CN102868166A - 一种卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，所述晶闸管阀模块（7）包括晶闸管阀串单元（1）、主体框架单元（2）、TE板组件单元（3）、阻容保护单元（4）和水冷管路单元（5）；其特征在于，所述晶闸管阀模块外形为长方体结构；所述晶闸管阀串单元（1）、TE板组件单元（3）、阻容保护单元（4）和水冷管路单元（5）均安装在主体框架单元（2）上；所述电力电子装置的晶闸管阀模块均为结构相同的模块。该晶闸管模块内各单元均为相互独立不同功能的组件，可并行安装，互换性强，拆装方便，可提高系统稳定性。

Description

一种卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块
技术领域
本发明涉及一种水冷晶闸管模块，具体涉及一种应用于电力系统电力电子技术中不同电压等级卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块。
背景技术
晶闸管是目前使用最为广泛的阀元件，在高电压大电流应用方面，通常需数只晶闸管串联连接使用，而晶闸管阀组是静止无功补偿器（SVC）的核心组成部分。在电力系统和工业用户中，静止无功补偿器则普遍用来增强系统输电能力，提高系统稳定性以及抑制谐波振荡等功能。晶闸管阀组结构包括晶闸管等电气元件的安装、散热、电磁兼容以及高压绝缘等方面。为保证晶闸管元件正常工作，通常采用水冷冷却方式。随着电力与工业的迅速发展，工程对静止无功补偿装置技术性能各个方面要求越来越高，比如更高的电压等级、更恶劣的应用环境以及更灵活的使用方式等等。这些除了通过采用新的高性能元器件外，还要对其结构进行优化改进。目前，该类晶闸管阀组主要有以下不足：
1、元器件数量较多，安装接线复杂，系统稳定性差；
2、水冷系统需配比分流，不易控制，可导致散热效率不均衡；
3、使用方式不够灵活，不同容量、不同电压等级需要不用的阀组结构，成本高；
4、对工程现场要求高，占地面积大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，该晶闸管模块内各单元均为相互独立不同功能的组件，可并行安装，互换性强，拆装方便，可提高系统稳定性。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，所述晶闸管阀模块7包括晶闸管阀串单元1、主体框架单元2、TE板组件单元3、阻容保护单元4和水冷管路单元5；其特征在于，所述晶闸管阀模块外形为长方体结构；所述晶闸管阀串单元1、TE板组件单元3、阻容保护单元4和水冷管路单元5均安装在主体框架单元2上；
所述电力电子装置的晶闸管阀模块均为结构相同的模块。
其中，所述主体框架单元2为长方体结构；所述长方体结构长、宽、高分别为1.5m、1m、0.4m。
其中，每个晶闸管阀模块7中包括两组晶闸管阀串单元1；所述两组晶闸管阀串单元1对称设置在主体框架单元2长边中心线的两侧。
其中，所述晶闸管阀串单元1为长方体结构，在晶闸管阀串单元1长边中心线两侧均设置阻容保护单元4和水冷管路单元5；晶闸管阀串单元1长边中心线两侧的阻容保护单元4和水冷管路单元5对称。
其中，所述晶闸管阀模块的叠加组合方式包括并排水平布置方式和上下叠加的布置方式；当晶闸管阀模块叠加组合时，在两两阀模块之间安装有复合绝缘子6。
其中，所述晶闸管阀串单元1包括串联的晶闸管和散热器。
其中，当电力系统电压低于所述晶闸管模块7设计额定电压时，在满足工作电压等级要求的情况下，减少晶闸管阀串单元1中的晶闸管数量，空缺处用合金铝件替代。
其中，所述TE板组件单元3采用一触二方式的TE板；每块TE板通过导线与两支反并联的晶闸管连接，通过发送触发脉冲控制晶闸管导通。
其中，所述水冷管路单元5进水水管、软管、晶闸管散热器、水冷电阻和回水水管；所述回水水管有两个支路；所述进水水管、软管、晶闸管散热器和水冷电阻依次连接，组成进水回路；其中一个回水水管、进水回路和另一支回水水管依次并联。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
1、本发明提供的卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，其中晶闸管阀串单元1中晶闸管和散热器等上下一次安装组成的一般称为立式；晶闸管阀串一次水平安装组成的称为卧式，晶闸管模块7的零件易加工安装，成本低；
2、本发明提供的卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，内各组件单元可独立安装维护，节省工期；
3、本发明提供的卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，结构紧凑，空间利用率高；
4、本发明提供的卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，组合灵活，拓展性强，可用于各种高压静止无功补偿项目；
5、本发明提供的卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，水冷管路并联，流量均匀，提高系统稳定性。
附图说明
图1是本发明提供的晶闸管阀模块7叠加排列应用右视图；
图2是本发明提供的晶闸管阀模块7叠加排列应用前视图；
图3是本发明提供的晶闸管阀模块7俯视图；
图4是本发明提供的晶闸管阀模块晶闸管阀串单元1俯视图；
图5是本发明提供的晶闸管阀模块7主体框架单元2轴侧视图；
图6是本发明提供的晶闸管阀模块7TE板组件单元3轴侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明提供的卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，该晶闸管阀模块具有使用灵活、高可靠性、结构通用、紧凑型的特点。
根据实际工况，每层晶闸管阀模块均为配置相同的独立单元。根据系统电气参数选定晶闸管和其他元件型号，并确定每相需要的晶闸管阀模块数量及叠加组合方式，如图1-2所示。
本发明提供的晶闸管阀模块7俯视图如图3所示，晶闸管阀模块7包括晶闸管阀串单元1、主体框架单元2、TE板组件单元3、阻容保护单元4、水冷管路单元5；晶闸管阀模块外形为长方体结构；晶闸管阀串单元1、TE板组件单元3、阻容保护单元4和水冷管路单元5均安装在主体框架单元2上。电力电子装置的晶闸管阀模块均为结构相同的模块。
主体框架单元2为长方体结构；长方体结构长、宽、高分别为1.5m、1m、0.4m。
每个晶闸管阀模块7中包括两组晶闸管阀串单元1；两组晶闸管阀串单元1对称设置在主体框架单元2长边中心线的两侧。晶闸管阀串单元1为长方体结构，在晶闸管阀串单元1长边中心线两侧均设置阻容保护单元4和水冷管路单元5；晶闸管阀串单元1长边中心线两侧的阻容保护单元4和水冷管路单元5对称。本发明提供的晶闸管阀模块晶闸管阀串单元1俯视图如图4所示。
TE板组件单元3设置在主体框架单元2的前端，即设备调试一侧。
晶闸管阀模块7的叠加组合方式包括并排水平布置方式和上下叠加的布置方式，由于模块组合高度低，上下叠加布置，可以降低对房间高度和室内面积大小的要求。当晶闸管阀模块叠加组合时，在两两阀模块之间安装有复合绝缘子6，保证晶闸管阀模块对地或相间绝缘
晶闸管阀串单元1包括串联的晶闸管和散热器。每个模块配两组阀串，当电力系统电压低于所述晶闸管模块设计额定电压时，在满足工作电压等级要求的情况下，可以相应减少晶闸管阀串单元1中的晶闸管数量，空缺处用合金铝件替代，从而可以降低成本。
所述的主体框架单元其特征在于总体高度低，传统卧式阀体一般主体框架高度在800mm左右，此主体框架单元高度为400mm，降低了结构零件加工难度，避免了传统结构中大量的焊接工序，更容易安装和维护。本发明提供的晶闸管阀模块7主体框架单元2轴侧视图如图5所示。
TE板组件单元3采用一触二方式的TE板；每块TE板通过导线与两支反并联的晶闸管连接，通过发送触发脉冲控制晶闸管导通。本发明提供的晶闸管阀模块7TE板组件单元3轴侧视图如图6所示。
水冷管路单元5进水水管、软管、晶闸管散热器、水冷电阻和回水水管；所述回水水管有两个支路；进水水管、软管、晶闸管散热器和水冷电阻依次连接，组成进水回路；其中一个回水水管、进水回路和另一支回水水管依次并联。
每个晶闸管阀模块7包含的各个单元均可独立安装维护，并行组装可有效缩短加工周期。
本发明提供的卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块元器件数量少，安装接线简单，系统稳定性好；水冷管路单元易控制，散热效率均衡；使用方式灵活，不同容量、不同电压等级不需要不同的阀组结构，成本低；对工程现场要求低，占地面积小。
最后应当说明的是：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的说明，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，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块，所述晶闸管阀模块（7）包括晶闸管阀串单元（1）、主体框架单元（2）、TE板组件单元（3）、阻容保护单元（4）和水冷管路单元（5）；其特征在于，所述晶闸管阀模块外形为长方体结构；所述晶闸管阀串单元（1）、TE板组件单元（3）、阻容保护单元（4）和水冷管路单元（5）均安装在主体框架单元（2）上；
所述电力电子装置的晶闸管阀模块均为结构相同的模块。
2.如权利要求1所述的晶闸管阀模块，其特征在于，所述主体框架单元（2）为长方体结构；所述长方体结构长、宽、高分别为1.5m、1m、0.4m。
3.如权利要求1所述的晶闸管阀模块，其特征在于，每个晶闸管阀模块（7）中包括两组晶闸管阀串单元（1）；所述两组晶闸管阀串单元（1）对称设置在主体框架单元（2）长边中心线的两侧。
4.如权利要求3所述的晶闸管阀模块，其特征在于，所述晶闸管阀串单元（1）为长方体结构，在晶闸管阀串单元（1）长边中心线两侧均设置阻容保护单元（4）和水冷管路单元（5）；晶闸管阀串单元（1）长边中心线两侧的阻容保护单元（4）和水冷管路单元（5）对称。
5.如权利要求1所述的晶闸管模块，其特征在于，所述晶闸管阀模块的叠加组合方式包括并排水平布置方式和上下叠加的布置方式；当晶闸管阀模块叠加组合时，在两两阀模块之间安装有复合绝缘子（6）。
6.如权利要求1所述的晶闸管模块，其特征在于，所述晶闸管阀串单元（1）包括串联的晶闸管和散热器。
7.如权利要求6所述的晶闸管模块，其特征在于，当电力系统电压低于所述晶闸管模块（7）设计额定电压时，在满足工作电压等级要求的情况下，减少晶闸管阀串单元（1）中的晶闸管数量，空缺处用合金铝件替代。
8.如权利要求1所述的晶闸管模块，其特征在于，所述TE板组件单元（3）采用一触二方式的TE板；每块TE板通过导线与两支反并联的晶闸管连接，通过发送触发脉冲控制晶闸管导通。
9.如权利要求1所述的晶闸管模块，其特征在于，所述水冷管路单元（5）进水水管、软管、晶闸管散热器、水冷电阻和回水水管；所述回水水管有两个支路；所述进水水管、软管、晶闸管散热器和水冷电阻依次连接，组成进水回路；其中一个回水水管、进水回路和另一支回水水管依次并联。
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