[發(fā)明專利]基于晶閘管的新型的高壓直流輸電用換流閥閥模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910243506.4
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101795052A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫家良;魏曉光;張升;屈海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H01L23/473
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)換流閥領(lǐng)域，具體涉及一種基于晶閘管的高壓直流輸電用換流閥閥模塊。?

背景技術(shù)

換流閥作為高壓直流輸電系統(tǒng)的核心設(shè)備，其發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)有多年的歷史。傳統(tǒng)高壓直流輸電的換流閥閥模塊是以晶閘管串聯(lián)結(jié)構(gòu)為核心，同時又包含了晶閘管的控制、觸發(fā)和保護(hù)系統(tǒng)。圍繞晶閘管的安全可靠工作，換流閥閥模塊包括以下輔助元器件：飽和電抗器組件4、晶閘管單元51、阻尼電阻單元53、阻尼電容單元52，直流均壓電阻512、取能電阻513、用于晶閘管控制、觸發(fā)和保護(hù)的控制單元56，以及滿足冷卻要求的水冷系統(tǒng)。根據(jù)直流輸電的電壓等級和輸送功率的要求，選擇合適的晶閘管型號，將這些元器件、控制單元56和水冷系統(tǒng)有效的整合在一起，就構(gòu)成了換流閥閥模塊。?

目前現(xiàn)有技術(shù)中在運(yùn)行的換流閥閥模塊存在著一些問題，比如易漏水、重量大、結(jié)構(gòu)尺寸大、安裝和維護(hù)不方便等缺點。漏水是目前影響換流閥安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素，也是目前在運(yùn)行的換流閥常出現(xiàn)的運(yùn)行問題。換流閥結(jié)構(gòu)和重量特性又關(guān)系到換流閥的成本和安裝維護(hù)方便性，安裝和維護(hù)特性又關(guān)系到換流閥工程應(yīng)用的可操作性和工作效率。?

目前換流閥閥模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計在元器件布局上，基本都是將晶閘管511、阻尼電容521、阻尼電阻531、直流均壓電阻512、門極單元等作為一個組件整體設(shè)計，這個組件就被成為晶閘管級組件5。在晶閘管級組件5設(shè)計上，基本上都是把若干個串聯(lián)晶閘管級的晶閘管作為一個獨立晶閘管單元，阻尼電容521作為一個獨立的阻尼電容單元52、阻尼電阻531作為一個獨立阻尼電阻單元53，控制回路一個獨立控制單元56，晶閘管單元51、阻尼電阻單元53、阻尼電容單元52和控制單元56在閥模塊的布局設(shè)計上，基本采用在一個平面布置，即將這些單元在閥模塊結(jié)構(gòu)框架上展開放置，有的閥模塊以晶閘管單元為中心，在其兩側(cè)放置阻尼電容單元52、阻尼電阻單元53和控制單元56，有的閥模塊則將晶閘管單元51、阻尼電阻單元53、阻尼電容單元52和控制單元56沿一個方向并列放置。?

晶閘管級元器件在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的平鋪放置設(shè)計，增大了閥模塊在寬度方向的尺寸，該尺寸的增加會帶來以下的問題：?

(1)不利于元器件在安裝和拆卸維護(hù)，尤其是閥模塊在運(yùn)行現(xiàn)場維護(hù)時，須設(shè)置特殊的?工具，將維修的距離予以延伸，才能達(dá)到拆卸和維護(hù)的目的。?

(2)不利于晶閘管級的元器件之間的電氣接線，對于晶閘管級組件5，阻尼電容、阻尼電阻531、直流均壓電阻512、取能電阻513和控制回路等，基本都是圍繞晶閘管511進(jìn)行電氣接線，采用平鋪布局后，距離晶閘管511遠(yuǎn)的元器件其電氣接線必然被延長，這樣會影響換流閥的電氣性能。電氣接線被延長后，同時也會影響閥模塊在布局設(shè)計上的工藝美觀性。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種幾何尺寸小、重量輕、組裝方便且便于維護(hù)的新型的換流閥閥模塊。?

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：閥模塊由五個環(huán)形的鋁合金框架11和四根絕緣槽梁12相連接構(gòu)成閥模塊支撐框架1，其中四根鋁合金框架11分別以兩個為一組位于閥模塊寬度方向的兩側(cè)。在閥模塊支撐框架1上，分別兩個布置飽和電抗器組件和兩個晶閘管級組件5，其中兩個飽和電抗器組件4位于閥模塊沿長度方向的外側(cè)，晶閘管級組件5則位于閥模塊的中部。飽和電抗器組件4和晶閘管級組件5之間通過軟連接母排6連接在一起。兩個晶閘管級組件5在電氣設(shè)計上是相同的，在結(jié)構(gòu)布局上是一致的，本發(fā)明的特點就在于晶閘管級組件5的布局設(shè)計上，由于兩個晶閘管級組件5在結(jié)構(gòu)上一致的，所以僅以一個晶閘管級組件5講述本發(fā)明的特點。?