CN102163909B - 一种应用于高压直流换流阀的水管结构 - Google Patents
一种应用于高压直流换流阀的水管结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电力电子中的水冷系统领域，更具体地涉及一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构，所述水管结构包括进水口、饱和电抗器、晶阀管散热器、阻尼电阻和出水口，水管结构包括第一支路、第二支路和第三支路三个彼此独立的冷却支路并联组成，每个独立的冷却支路采用串联连接，本发明将直流换流阀配水管路设计成并串联混合型布置方式，通过合理匹配热元件的流阻和热阻，在获得良好换热条件下，水系统的流动阻力增加不大，同时有较好的电绝缘特性，减少了水接头个数，降低了泄露的概率。
Description
技术领域：
本发明涉及电力电子中的水冷系统领域，更具体地涉及一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构。
背景技术：
换流阀是直流输电工程的核心设备，其设计应用了电力电子技术、光控转换技术、高压技术、控制技术、均压技术、冷却技术和高压用绝缘材料的最新技术。其中水冷却系统是换流阀的重要组成部分，它将阀厅上各元器件的功耗发热量排放到阀厅外，保证可控硅运行正常结温在正常范围内。
传统的水冷却系统布置采用串联或并联方式。换流阀阀组件采用串联冷却方式，冷却水从进水管分多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，流量大，可以保证每个水冷元件都得到充分冷却。但出、入水口的温度差较大,尤其是最后冷却的元件处在较高温度工作，同时水冷系统因管道截面积过大导致较小的电阻。为改善冷却回路末端元件受热情况和提高水电阻，通常采用并联管路的布置，但同时带来水接头过多和流量过大等现象。
发明内容：
本发明的目的是提供一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构，将直流换流阀配水管路设计成并串联混合型布置方式，通过合理匹配热元件的流阻和热阻，在获得良好换热条件下，水系统的流动阻力增加不大，同时有较好的电绝缘特性，减少了水接头个数，降低了泄露的概率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构，所述水管结构包括进水口、饱和电抗器、晶阀管散热器、阻尼电阻和出水口，所述水管结构包括第一支路、第二支路和第三支路三个彼此独立的冷却支路并联组成，所述每个独立的冷却支路采用串联连接。
本发明提供的一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构技术方案中，所述三个彼此独立冷却支路共同使用一个进水口和出水口。
本发明提供的另一优选的一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构技术方案中，所述第一支路包括进水口、饱和电抗器、三个晶阀管散热器和出水口。
本发明提供的再一优选的一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构技术方案中，所述第二支路包括进水口、两个晶阀管散热器、三个阻尼电阻和出水口。
本发明提供的又一优选的一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构技术方案中，所述第三支路包括进水口、两个晶阀管散热器、三个阻尼电阻和出水口。
由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：
1、每个受热元件可以均匀冷却，充分发挥水系统的冷却能力。
2、多条独立的支路，减少了水流流程，减少了流动阻力，可以降低泵功率。
3、多条独立的支路，可以采用较细的水管，提高了水路的电绝缘特性。
4、多条独立支路并联，减少了水接头个数，降低了接头的腐蚀和泄露的可能。
附图说明
图1为一种应用于高压直流换流阀的新型的水管结构示意图；
其中，1-进水口，2-饱和电抗器，3-晶阀管散热器，4-阻尼电阻，5-出水口。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1-2所示，本例的一种液力冲击装置，包括进水口1、饱和电抗器2、晶阀管散热器3、阻尼电阻4和出水口5，水管结构包括至少两个彼此独立的冷却支路并联组成，本方案中冷却支路包括第一支路、第二支路和第三支路三个彼此独立的冷却支路并联组成，每个独立的冷却支路采用串联连接，三个彼此独立冷却支路共同使用一个进水口1和出水口5，第一支路包括进水口1、饱和电抗器2、三个晶阀管散热器3和出水口5，第二支路包括进水口1、两个晶阀管散热器3、三个阻尼电阻4和出水口5，第三支路包括进水口1、两个晶阀管散热器3、三个阻尼电阻4和出水口5。
设计时，首先根据传热和流体力学理论计算热元件的热负荷和流阻特性，进行元件的热流合理匹配，计算出总管路的水流量和截面积以及泵压头，然后确定水流道分支的数量，最后匹配分支管路的串联元件。
按照上述的技术方案，所采用的水流道分支数量，串联元件类型和数量应视系统发热功率和阻力特性而定，由此形成的技术方案也属本发明的保护范围。
最后应该说明的是：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，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种应用于高压直流换流阀的水管结构，所述水管结构包括进水口(1)、饱和电抗器(2)、晶阀管散热器(3)、阻尼电阻(4)和出水口(5)，其特征在于：所述水管结构包括第一支路、第二支路和第三支路三个彼此独立的冷却支路并联组成，每个独立的冷却支路采用串联连接；所述三个彼此独立冷却支路共同使用一个进水口(1)和出水口(5)；所述第一支路依次包括进水口(1)、饱和电抗器(2)、三个晶阀管散热器(3)和出水口(5)；所述第二支路依次包括进水口(1)、两个晶阀管散热器(3)、三个阻尼电阻(4)和出水口(5)。
2.如权利要求1所述的一种应用于高压直流换流阀的水管结构，其特征在于：所述第三支路包括进水口(1)、两个晶阀管散热器(3)、三个阻尼电阻(4)和出水口(5)。
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