[發明專利]臥式光控水冷晶閘管閥組

無效

• 申請號: 201110279251.4
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102290402A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 周靖;周方圓;黃燕艷;吳強;楊磊;王才孝;余軍;鄧建華;譚勝武;蔡蔚;王桂華;李幼保;毛金平;沈丁建;李超;涂少平
• 申請（專利權）人: 株洲變流技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L23/367;H01L23/473
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發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域，可承載35KV?、66KV及更高電壓等級。

背景技術

晶閘管是靜止無功補償器的核心組成部分，通過控制晶閘管的觸發角可以對阻抗進行連續調節，可以增強系統輸電能力，提高系統穩定性、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，需要采用多個晶閘管串并聯來實現。晶閘管閥組是電力系統中動態無功補償裝置的核心組成部分。

?晶閘管閥組的結構涉及的技術范圍較為廣泛，包括半導體器件的安裝、傳熱、固體及流體應力分析、電磁兼容、高壓絕緣配合等多方面的技術。因此晶閘管閥的機械安裝是至關重要的，只有采用合理的機械安裝構造，才能為晶閘閥的安全運行和方便維護提供有力的保障。

目前國內應用的晶閘管閥組電壓等級大多在35KV及以下，國內僅有66KV的立式光控閥組樣機，申請號為2009200162532的實用新型專利公開了一種66kV光控水冷晶閘管閥組，其技術要點為：66kV光控水冷晶閘管，每相包括兩個閥單元，每個閥單元均由晶閘管單元、回報板單元、阻容保護單元、框架單元、水管單元、走線槽單元、均壓環單元組成，其特征在于，閥組為雙立體結構，由左右兩個閥單元串聯構成單項閥組，左右兩個閥單元之間采用銅箔軟線排連接，每個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單元的水冷電阻設置在水管單元的兩側；不需水冷的除水冷電阻以外的阻容保護單元的其他器件、走線槽單元、均壓環單元設置在閥組四周。

上述立式光控閥組相比傳統閥組有一定的優越性，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置在一塊板子上，當其中一個元件出故障需要更換時，要把整塊板子取下來，不便于更換。

因此，有必要對現有技術進行改進。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種臥式安裝的、水路電路分開布置的高壓大功率光控水冷晶閘管閥組，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。

本發明采用的技術方案是：

臥式光控水冷晶閘管閥組，每相由兩個閥單元串聯組成，每個閥單元由兩串反并聯的晶閘管單元、觸發板單元，框架單元、阻容保護電容單元、均壓電阻單元、內部水管單元、絕緣子單元、并聯軟母線單元、阻容保護水冷電阻單元組成，其特征在于，兩個閥單元的閥體為臥式結構布置，由左右兩個閥單元串聯組成單相閥組。

所述左右兩個閥單元之間采用軟銅母線串聯，每個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置在水管單元的上方，阻容保護的水冷電阻單元設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的電容單元及均壓電阻單元設置在閥組的后下方，電容裝在環氧板上，使之與均壓電阻隔開；均壓電阻單元用支架裝在環氧板上，裝在閥單元的后下方；走線槽單元設在閥單元上方的前后側。

所述閥組可為單體臥式結構，由一個閥單元構成單相閥組，構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，只要改變閥單元數量，即可形成不同電壓等級的閥組，閥組適用于35kV、66?kV及66?kV以上的電壓等級。

本發明的優點在于：1、采用臥式結構，由兩個閥組串聯構成單相閥組，閥組結構緊湊合理，維護更換元件方便；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，同時將水冷電阻裝在閥組的中下方，實現水路、電路分開布置，便于檢修和維護，既使漏水，也不會造成電氣短路，改變了傳統的水路、電路交錯布置的方式。同時也減小了導線過長造成的干擾，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，不會因為電磁感應而產生渦流；4、兩個晶閘管單元采用多層銅箔焊在一起的軟母線反并聯，由于閥組用于高壓大電流場合，采用軟母線聯結可以減小電動力，保證母線與散熱器接觸良好，同時可減小集膚效應。

附圖說明

圖1：臥式光控晶閘管閥組的機械安裝結構的軸側圖；

圖2：臥式光控晶閘管閥組的機械安裝結構的主視圖；

圖3：臥式光控晶閘管閥組的機械安裝結構的俯視圖；

圖4：臥式光控晶閘管閥組的機械安裝結構的側視圖；