一種用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，包括：晶閘管閥串組件、TCU板組件、阻容均壓組件和高頻送能組件；晶閘管閥串組件設(shè)置在阻容均壓組件之間，并且與阻容均壓組件并聯(lián)連接；TCU板組件與高頻送能組件連接后設(shè)置在阻容均壓組件的一側(cè)；TCU板組件分別控制晶閘管閥串組件和阻容均壓組件；晶閘管閥組底部設(shè)有環(huán)氧澆注絕緣子，其改進(jìn)之處在于，晶閘管閥組為立式模塊化結(jié)構(gòu)，單獨(dú)或組合串聯(lián)設(shè)置在6kV～35kV固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置中。和現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，滿足6kV～35kV電壓等級需求，通用性強(qiáng)；結(jié)構(gòu)緊湊，易安裝；并采用一體化澆注式高頻送能CT，解決了原有結(jié)構(gòu)形式所出現(xiàn)的問題。
【專利說明】—種用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種晶閘管閥組，具體涉及一種用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力用戶對電能質(zhì)量的要求也越來越高。電壓偏差是電能質(zhì)量的一個重要方面，目前覆蓋廣、數(shù)量大的配電網(wǎng)系統(tǒng)存在供電半徑大，結(jié)構(gòu)不合理等現(xiàn)狀，造成電壓偏差問題比較突出。
[0003]目前，普遍采用的電壓調(diào)整手段是有載調(diào)壓變壓器和開關(guān)投切電容器組。但是，有載調(diào)壓變壓器和開關(guān)投切電容器組均存在不能隨負(fù)荷的波動而頻繁動作的缺點(diǎn)，造成部分時段電壓偏差超標(biāo)。當(dāng)機(jī)械開關(guān)投入電容器組時，在投入瞬間由于系統(tǒng)電壓瞬時值與電容器電壓值不同而產(chǎn)生較大的沖擊電流，以及在切除電容器組時由于機(jī)械開關(guān)燃弧而造成的操作過壓。機(jī)械開關(guān)在投入電容器組過程中產(chǎn)生的浪涌電流可達(dá)正常電流峰值的10?20倍，該浪涌電流除對電容器組的安全運(yùn)行帶來極大隱患外，還將激發(fā)較大幅值的震蕩過渡過程，振蕩頻率為電容器組與串聯(lián)電抗的諧振頻率。該震蕩向系統(tǒng)注入諧波電流，降低了電能質(zhì)量。而機(jī)械開關(guān)切除電容器組時斷口電弧重燃引起的危害更大，它將產(chǎn)生嚴(yán)重的操作過電壓，對電容器、開關(guān)及周邊其他用電設(shè)備造成極大的威脅。同時，運(yùn)行單位進(jìn)行電壓合格率考核越來越嚴(yán)格，而在現(xiàn)有設(shè)備條件下通過提高管理水平來進(jìn)一步提高電壓合格率水平的潛力有限，急需要采用新技術(shù)、新裝備來提高運(yùn)行水平。
[0004]針對以上問題現(xiàn)狀，固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置可以完全利用原有的無功設(shè)備，新增設(shè)備占地很小，對原有系統(tǒng)無特殊要求，改造投入較低，適合大量推廣應(yīng)用。裝置采用固態(tài)開關(guān)輔助開斷技術(shù)，將機(jī)械開關(guān)和基于晶閘管閥組的固態(tài)開關(guān)并聯(lián)，開關(guān)在開斷時不承受燃弧過程，被合分的容性設(shè)備可實(shí)現(xiàn)過零投入和開斷，不承受開關(guān)過程中的沖擊，提高了設(shè)備壽命，實(shí)現(xiàn)了頻繁合分操作，解決了由于無法使無功設(shè)備隨負(fù)荷變化而頻繁動作的問題。另一方面，電容器組投入后，晶閘管閥組被旁路退出，減少了裝置損耗，提高了裝置可靠性。由于損耗的降低，不需要了用于晶閘管閥冷卻的設(shè)備，減少了占地面積。與單獨(dú)采用晶閘管投切電容器(TSC)相比，損耗可大大降低。采用TSC進(jìn)行電容器組投切時，晶閘管閥在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生較大損耗。以12kv，IOMVAr電容器組為例，閥組損耗約為30kW，假定全年投入率為80，則TSC閥組的年耗電達(dá)21萬kWh。而固態(tài)復(fù)合開關(guān)在電容器組投入時，導(dǎo)通阻抗為πιΩ級，年損耗小于lOOkWh。
[0005]盡管如此，作為固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的核心部件，現(xiàn)有晶閘管閥組在結(jié)構(gòu)形式上存在以下問題:
[0006]1、只能滿足IOkV等級的需求，其他電壓等級系統(tǒng)下需重新設(shè)計(jì)；
[0007]2、閥組內(nèi)部每串晶閘管依靠四根棒形絕緣拉桿壓緊固定，安裝復(fù)雜繁瑣，成本聞;
[0008]3、高電位控制板(TE板)安裝盒屏蔽、防護(hù)效果差，接插端子不易安裝；[0009]4、每塊高電位控制板(TE板)需要一套高頻(5kHz)送能裝置(CT)，所需高頻送能裝置(CT)數(shù)量多，加工和安裝量大，并且電氣性能較差，易出現(xiàn)局部放電等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，采用立式模塊化結(jié)構(gòu)，能滿足6kV?35kV等電壓等級需求，通用性強(qiáng)；晶閘管采用環(huán)氧拉帶液壓頂壓方式，結(jié)構(gòu)緊湊，易安裝；并采用一體化澆注式高頻送能CT，解決了原有結(jié)構(gòu)形式所出現(xiàn)的問題。
[0011]本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]本實(shí)用新型提供的一種用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，所述晶閘管閥組設(shè)置在開關(guān)柜中或直接設(shè)置在室內(nèi)，自冷散熱，包括晶閘管閥串組件、TCU板組件、阻容均壓組件和高頻送能組件；所述晶閘管閥串組件設(shè)置在所述阻容均壓組件之間，并且與所述阻容均壓組件并聯(lián)連接；所述TCU板組件與高頻送能組件連接后設(shè)置在所述阻容均壓組件的一側(cè)；所述TCU板組件分別控制所述晶閘管閥串組件和阻容均壓組件；所述晶閘管閥組底部設(shè)有環(huán)氧澆注絕緣子，其改進(jìn)之處在于:所述晶閘管閥組為立式模塊化結(jié)構(gòu)，單獨(dú)或組合串聯(lián)設(shè)置在6kv?35kV固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置中。
[0013]其中，在6kV?IOkV固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置中設(shè)置一組所述晶閘管閥組。
[0014]其中，在IOkV?35kV固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置中串聯(lián)設(shè)置2或3組所述晶閘管閥組。
[0015]其中，所述晶閘管閥串組件包括晶閘管、散熱器、碟簧機(jī)構(gòu)、上法蘭、下法蘭和環(huán)氧拉帶；所述上法蘭和下法蘭分別設(shè)置在所述碟簧機(jī)構(gòu)的上下兩端，所述晶閘管和散熱器依次間隔疊放在碟簧機(jī)構(gòu)上，所述上法蘭和下法蘭通過環(huán)氧拉帶連接固定。
[0016]其中，所述T⑶板組件包括T⑶板卡、T⑶板屏蔽盒和固定板，所述T⑶板卡設(shè)置在TCU板屏蔽盒中，所述TCU板屏蔽盒設(shè)置在所述固定板上；所述TCU板屏蔽盒末端固定設(shè)有接線端子，所述接線端子設(shè)有雙排線簧孔和插針。
[0017]其中，所述阻容均壓組件為分體式雙層結(jié)構(gòu)，包括均壓電阻、吸收電容和支撐固定板；其中一層的所述支撐固定板上依次間隔疊加設(shè)置均壓電阻和吸收電容，另一層疊加設(shè)置所述均壓電阻；所述晶閘管閥串組件設(shè)置在所述阻容均壓組件的兩層之間。
[0018]其中，所述高頻送能組件包括高頻送能CT和固定件，所述高頻送能CT設(shè)有一次側(cè)線圈、二次側(cè)線圈和磁環(huán)。
[0019]其中，所述高頻送能CT為一體化澆注式結(jié)構(gòu)，所述一次側(cè)線圈、二次側(cè)線圈和磁環(huán)通過環(huán)氧樹脂真空澆注在所述高頻送能CT內(nèi)部。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果是:
[0021]1、采用立式模塊化設(shè)計(jì)，具備通用性和可疊加性，滿足6kV?35kV電力系統(tǒng)工程需要，無須重復(fù)性設(shè)計(jì)，另外體積小，可滿足室內(nèi)或柜內(nèi)安裝使用。
[0022]2、晶閘管閥串組件采用環(huán)氧拉帶固定、液壓頂壓的結(jié)構(gòu)形式，與原有結(jié)構(gòu)形式對比簡單可靠。
[0023]3、碟簧結(jié)構(gòu)由原有產(chǎn)品位于上部的方式改進(jìn)為位于底部，降低了整體的重心，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0024]4、T⑶板屏蔽盒主體采用鋁合金型材加工而成，易采購加工,一致性好,易散熱并且防護(hù)和屏蔽效果好。
[0025]5、接線端子內(nèi)配有雙排線簧孔及插針，保證了耐高壓和電氣連接的可靠性。
[0026]6、一體化澆注式高頻送能CT采用整體環(huán)氧樹脂真空澆注，體積小，成本低，電氣絕緣性能優(yōu)良。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的正視圖；
[0028]圖2是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的側(cè)視圖；
[0029]圖3是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的俯視圖；
[0030]圖4是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的晶閘管閥串組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的TCU板組件的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖6是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的阻容均壓組件的正視圖；
[0033]圖7是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的阻容均壓組件的后視圖；
[0034]圖8是:本發(fā)明提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組的高頻送能組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]其中:1、模塊化晶閘管閥組；2、晶閘管閥串組件；3、T⑶板組件；4、阻容均壓組件；5、高頻送能組件；6、環(huán)氧澆注絕緣子；7、晶閘管；8、散熱器；9、碟簧機(jī)構(gòu)；10、上法蘭；11、下法蘭；12、環(huán)氧拉帶；13、T⑶板卡；14、T⑶板屏蔽盒；15、固定板；16、接線端子；17、均壓電阻；18、吸收電容；19、支撐固定板；20、高頻送能CT ;21、固定件；22、一次側(cè)線圈；23、二次側(cè)線圈；24、磁環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0037]本實(shí)施例以用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組為例，如圖1至圖8所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組包括:模塊化晶閘管閥組1、晶閘管閥串組件2、TCU板組件3、阻容均壓組件4、高頻送能組件5、環(huán)氧澆注絕緣子6、晶閘管7、散熱器8、碟簧機(jī)構(gòu)9、上法蘭10、下法蘭11、環(huán)氧拉帶12、T⑶板卡13、T⑶板屏蔽盒14、固定板15、接線端子16、均壓電阻17、吸收電容18、支撐固定板19、高頻送能CT20、固定件21、一次側(cè)線圈22、二次側(cè)線圈23、磁環(huán)24。
[0038]模塊化晶閘管閥組I采用立式結(jié)構(gòu)，設(shè)置在開關(guān)柜中或直接設(shè)置在室內(nèi)，自冷散熱，如圖1至圖3所示，晶閘管閥串組件2設(shè)置在雙層結(jié)構(gòu)的阻容均壓組件4之間，并且與阻容均壓組件4并聯(lián)連接；TCU板組件3與高頻送能組件5連接后設(shè)置在阻容均壓組件4的一側(cè)；高頻送能組件5給T⑶板組件3供能，T⑶板組件3分別控制晶閘管閥串組件2和阻容均壓組件4 ;模塊化晶閘管閥組I的底部通過四個環(huán)氧澆注絕緣子6支撐。在6kV?IOkV固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置采用一組模塊化晶閘管閥組1，在IOkV?35kV固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置采用兩組或三組串聯(lián)連接的模塊化晶閘管閥組I。
[0039]晶閘管閥串組件2，如圖4所示，下法蘭11作為底部支撐，晶閘管7和散熱器8依次疊放在碟簧機(jī)構(gòu)9上，然后將上法蘭10放于最上端，用環(huán)氧拉帶12將上下法蘭連接，用專用的液壓工具施加晶閘管7對應(yīng)的額定壓力；晶閘管7的型號和數(shù)量可根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)整變更。
[0040]T⑶板組件3，如圖5所示，T⑶板屏蔽盒14采用鋁合金型材加工而成，末端蓋板固定的接線端子16內(nèi)配有雙排線簧孔及插針，保證了耐高壓和電氣連接的可靠性。
[0041]阻容均壓組件4為分體式雙層結(jié)構(gòu)，如圖6至圖7所示，其中一層的支撐固定板19上依次間隔疊加設(shè)置均壓電阻17和吸收電容18，另一層的支撐固定板19疊加設(shè)置均壓電阻17 ;晶閘管閥串組件2設(shè)置在阻容均壓組件4的兩層之間。
[0042]高頻送能組件5，如圖8所示，高頻送能CT20為一體化澆注式結(jié)構(gòu)，一次側(cè)線圈22、二次側(cè)線圈23和磁環(huán)24均用環(huán)氧樹脂真空澆注其在內(nèi)部，磁環(huán)24采用超微晶1K107材料。
[0043]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，所述晶閘管閥組設(shè)置在開關(guān)柜中或直接設(shè)置在室內(nèi)，自冷散熱，包括晶閘管閥串組件、TCU板組件、阻容均壓組件和高頻送能組件；所述晶閘管閥串組件設(shè)置在所述阻容均壓組件之間，并且與所述阻容均壓組件并聯(lián)連接；所述TCU板組件與高頻送能組件連接后設(shè)置在所述阻容均壓組件的一側(cè)；所述TCU板組件分別控制所述晶閘管閥串組件和阻容均壓組件；所述晶閘管閥組底部設(shè)有環(huán)氧澆注絕緣子，其特征在于: 所述晶閘管閥串組件包括晶閘管、散熱器、碟簧機(jī)構(gòu)、上法蘭、下法蘭和環(huán)氧拉帶；所述上法蘭和下法蘭分別設(shè)置在所述碟簧機(jī)構(gòu)的上下兩端，所述晶閘管和散熱器依次間隔疊放在碟簧機(jī)構(gòu)上，所述上法蘭和下法蘭通過環(huán)氧拉帶連接固定。
2.如權(quán)利要求1所述的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，其特征在于:所述T⑶板組件包括T⑶板卡、T⑶板屏蔽盒和固定板，所述T⑶板卡設(shè)置在T⑶板屏蔽盒中，所述TCU板屏蔽盒設(shè)置在所述固定板上；所述TCU板屏蔽盒末端固定設(shè)有接線端子，所述接線端子設(shè)有雙排線簧孔和插針。
3.如權(quán)利要求1所述的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，其特征在于:所述阻容均壓組件為分體式雙層結(jié)構(gòu)，包括均壓電阻、吸收電容和支撐固定板；其中一層的所述支撐固定板上依次間隔疊加設(shè)置均壓電阻和吸收電容，另一層疊加設(shè)置所述均壓電阻；所述晶閘管閥串組件設(shè)置在所述阻容均壓組件的兩層之間。
4.如權(quán)利要求1所述的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，其特征在于:所述高頻送能組件包括高頻送能CT和固定件，所述高頻送能CT設(shè)有一次側(cè)線圈、二次側(cè)線圈和磁環(huán)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于固態(tài)復(fù)合開關(guān)裝置的模塊化晶閘管閥組，其特征在于:所述高頻送能CT為一體化澆注式結(jié)構(gòu)，所述一次側(cè)線圈、二次側(cè)線圈和磁環(huán)通過環(huán)氧樹脂真空澆注在所述高頻送能CT內(nèi)部。
【文檔編號】H03K17/56GK203590187SQ201320735779
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】張雷, 常忠, 王承民, 袁洪亮, 郎平, 張偉華, 任西周 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞科技有限公司