航, 栾洪洲, 谢剑 申请人:国家电网公司, 国网智能电网研究院, 中电普瑞电力工程有限公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院