專(zhuān)利名稱(chēng)：臥式光控水冷晶閘管閥組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臥式高壓大功率水冷散熱的光控晶閘管閥組，主要應(yīng)用于電力、 冶金和所有使用光控晶閘管作為核心器件的其它領(lǐng)域，可承載35KV、66KV及更高電壓等級(jí)。
背景技術(shù)：
晶閘管是靜止無(wú)功補(bǔ)償器的核心組成部分，通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角可以對(duì)阻抗進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，可以增強(qiáng)系統(tǒng)輸電能力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、阻尼功率振蕩和抑制次同步振蕩等功能。晶閘管閥通常要承受高電壓、大電流，需要采用多個(gè)晶閘管串并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。晶閘管閥組是電力系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的核心組成部分。晶閘管閥組的結(jié)構(gòu)涉及的技術(shù)范圍較為廣泛，包括半導(dǎo)體器件的安裝、傳熱、固體及流體應(yīng)力分析、電磁兼容、高壓絕緣配合等多方面的技術(shù)。因此晶間管閥的機(jī)械安裝是至關(guān)重要的，只有采用合理的機(jī)械安裝構(gòu)造，才能為晶閘閥的安全運(yùn)行和方便維護(hù)提供有力的保障。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的晶閘管閥組電壓等級(jí)大多在35KV及以下，國(guó)內(nèi)僅有66KV的立式光控閥組樣機(jī)，申請(qǐng)?zhí)枮?009200162532的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種66kV光控水冷晶閘管閥組，其技術(shù)要點(diǎn)為66kV光控水冷晶閘管，每相包括兩個(gè)閥單元，每個(gè)閥單元均由晶閘管單元、回報(bào)板單元、阻容保護(hù)單元、框架單元、水管單元、走線槽單元、均壓環(huán)單元組成，其特征在于，閥組為雙立體結(jié)構(gòu)，由左右兩個(gè)閥單元串聯(lián)構(gòu)成單項(xiàng)閥組，左右兩個(gè)閥單元之間采用銅箔軟線排連接，每個(gè)閥單元的水管單元位于閥單元中間位置，需要水冷的晶閘管單元及阻容保護(hù)單元的水冷電阻設(shè)置在水管單元的兩側(cè)；不需水冷的除水冷電阻以外的阻容保護(hù)單元的其他器件、走線槽單元、均壓環(huán)單元設(shè)置在閥組四周。上述立式光控閥組相比傳統(tǒng)閥組有一定的優(yōu)越性，但還是存在缺陷1、立式安裝的光控晶閘管由于其自身重力作用，致使閥組頂部的晶閘管和底部的晶閘管受力不均；2、 立式安裝元件串的冷卻水存在高度差，致使元件串水壓不一致，不能滿足元件散熱的一致性；3、將水冷電阻和阻尼電容并排設(shè)置在一塊板子上，當(dāng)其中一個(gè)元件出故障需要更換時(shí)， 要把整塊板子取下來(lái)，不便于更換。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種臥式安裝的、水路電路分開(kāi)布置的高壓大功率光控水冷晶間管閥組，此閥組元件之間不存在高度差，不同元件安裝在不同的板子上，方便安裝和更換。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
臥式光控水冷晶閘管閥組，每相由兩個(gè)閥單元串聯(lián)組成，每個(gè)閥單元由兩串反并聯(lián)的晶閘管單元、觸發(fā)板單元，框架單元、阻容保護(hù)電容單元、均壓電阻單元、內(nèi)部水管單元、絕緣子單元、并聯(lián)軟母線單元、阻容保護(hù)水冷電阻單元組成，其特征在于，兩個(gè)閥單元的閥體為臥式結(jié)構(gòu)布置，由左右兩個(gè)閥單元串聯(lián)組成單相閥組。所述左右兩個(gè)閥單元之間采用軟銅母線串聯(lián)，每個(gè)閥單元的水管單元位于閥單元的前下方位置，需要水冷的晶閘管單元設(shè)置在水管單元的上方，阻容保護(hù)的水冷電阻單元設(shè)置在水管單元的后方，閥單元的中間下方。所述不需要水冷的阻容保護(hù)的電容單元及均壓電阻單元設(shè)置在閥組的后下方，電容裝在環(huán)氧板上，使之與均壓電阻隔開(kāi)；均壓電阻單元用支架裝在環(huán)氧板上，裝在閥單元的后下方；走線槽單元設(shè)在閥單元上方的前后側(cè)。所述閥組可為單體臥式結(jié)構(gòu)，由一個(gè)閥單元構(gòu)成單相閥組，構(gòu)成單體臥式光控水冷晶閘管閥組。所述閥單元采用臥式模塊化布置，只要改變閥單元數(shù)量，即可形成不同電壓等級(jí)的閥組，閥組適用于35kV、66 kV及66 kV以上的電壓等級(jí)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、采用臥式結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)閥組串聯(lián)構(gòu)成單相閥組，閥組結(jié)構(gòu)緊湊合理，維護(hù)更換元件方便；2、所有水管布置在閥組的前下方，所有電器的接線都走在閥組的后方、上方，同時(shí)將水冷電阻裝在閥組的中下方，實(shí)現(xiàn)水路、電路分開(kāi)布置，便于檢修和維護(hù)，既使漏水，也不會(huì)造成電氣短路，改變了傳統(tǒng)的水路、電路交錯(cuò)布置的方式。同時(shí)也減小了導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)造成的干擾，空間布置更加合理；3、閥組兩端的安裝支架采用焊接的不銹鋼支架，不會(huì)因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)而產(chǎn)生渦流；4、兩個(gè)晶閘管單元采用多層銅箔焊在一起的軟母線反并聯(lián)，由于閥組用于高壓大電流場(chǎng)合，采用軟母線聯(lián)結(jié)可以減小電動(dòng)力，保證母線與散熱器接觸良好，同時(shí)可減小集膚效應(yīng)。


圖1 臥式光控晶閘管閥組的機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)的軸側(cè)圖； 圖2 臥式光控晶閘管閥組的機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)的主視圖3 臥式光控晶閘管閥組的機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)的俯視圖4 臥式光控晶閘管閥組的機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖5:晶閘管單元結(jié)構(gòu)示意圖6:觸發(fā)板單元結(jié)構(gòu)示意圖7 阻容保護(hù)電容單元結(jié)構(gòu)示意圖8:均壓電阻單元結(jié)構(gòu)示意圖9 阻容保護(hù)水冷電阻單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為晶閘管單元，2為觸發(fā)板單元，3為框架單元、4為阻容保護(hù)電容單元、5為均壓電阻單元、6為水管單元、7為絕緣子單元、8為并聯(lián)軟母線單元、9為阻容保護(hù)水冷電阻單元。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1
見(jiàn)圖廣圖4，光控水冷晶閘管閥組，該閥組采用臥式結(jié)構(gòu)，由左右兩個(gè)閥組串聯(lián)構(gòu)成單相閥組。左右兩個(gè)閥單元之間采用軟銅母線連接。單個(gè)閥組采用臥式結(jié)構(gòu)，由晶閘管單元 1，觸發(fā)板單元2，框架單元3、阻容保護(hù)電容單元4、均壓電阻單元5、水管單元6、絕緣子單元 7、軟母線8、阻容保護(hù)水冷電阻單元9等組成。需要水冷的晶閘管單元1布置在水管單元6 的上方，需要水冷的阻容保護(hù)水冷電阻單元9布置在水管單元6的后方；不需要水冷的阻容保護(hù)電容單元4布置在阻容保護(hù)水冷電阻單元9的后方，均壓電阻單元5布置在閥單元的后下方的環(huán)氧布板上，有利于均壓電阻單元5的散熱，由于均壓電阻單元5的發(fā)熱有環(huán)氧布板的隔離，避免阻容保護(hù)電容單元4受到均壓電阻單元5的熱輻射的影響；阻容保護(hù)電容單元4、均壓電阻單元5、阻容保護(hù)水冷電阻單元9均通過(guò)環(huán)氧布板與框架單元3連接，走線槽單元設(shè)在閥單元上方的前后側(cè)。兩個(gè)晶閘管單元1采用多層銅箔焊在一起的軟母線8反并聯(lián)，由于閥組用于高壓大電流場(chǎng)合，采用軟母線聯(lián)結(jié)可以減小電動(dòng)力，保證母線與散熱器接觸良好，同時(shí)可減小集膚效應(yīng)。每個(gè)閥單元均裝在硅橡膠絕緣子7上，硅橡膠絕緣子下裝安裝座。見(jiàn)圖5 圖9，晶閘管單元、觸發(fā)板單元、阻容保護(hù)電容單元、均壓電阻單元、阻容保護(hù)水冷電阻單元分別采用集中布置方式，有效節(jié)省了空間，各單元之間也互不影響，
實(shí)施例2
見(jiàn)圖廣圖4，由單體閥組構(gòu)成35KV光控水冷晶閘管閥組，該閥組采用臥式結(jié)構(gòu)。由晶閘管單元1，觸發(fā)板單元2，框架單元3、阻容保護(hù)電容單元4、均壓電阻單元5、內(nèi)部水管單元 6、絕緣子7、軟母線8、阻容保護(hù)水冷電阻單元9等組成。需要水冷的晶閘管單元1布置在內(nèi)部水管的上方，需要水冷的阻容保護(hù)水冷電阻單元9布置在內(nèi)部水管的后方；不需要水冷的阻容保護(hù)電容單元4布置在阻容保護(hù)水冷電阻單元9的后方，均壓電阻單元5布置在閥單元的后下方的環(huán)氧布板上，有利于均壓電阻單元5的散熱，由于均壓電阻單元5的發(fā)熱有環(huán)氧布板的隔離，避免阻容保護(hù)電容單元4受到均壓電阻單元5的熱輻射的影響；阻容保護(hù)電容單元4、均壓電阻單元5、阻容保護(hù)水冷電阻單元9均通過(guò)環(huán)氧布板與框架單元3連接，走線槽單元設(shè)在閥單元上方的前后側(cè)。兩個(gè)晶間管單元1采用多層銅箔焊在一起的軟母線8反并聯(lián)，由于閥組用于高壓大電流場(chǎng)合，采用軟母線聯(lián)結(jié)可以減小電動(dòng)力，保證母線與散熱器接觸良好，同時(shí)可減小集膚效應(yīng)。每個(gè)閥單元均裝在硅橡膠絕緣子7上，硅橡膠絕緣子下裝安裝座。實(shí)施例3
在原有臥式水冷光控晶間管閥組的基礎(chǔ)上繼續(xù)增加閥單元的數(shù)量，可得到更高電壓等級(jí)的閥組。本發(fā)明所述臥式閥組，其光控晶閘管和水冷散熱器的安裝，是采用特殊的壓裝方法壓裝完成，所述壓裝方法至少包括以下步驟
步驟一，選擇合適尺寸的兩塊環(huán)氧側(cè)拉板和一塊中間壓板組成臥式光控晶間管閥組的 H形骨架；
步驟二，將H形骨架豎放，依次在H形骨架的中間壓板上裝上所需定位銷(xiāo)、水冷散熱器和光控晶間管，再依次裝上調(diào)正餅、壓裝組件和壓板，壓板的中心孔套在壓裝組件的壓簧導(dǎo)桿上，并把壓板與兩側(cè)的環(huán)氧側(cè)拉板用緊固件連接起來(lái)；
步驟三，調(diào)整步驟2所述的緊固件，使壓板和壓裝組件按照一定的壓裝力壓在光控晶閘管和水冷散熱器上，將光控晶間管和水冷散熱器固定；步驟四，裝好H形骨架一端的元件串后把H形骨架倒過(guò)來(lái)按上述同樣的步驟安裝另一端的元件串。 本發(fā)明還可以有很多變形，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神的情況下所作的任何修改均應(yīng)視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍具體視權(quán)利要求書(shū)而定。
權(quán)利要求
1.臥式光控水冷晶閘管閥組，每相由兩個(gè)閥單元串聯(lián)組成，每個(gè)閥單元由兩串反并聯(lián)的晶間管單元、觸發(fā)板單元，框架單元、阻容保護(hù)電容單元、均壓電阻單元、內(nèi)部水管單元、 絕緣子單元、并聯(lián)軟母線單元、阻容保護(hù)水冷電阻單元組成，其特征在于，兩個(gè)閥單元的閥體為臥式結(jié)構(gòu)布置，由左右兩個(gè)閥單元串聯(lián)組成單相閥組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式光控水冷晶間管閥組，其特征在于，左右兩個(gè)閥單元之間采用軟銅母線串聯(lián)，每個(gè)閥單元的水管單元位于閥單元的前下方位置，需要水冷的晶閘管單元設(shè)置在水管單元的上方，阻容保護(hù)的水冷電阻單元設(shè)置在水管單元的后方，閥單元的中間下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臥式光控水冷晶閘管閥組，其特征在于，不需要水冷的阻容保護(hù)的電容單元及均壓電阻單元設(shè)置在閥組的后下方，電容裝在環(huán)氧板上，使之與均壓電阻隔開(kāi)；均壓電阻單元用支架裝在環(huán)氧板上，裝在閥單元的后下方；走線槽單元設(shè)在閥單元上方的前后側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的臥式光控水冷晶間管閥組，其特征在于，所述閥組可為單體臥式結(jié)構(gòu)，由一個(gè)閥單元構(gòu)成單相閥組，構(gòu)成單體臥式光控水冷晶閘管閥組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的臥式光控水冷晶間管閥組，其特征在于，所述閥單元采用臥式模塊化布置，只要改變閥單元數(shù)量，即可形成不同電壓等級(jí)的閥組，閥組適用于!35kV、66 kV及66 kV以上的電壓等級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種臥式光控水冷晶閘管閥組，每相由兩個(gè)閥單元串聯(lián)組成，每個(gè)閥單元由兩串反并聯(lián)的晶閘管單元、觸發(fā)板單元，框架單元、阻容保護(hù)電容單元、均壓電阻單元、內(nèi)部水管單元、絕緣子單元、并聯(lián)軟母線單元、阻容保護(hù)水冷電阻單元組成，兩個(gè)閥單元的閥體為臥式結(jié)構(gòu)布置，由左右兩個(gè)閥單元串聯(lián)組成單相閥組。閥單元采用臥式模塊化布置，可承載35kV、66kV及以上電壓等級(jí)。優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，有效利用空間，水路電路分開(kāi)布置，純水冷卻。
文檔編號(hào)H01L25/00GK102290402SQ20111027925
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者余軍, 吳強(qiáng), 周方圓, 周靖, 李幼保, 李超, 楊磊, 毛金平, 沈丁建, 涂少平, 王才孝, 王桂華, 蔡蔚, 譚勝武, 鄧建華, 黃燕艷 申請(qǐng)人:株洲變流技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限公司