CN108695307A - 一种避雷器内置的换流阀模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种避雷器内置的换流阀模块，避雷器设置在晶闸管压装结构的一侧，将大大减小换流阀模块所占用的体积。同时，避雷器与晶闸管压装结构平行设置，在第一主模块中的所述避雷器的两端分别为第一电位和第二电位，在第二主模块中的所述避雷器的两端分别为第二电位和第三电位。屏蔽罩组件第一屏蔽罩与所述第一主模块内部的避雷器的第一电位固定；第三屏蔽罩与所述第二主模块内部的避雷器的第三电位固定；第二屏蔽罩分别与所述第一主模块和所述第二主模块内部的所述避雷器的第二电位固定。将屏蔽罩的电位固定在主电路之外，屏蔽罩电位与主电路中晶闸管的电位相互隔离，进而将大大减小晶闸管压装结构内部的晶闸管的分压的不均匀程度。

Description

一种避雷器内置的换流阀模块

技术领域

本发明涉及换流阀阀模块技术领域，具体涉及一种避雷器内置的换流阀模块。

背景技术

换流阀阀塔是特高压直流输电中交流变直流、直流变交流的核心部件。目前已有的换流阀阀塔为多个阀模块吊装的形式，在阀塔外并联避雷器保护换流阀元器件不被雷电损坏。

常规直流输电工程利用晶闸管作为核心器件构造换流阀,换流阀包括主电路、触发和监控系统等，其中主电路由晶闸管、吸收电路、均压电阻和均压电容等组成。

现有技术中，换流阀屏蔽罩的电位固定在主电路上，此时屏蔽罩的对地电容会对主电路中的晶闸管的电压分布产生不均匀影响。而对于换流阀阀塔来讲，晶闸管为换流阀交直流变换的核心部件，需要单独设置饱和电抗器、阻尼电阻、阻尼电容等部件来保护晶闸管开通关断不被损坏。因此需要减小屏蔽罩对晶闸管的影响以减小晶闸管电压发布不均的情况。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的换流阀阀模块的屏蔽罩对晶闸管造成的电压分布不均匀的影响的缺陷。

为此，本发明提供一种避雷器内置的换流阀模块，包括：

主模块，包括彼此连接的第一主模块和第二主模块，所述第一主模块包括：第一主模块框架；若干个安装在所述第一主模块框架内部且彼此并排设置的第一晶闸管压装结构、第一门级单元、第一阻尼电容及第一避雷器；所述第一主模块中的所述第一避雷器的两端分别为第一电位和第二电位；

所述第二主模块包括：第二主模块框架；若干个安装在所述第二主模块框架内部且彼此并排设置的第二晶闸管压装结构、第二门级单元、第二阻尼电容及第二避雷器；所述第二避雷器的两端分别为第二电位和第三电位；

电抗器模块，设置在所述主模块两侧，所述电抗器模块包括第一电抗器模块和第二电抗器模块，所述第一电抗器模块包括：第一电抗器框架，连接在所述第一主模块框架上；第一电抗器和第二电抗器，并排设置在所述第一电抗器框架内部；

所述第二电抗器模块包括：第二电抗器框架，连接在所述第二主模块框架上；第三电抗器和第四电抗器，并排设置在所述第二电抗器框架内部。

屏蔽罩组件，连接在所述主模块和所述电抗器模块外部，所述屏蔽罩组件包括：第一屏蔽罩，与所述第一主模块内部的第一避雷器的第一电位固定；第三屏蔽罩，与所述第二主模块内部的第二避雷器的第三电位固定；第二屏蔽罩，分别与所述第一避雷器和第二避雷器的第二电位固定。

所述第一主模块框架与所述第一电抗器框架之间、所述第二主模块框架与所述第二电抗器框架之间通过减震器进行连接，所述减震器用以减弱所述电抗器模块传递至所述主模块上的振动。

所述第一晶闸管压装结构一侧设置有所述第一避雷器，所述第一晶闸管压装结构另一侧设置有所述第一阻尼电容及所述第一门级单元；所述第二晶闸管压装结构一侧设置有所述第二避雷器，所述第二晶闸管压装结构另一侧设置有所述第二阻尼电容及所述第二门级单元；

所述第一晶闸管压装结构与所述第一避雷器、所述第二晶闸管压装结构与所述第二避雷器之间设置有水冷系统。所述水冷系统包括：连接在所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构上的晶闸管压装水管，以及连接在所述第一电抗器模块和第二电抗器模块上的电抗器水管。

所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构包括：晶闸管组件，所述晶闸管组件一侧设置有均压电阻；若干根绝缘拉杆，所述绝缘拉杆的延伸方向与所述晶闸管组件的延伸方向一致；相对设置的活动端板和固定端板，若干根所述绝缘拉杆的两端分别连接在所述活动端板和固定端板上，所述活动端板、固定端板和所述绝缘拉杆形成用以容纳所述晶闸管组件的容纳腔；

所述晶闸管组件包括：若干个沿同一直线阵列设置的散热器，相邻两片所述散热器之间设置有晶闸管；所述散热器上设置有可供阻尼电阻安装的阻尼电阻散热区，以及，与所述晶闸管相对应的晶闸管散热区；冷却流道，设置在所述散热器内部，冷却液沿所述冷却流道流动，冷却液首先流入所述晶闸管散热区，然后流入所述阻尼电阻散热区，用以对连接在所述散热器上的所述晶闸管及所述阻尼电阻进行冷却。

所述散热器异于所述晶闸管的侧壁上设置有进液口和出液口，相邻两个所述散热器彼此串联形成散热器组，冷却液通过其中一个所述散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后从出液口流出并流入另一个散热器的所述进液口中，并最终从该散热器的所述出液口中流出。

所述阻尼电阻散热区设置在所述晶闸管上方，所述阻尼电阻可拆卸地安装在所述阻尼电阻散热区上。

所述阻尼电阻安装在所述阻尼电阻散热区时，所述阻尼电阻的外表面与所述散热器的外表面平齐设置。

所述阻尼电阻包括：绝缘外壳，可通过螺钉安装在所述散热器上；电阻丝，设置在所述绝缘外壳内部；金属底板，连接在所述电阻丝下方，所述金属底板与所述电阻丝之间设置有导热绝缘材料，所述阻尼电阻安装在所述散热器上时，所述金属底板与所述散热器相接触，所述电阻丝上的热量通过所述导热绝缘材料和所述金属底板传递至所述阻尼电阻散热区上；弹簧，设置在所述电阻丝与所述绝缘外壳内壁之间，所述绝缘外壳安装在所述阻尼电阻散热区后，所述绝缘外壳推动所述弹簧，所述弹簧提供使所述电阻丝、所述导热绝缘材料和所述金属底板压紧所述阻尼电阻散热区的力。

所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构还包括绝缘支撑梁，设置于所述活动端板及固定端板之间并位于所述晶闸管组件底部，在所述晶闸管压装结构进行压装前和拆卸后，所述绝缘支撑梁用于支撑所述晶闸管组件。

所述绝缘支撑梁上设置有增爬凹槽。

所述晶闸管组件的两端分别连接有第一母排和第二母排，电流经过所述第一母排流入所述晶闸管组件中，然后从所述第二母排中流出。

所述容纳腔内位于所述晶闸管组件与所述活动端板之间的位置设置有压力组件，所述压力组件用以将所述第一母排和所述第二母排贴紧在所述晶闸管组件上。

所述第一母排贴装于所述压力组件上，所述第二母排贴装于所述晶闸管组件远离所述压力组件的最后一个散热器上。

所述活动端板上设置有安装孔，所述压力组件包括：适配器，安装在所述活动端板的安装孔中；压装螺杆，嵌套在所述适配器中；压力件，设置在所述压装螺杆与所述第一母排之间，用以提供使所述第一母排压紧所述晶闸管组件的弹力。

所述压力件包括：锥面垫圈，可相对所述压装螺杆运动地套设在所述压装螺杆的内壁上；碟簧压片，过盈连接在所述锥面垫圈上，所述碟簧压片与所述压装螺杆之间设置有碟簧，所述碟簧用以提供所述弹力。

所述锥面垫圈上设置有对中孔，所述对中孔与所述第一母排之间设置有球面垫圈，所述球面垫圈嵌入所述对中孔中，所述球面垫圈的调心球面与所述锥面垫圈的调心锥面之间线接触。

所述第一母排上设置有对准孔，所述球面垫圈远离所述对中孔的一端设置有凸台，所述凸台插入所述对准孔中以使所述球面垫圈稳定连接在所述第一母排上。

所述绝缘拉杆的两端设置有缩颈部，相邻所述缩颈部上设置有外径大于所述缩颈部的台阶，所述台阶一侧设置有承压端，所述活动端板和所述固定端板设置有带有缺口的连接孔，所述缩颈部通过所述缺口进入所述连接孔中，外力作用在所述活动端板和所述固定端板上，所述连接孔运动至所述台阶处，所述活动端板和所述固定端板被所述承压端限制以防止脱出。

所述活动端板和所述固定端板的上部设置有挂环。

所述换流阀模块还包括母排结构，分别设置在每个所述电抗器模块内部，所述母排结构包括：电抗器间母排，设置在所述第一电抗器和所述第二电抗器之间、或所述第三电抗器与所述第四电抗器之间，用以使电流在两个所述第一电抗器和所述第二电抗器之间、或所述第三电抗器与所述第四电抗器之间传导；

电抗器晶闸管间母排(102)，一端连接所述第一电抗器或所述第三电抗器，另一端连接所述第一晶闸管压装结构或所述第二晶闸管压装结构，用以使电流依次流经所述第二电抗器(1713)、所述第一电抗器(1712)、所述第一晶闸管压装结构、所述第二晶闸管压装结构、所述第三电抗器(1722)和所述第四电抗器(1723)。

所述第一主模块框架和所述第二主模块框架之间通过螺栓固定连接在一起。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的避雷器内置的换流阀模块，避雷器设置在晶闸管压装结构的一侧，将大大减小换流阀模块所占用的体积，有效地降低包换换流阀模块的换流阀阀塔的建筑成本。

同时，在现有技术中，换流阀屏蔽罩的电位固定在主电路上，此时屏蔽罩的对地电容会对主电路中的晶闸管的电压分布产生不均匀影响。

而在本发明提供的换流阀模块中，避雷器与晶闸管压装结构平行设置，在第一主模块中的所述避雷器的两端分别为第一电位和第二电位，在第二主模块中的所述避雷器的两端分别为第二电位和第三电位。同时屏蔽罩组件由多部分组成，其中第一屏蔽罩与所述第一主模块内部的避雷器的第一电位固定；第三屏蔽罩与所述第二主模块内部的避雷器的第三电位固定；第二屏蔽罩分别与所述第一主模块和所述第二主模块内部的所述避雷器的第二电位固定。

通过上述的设置方式，将屏蔽罩的电位固定在主电路之外，屏蔽罩电位与主电路中晶闸管的电位相互隔离，进而将大大减小晶闸管压装结构内部的晶闸管的分压的不均匀程度。

2.本发明提供的避雷器内置的换流阀模块，所述主模块框架与所述电抗器框架之间通过减震器进行连接，所述减震器用以减弱所述电抗器模块传递至所述主模块上的振动，继而提高电抗器的使用稳定性。同时，通过将电抗器单独悬吊在两个主模块的两端，可以避免电抗器的振动影响换流阀模块其他部分的电气与水路连接，避免出现水管松动或电路连接松动、导致电气连接断开及漏水情况等问题。

3.本发明提供的避雷器内置的换流阀模块，所述晶闸管压装结构一侧设置有所述避雷器，所述晶闸管压装结构另一侧设置有所述阻尼电容及所述门级单元，在所述晶闸管压装结构与所述避雷器之间设置有水冷系统。

在本发明中，换流阀模块内部的组件以晶闸管压装结构为分界线，将避雷器和水冷系统设置在靠近避雷器的一侧，此时水冷系统与门级单元和阻尼电容相远离。由于水冷系统可能发生漏水，而冷却水会严重影响换流阀模块内部电气元件的使用稳定性，因此将水冷系统与门级单元等器件分离，可以有效地预防上述情况的发生，并实现换流阀模块内部的“水电分离”。

4.本发明提供的避雷器内置的换流阀模块，散热器侧壁上设置有进液口和出液口，相邻两个所述散热器彼此串联形成散热器组，两个散热器共用一个水路，冷却液通过其中一个所述散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后流入另一个散热器的所述进液口中，最终从该散热器的所述出液口中流出。

本发明中，进行冷却工作前的冷却液在进水管中流动，进行完冷却工作的冷却液在出水管中流动。进水管中引出进水头，进水头的水进入一个散热器组中的第一个散热器的进液口，对该散热器进行冷却后从该散热器的出液口流出，然后流入第二个散热器的所述进液口中，最终从第二个散热器的所述出液口中流出，在该出液口上设置有出液头，出液头与出液管相连接，并将完成冷却过程的冷却液带走。

同时，本发明提供的散热机构中，阻尼电阻不用单独设置散热器，进而可以避免单独设置接水口，从而有效的避免了漏水点的出现。通过上述的方案，可以有效地减少总的水口数量，进而减少漏水点，提高了装置的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的换流阀模块的结构示意图；

图2为本发明提供的换流阀模块中屏蔽罩组件、主模块与电抗器模块的结构示意图；

图3为本发明提供的换流阀模块中屏蔽罩组件的结构示意图；

图4为本发明提供的第一避雷器和第二避雷器之间的连接示意图；

图5为本发明提供的第一主模块框架、第二主模块框架、第一电抗器框架和第二电抗器框架之间的连接示意图；

图6为本发明提供的第一阻尼电容和第二阻尼电容的结构示意图；

图7为本发明提供的第一电抗器模块和第二电抗器模块的结构示意图；

图8为本发明提供的第一门级单元和第二门级单元的结构示意图；

图9为本发明提供的第一晶闸管压装结构和第二晶闸管压装结构的结构示意图；

图10为本发明提供的晶闸管组件的结构示意图；

图11为本发明提供的散热器的一个具体示例的剖视图；

图12为本发明实施例中提供的第一晶闸管压装结构的一个具体示例的示意图；

图13(a)-图13(d)为本发明实施例中提供的晶闸管压装结构的安装过程的一个具体示例的示意图；

图14为本发明实施例中提供的第一晶闸管压装结构的一个具体示例的侧视图；

图15为本发明提供的压力组件的一个具体示例的截面图；

图16为本发明提供的所述水冷系统的结构示意图；

图17为本发明提供的所述阻尼电阻的结构示意图；

图18为本发明提供的所述散热器组的侧面的示意图；

图19为本发明提供的电抗器间母排与电抗器晶闸管间母排的结构示意图。

附图标记说明：

1-晶闸管；

2-阻尼电阻，21-绝缘外壳，22-电阻丝，23-金属底板，24-导热绝缘材料，25-弹簧，26-填充介质；27-焊接层；

3-散热器，31-阻尼电阻散热区，32-晶闸管散热区，33-阻尼电阻冷却流道，34-晶闸管冷却流道，35-进液口，36-出液口，4-均压电阻；

x1-主模块；

x11-第一主模块，x111-第一主模块框架，x112-第一晶闸管压装结构，x113-第一门级单元，x114-第一阻尼电容，x115-第一避雷器；

x12-第二主模块，x121-第二主模块框架；x122-第二晶闸管压装结构；

x123-第二门级单元，x124-第二阻尼电容，x125-第二避雷器；

a-第一电位，b-第二电位，c-第三电位；

17-电抗器模块，171-第一电抗器模块，1711-第一电抗器框架，1712-第一电抗器，1713-第二电抗器，172-第二电抗器模块，1721-第二电抗器框架，1722-第三电抗器，1723-第四电抗器，19-减震器；

18-屏蔽罩组件，181-第一屏蔽罩，182-第二屏蔽罩，183-第三屏蔽罩；

5-绝缘拉杆，51-缩颈部，53-承压端；

61-活动端板，611-安装孔，62-固定端板；

7-压力组件，71-适配器，72-锁紧螺母，73-压装螺杆，74-碟簧，75-碟簧压片，77-球面垫圈，771-凸台，772-调心球面，79-锥面垫圈，791-对中孔，792-调心锥面；

81-第一母排，811-对准孔，82-第二母排，9-绝缘支撑梁，91-增爬凹槽，10-挂环；

201-晶闸管压装水管；202-电抗器水管；

101-电抗器间母排，102-电抗器晶闸管间母排，103-阀模块进线；

i1-螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种避雷器内置的换流阀模块，如图1和2所示，主模块x1，包括彼此连接的第一主模块x11和第二主模块x12，所述第一主模块x11包括：第一主模块框架x111；若干个安装在所述第一主模块框架x111内部且彼此并排设置的第一晶闸管压装结构x112、第一门级单元x113、第一阻尼电容x114及第一避雷器x115；所述第一主模块x11中的所述第一避雷器x115的两端分别为第一电位a和第二电位b。

所述第二主模块x12包括：第二主模块框架x121，所述第一主模块框架和所述第二主模块框架之间通过螺栓固定连接在一起；若干个安装在所述第二主模块框架x121内部且彼此并排设置的第二晶闸管压装结构x122、第二门级单元x123、第二阻尼电容x124及第二避雷器x125；所述第二避雷器x125的两端分别为第二电位b和第三电位c。

如图1、5和7所示，电抗器模块17设置在所述主模块两侧，所述电抗器模块17包括第一电抗器模块171和第二电抗器模块172，所述第一电抗器模块171包括：第一电抗器框架1711，连接在所述第一主模块框架x111上；第一电抗器1712和第二电抗器1713，并排设置在所述第一电抗器框架1711内部；

所述第二电抗器模块172包括：第二电抗器框架1721，连接在所述第二主模块框架x121上；第三电抗器1722和第四电抗器1723，并排设置在所述第二电抗器框架1721内部。

本实施例中，如图5所示，所述第一主模块框架x111与所述第一电抗器框架1711之间、所述第二主模块框架x121与所述第二电抗器框架1721之间通过减震器19进行连接，所述减震器19用以减弱所述电抗器模块17传递至所述主模块11上的振动。

本实施例中，如图3和4所示，屏蔽罩组件18连接在所述主模块和所述电抗器模块外部，所述屏蔽罩组件18包括：第一屏蔽罩181，与所述第一主模块x11内部的第一避雷器x115的第一电位a固定；第三屏蔽罩182，与所述第二主模块x12内部的第二避雷器x125的第三电位c固定；第二屏蔽罩183，分别与所述第一避雷器x115和第二避雷器x125的第二电位b固定。

具体地，所述屏蔽罩组件18通过角件连接在所述第一主模块框架、第二主模块框架、第一电抗器框架和第二电抗器框架的外侧。

本实施例中，如图1所示，所述第一晶闸管压装结构x112一侧设置有所述第一避雷器x115，所述第一晶闸管压装结构x112另一侧设置有所述第一阻尼电容x114及所述第一门级单元x113；所述第二晶闸管压装结构x122一侧设置有所述第二避雷器x125，所述第二晶闸管压装结构x122另一侧设置有所述第二阻尼电容x124及所述第二门级单元x123。

如图16所示，所述第一晶闸管压装结构x112与所述第一避雷器x115、所述第二晶闸管压装结构x122与所述第二避雷器x125之间设置有水冷系统20，所述水冷系统20包括：连接在所述第一晶闸管压装结构x112和所述第二晶闸管压装结构x122上的晶闸管压装水管201，以及连接在所述第一电抗器模块171和第二电抗器模块172上的电抗器水管202。

具体地，每层换流阀模块上设置有三通，在阀塔进行装配时，三通的上下口分别连接位于其上方和下方的阀模块，三通的左(右)口连接换流阀模块的水口。每层换流阀模块中设置有两个三通，一个三通的左(右)口连接冷水管，另一个三通的左(右)口连接热水管。冷水从一个三通中流入，经过冷却过程后，通过热水管进入另一个三通中。

同时，热水管上设置有热水头，冷水管上设置有冷水头。冷水头流动的低温冷却液进入散热器组和电抗器模块中，冷却水经过加热后从热水头中流入热水管。如图16所示，位于左侧第一主模块和第一电抗器模块中的晶闸管压装水管201和电抗器水管202中，总共包括十个热水头和对应的十个冷水头，每个热水头和冷水头构成一组，十组水头之间彼此并联设置。

本实施例中，如图16所述，多个冷水头和热水头并联设置，如图所示，晶闸管压装水管201中设置有9个并联的冷水头和热水头，电抗器水管202上单独设置有冷水头和热水头，10组冷水头和热水头并联设置，起到对第一主模块中的第一晶闸管压装结构和第一电抗器模块的冷却。同理，在第二晶闸管压装结构和第二电抗器中也采用了上述的冷却原理。

本实施例中，换流阀模块内部的组件以第一晶闸管压装结构x112和第二晶闸管压装结构x122为分界线，将避雷器和水冷系统设置在靠近避雷器的一侧，此时水冷系统与门级单元和阻尼电容相远离。由于水冷系统可能发生漏水，而冷却水会严重影响换流阀模块内部电气元件的使用稳定性，因此将水冷系统与门级单元等器件分离，可以有效地预防上述情况的发生，并实现换流阀模块内部的“水电分离”。

具体地，所述分界线以多个散热器侧壁上的进液口或出液口的连线为界限，分界线的上方流动有冷却液，分界线的下方不会出现冷却液。

下面对两个晶闸管压装结构分别进行具体介绍，本实施例中，如图12所示，所述第一晶闸管压装结构x112包括如下组件：

如图9中所示的晶闸管组件，所述晶闸管组件的一侧设置有均压电阻4；若干根绝缘拉杆5，所述绝缘拉杆5的延伸方向与所述晶闸管组件的延伸方向一致；相对设置的活动端板61和固定端板62，若干根所述绝缘拉杆5的两端分别连接在所述活动端板61和固定端板62上，所述活动端板61、固定端板62和所述绝缘拉杆5形成用以容纳所述晶闸管组件的容纳腔。

具体地，所述绝缘拉杆5的两端设置有缩颈部51，相邻所述缩颈部51上设置有外径大于所述缩颈部的台阶，所述台阶一侧设置有承压端53，所述活动端板61和所述固定端板62设置有带有缺口的连接孔，所述缩颈部51通过所述缺口进入所述连接孔中，外力作用在所述活动端板61和所述固定端板62上，所述连接孔运动至所述台阶处，所述活动端板61和所述固定端板62被所述承压端限制以防止脱出。

本实施例中，为了实现晶闸管组件的电气作用，在所述晶闸管组件的两端分别连接有第一母排81和第二母排82，电流经过所述第一母排81流入所述晶闸管组件中，经过转换后的电流从所述第二母排82中流出。

同时，在所述活动端板61及固定端板62之间并位于所述晶闸管组件底部的位置设置有绝缘支撑梁9，在所述晶闸管压装结构进行压装前和拆卸后，绝缘支撑梁9用来支撑所述晶闸管组件。同时在所述绝缘支撑梁9上设置有增爬凹槽91。

如图13(a)-13(d)所示，为了使晶闸管组件稳定在容纳腔中，在所述容纳腔内位于所述晶闸管组件与所述活动端板61或所述固定端板62之间的位置设置有压力组件7，通过压力组件7，将所述第一母排81和所述第二母排82贴紧在所述晶闸管组件上。

具体地装配过程如下：首先将上述压力组件7安装在活动端板61上，将上述第一母排81贴在压力组件7上，然后将晶闸管1与设置有阻尼电阻2和均压电阻4的散热器3交替排列，直至最后一个散热器3排列完成，最后将第二母排82贴装于上述最后一个散热器3上，安装完成的晶闸管压装结构的截面图如图5所示。整个安装过程无需螺栓连接，减少了安装时间，降低了安装成本，并且，采用该安装方法得到的晶闸管压装结构在卸载时，晶闸管1与散热器3的相对位置不变，可实现冷却用水管和电气连接件都不移动的情况下更换晶闸管1。

本实施例中，所述压力组件7可以单独设置在晶闸管组件与活动端板61之间，也可以单独设置在晶闸管组件与固定端板62之间，还可以同时设置在晶闸管组件与所述活动端板61和所述固定端板62之间。

优选地，如图12和图14所示，所述第一母排81贴装于所述压力组件7上，所述第二母排82贴装于所述晶闸管组件远离所述压力组件7的最后一个散热器3上。

本实施例中，如图15所示，所述活动端板61上设置有安装孔611，所述压力组件7包括：适配器71，安装在所述活动端板61的安装孔611中；压装螺杆73，嵌套在所述适配器71中；压力件，设置在所述压装螺杆73与所述第一母排81之间，用以提供使所述第一母排81压紧所述晶闸管组件的弹力。

具体地，所述压力件包括：锥面垫圈79，可相对所述压装螺杆73运动地套设在所述压装螺杆73的内壁上；碟簧压片75，过盈连接在所述锥面垫圈79上，所述碟簧压片75与所述压装螺杆73之间设置有碟簧74，所述碟簧74用以提供所述弹力。

同时，所述锥面垫圈79上设置有对中孔791，所述对中孔791与所述第一母排81之间设置有球面垫圈77，所述球面垫圈77嵌入所述对中孔791中，如图15所示，此时所述球面垫圈的调心球面772与所述锥面垫圈的调心锥面792之间线接触。线接触的摩擦力较小，通过线接触的设置方式可以将球面垫圈77良好的嵌入锥面垫圈中。

本实施例中，所述第一母排81上设置有对准孔811，所述球面垫圈77远离所述对中孔791的一端设置有凸台771，所述凸台771插入所述对准孔811中以使所述球面垫圈77稳定连接在所述第一母排81上。

本实施例中，所述晶闸管组件包括如下部分：

如图10和图11所示，所述晶闸管组件包括：若干个沿同一直线阵列设置的散热器3，相邻两片所述散热器3之间设置有晶闸管1；所述散热器3上设置有可供阻尼电阻2安装的阻尼电阻散热区31，以及，与所述晶闸管相对应的晶闸管散热区32；冷却流道，设置在所述散热器3内部，冷却液沿所述冷却流道流动，冷却液首先流入晶闸管散热区32，然后流入所述阻尼电阻散热区31，用以对连接在所述散热器3上的所述晶闸管1及所述阻尼电阻2进行冷却。

如图18所示，所述散热器3异于与所述晶闸管1相连接的侧壁上设置有进液口35和出液口36，相邻两个所述散热器3彼此串联形成散热器组，冷却液通过其中左侧的散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后从出液口流出并流入右侧的散热器的所述进液口中，并最终从该散热器的所述出液口36中流出。图中的箭头方向显示了冷却液的流动方向。

本实施例中，所述阻尼电阻2与所述晶闸管1的装配结构如下：

如图10所示，所述阻尼电阻散热区31设置在所述晶闸管1上方，两块阻尼电阻2可拆卸地对称安装在所述阻尼电阻散热区31上，所述阻尼电阻2的外表面与所述散热器3的外表面平齐设置。

本实施例中，如图10和图17所示，阻尼电阻2包括：所述阻尼电阻2包括：绝缘外壳21，可通过螺钉i1安装在所述散热器3上；电阻丝22，设置在所述绝缘外壳内部；金属底板23，连接在所述电阻丝22下方，所述金属底板23与所述电阻丝22之间设置有导热绝缘材料24，所述阻尼电阻2安装在所述散热器3上时，所述金属底板23与所述散热器3相接触，所述电阻丝22上的热量通过所述导热绝缘材料24和所述金属底板23传递至所述阻尼电阻散热区31上。

具体地，所述导热绝缘材料24为陶瓷板，所述陶瓷板与所述电阻丝22之间、所述陶瓷板与所述金属底板23之间设置有焊接层27。

弹簧25，设置在所述电阻丝22与所述绝缘外壳21内壁之间，所述绝缘外壳21安装在所述阻尼电阻散热区31后，所述绝缘外壳21推动所述弹簧25，所述弹簧25提供使所述电阻丝、所述导热绝缘材料和所述金属底板压紧所述阻尼电阻散热区31的力。

具体地，导热绝缘材料24为陶瓷板，但本发明并不以此为限。陶瓷板与电阻丝22之间、陶瓷板与金属底板23之间采用焊接的方式连接在一起形成焊接层，焊接层的绝缘性能决定了电阻的整体耐压情况。填充介质26覆盖在整个阻尼电阻2空腔内，填充介质26的材料选用及填充工艺决定了电阻局放性能，在一较佳实施例中，该填充介质26可采用硅橡胶材料。

本实施例中，所述活动端板61和所述固定端板62的上部设置有挂环10。通过设置挂环10，可以对多组换流阀模块进行平行吊装。

本实施例中，如图19所示，所述换流阀模块还包括母排结构，分别设置在每个所述电抗器模块17内部，所述母排结构包括：电抗器间母排101，设置在所述第一电抗器1712和所述第二电抗器1713之间、或所述第三电抗器1722与所述第四电抗器1723之间，用以使电流在两个所述第一电抗器1712和所述第二电抗器1713之间、或所述第三电抗器1722与所述第四电抗器1723之间传导；

电抗器晶闸管间母排102，一端连接所述第一电抗器或所述第三电抗器，另一端连接所述第一晶闸管压装结构或所述第二晶闸管压装结构，用以使电流依次流经所述第二电抗器1713、所述第一电抗器1712、所述第一晶闸管压装结构、所述第二晶闸管压装结构、所述第三电抗器1722和所述第四电抗器1723。

同时，如图19所示，母排结构还包括有阀模块进线103和阀模块出线104，通过阀模块进线103，在阀塔内部，阀模块进线和阀模块出线均与层间母排进行连接，可以实现电流在相邻层的换流阀模块内部的流入和引出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (22)

1.一种避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，包括：

主模块(x1)，包括彼此连接的第一主模块(x11)和第二主模块(x12)，

所述第一主模块(x11)包括：第一主模块框架(x111)；若干个安装在所述第一主模块框架(x111)内部且彼此并排设置的第一晶闸管压装结构(x112)、第一门级单元(x113)、第一阻尼电容(x114)及第一避雷器(x115)；所述第一主模块(x11)中的所述第一避雷器(x115)的两端分别为第一电位和第二电位；

所述第二主模块(x12)包括：第二主模块框架(x121)；若干个安装在所述第二主模块框架(x121)内部且彼此并排设置的第二晶闸管压装结构(x122)、第二门级单元(x123)、第二阻尼电容(x124)及第二避雷器(x125)；所述第二避雷器(x125)的两端分别为第二电位和第三电位；

电抗器模块(17)，设置在所述主模块两侧，所述电抗器模块(17)包括第一电抗器模块(171)和第二电抗器模块(172)，所述第一电抗器模块(171)包括：第一电抗器框架(1711)，连接在所述第一主模块框架(x111)上；第一电抗器(1712)和第二电抗器(1713)，并排设置在所述第一电抗器框架(1711)内部；

所述第二电抗器模块(172)包括：第二电抗器框架(1721)，连接在所述第二主模块框架(x121)上；第三电抗器(1722)和第四电抗器(1723)，并排设置在所述第二电抗器框架(1721)内部。

屏蔽罩组件(18)，连接在所述主模块和所述电抗器模块外部，所述屏蔽罩组件(18)包括：

第一屏蔽罩(181)，与所述第一主模块(x11)内部的第一避雷器(x115)的第一电位固定；

第三屏蔽罩(183)，与所述第二主模块(x12)内部的第二避雷器(x125)的第三电位固定；

第二屏蔽罩(182)，分别与所述第一避雷器(x115)和第二避雷器(x125)的第二电位固定。

2.根据权利要求1所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一主模块框架(x111)与所述第一电抗器框架(1711)之间、所述第二主模块框架(x121)与所述第二电抗器框架(1721)之间通过减震器(19)进行连接，所述减震器(19)用以减弱所述电抗器模块(17)传递至所述主模块上的振动。

3.根据权利要求2所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一晶闸管压装结构(x112)一侧设置有所述第一避雷器(x115)，所述第一晶闸管压装结构(x112)另一侧设置有所述第一阻尼电容(x114)及所述第一门级单元(x113)；所述第二晶闸管压装结构(x122)一侧设置有所述第二避雷器(x125)，所述第二晶闸管压装结构(x122)另一侧设置有所述第二阻尼电容(x124)及所述第二门级单元(x123)。

4.根据权利要求3所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一晶闸管压装结构(x112)与所述第一避雷器(x115)、所述第二晶闸管压装结构(x122)与所述第二避雷器(x125)之间设置有水冷系统(20)，所述水冷系统(20)包括：连接在所述第一晶闸管压装结构(x112)和所述第二晶闸管压装结构(x122)上的晶闸管压装水管(201)，以及连接在所述第一电抗器模块(171)和第二电抗器模块(172)上的电抗器水管(202)。

5.根据权利要求4所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构包括：

晶闸管组件，所述晶闸管组件一侧设置有均压电阻(4)；

若干根绝缘拉杆(5)，所述绝缘拉杆(5)的延伸方向与所述晶闸管组件的延伸方向一致；

相对设置的活动端板(61)和固定端板(62)，若干根所述绝缘拉杆(5)的两端分别连接在所述活动端板(61)和固定端板(62)上，所述活动端板(61)、固定端板(62)和所述绝缘拉杆(5)形成用以容纳所述晶闸管组件的容纳腔；

所述晶闸管组件包括：

若干个沿同一直线阵列设置的散热器(3)，相邻两片所述散热器(3)之间设置有晶闸管(1)；所述散热器(3)上设置有可供阻尼电阻(2)安装的阻尼电阻散热区(31)，以及，与所述晶闸管相对应的晶闸管散热区(32)；

冷却流道，设置在所述散热器(3)内部，冷却液沿所述冷却流道流动，冷却液首先流入所述晶闸管散热区(32)，然后流入所述阻尼电阻散热区(31)，用以对连接在所述散热器(3)上的所述晶闸管(1)及所述阻尼电阻(2)进行冷却。

6.根据权利要求5所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述散热器(3)异于所述晶闸管(1)的侧壁上设置有进液口(35)和出液口(36)，相邻两个所述散热器(3)彼此串联形成散热器组，晶闸管压装水管(201)从流出的冷却液通过其中一个所述散热器的进液口流入，对该散热器进行冷却后从出液口流出并流入另一个散热器的所述进液口中，并最终从该散热器的所述出液口(36)中流出。

7.根据权利要求6所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述阻尼电阻散热区(31)设置在所述晶闸管(1)上方，所述阻尼电阻(2)可拆卸地安装在所述阻尼电阻散热区(31)上。

8.根据权利要求7所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述阻尼电阻(2)安装在所述阻尼电阻散热区(31)时，所述阻尼电阻(2)的外表面与所述散热器(3)的外表面平齐设置。

9.根据权利要求8所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述阻尼电阻(2)包括：

绝缘外壳(21)，可通过螺钉(i1)安装在所述散热器(3)上；

电阻丝(22)，设置在所述绝缘外壳内部；

金属底板(23)，金属底板(23)，连接在所述电阻丝(22)下方，所述金属底板(23)与所述电阻丝(22)之间设置有导热绝缘材料(24)，所述阻尼电阻(2)安装在所述散热器(3)上时，所述金属底板(23)与所述散热器(3)相接触，所述电阻丝(22)上的热量通过所述导热绝缘材料(24)和所述金属底板(23)传递至所述阻尼电阻散热区(31)上；

弹簧(25)，设置在所述电阻丝与所述绝缘外壳内壁之间，所述绝缘外壳(21)安装在所述阻尼电阻散热区(31)后，所述绝缘外壳(21)推动所述弹簧(25)，所述弹簧(25)提供使所述电阻丝、所述导热绝缘材料和所述金属底板压紧所述阻尼电阻散热区(31)的力。

10.根据权利要求5所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一晶闸管压装结构和所述第二晶闸管压装结构还包括绝缘支撑梁(9)，设置于所述活动端板(61)及固定端板(62)之间并位于所述晶闸管组件底部，在所述晶闸管压装结构进行压装前和拆卸后，所述绝缘支撑梁(9)用于支撑所述晶闸管组件。

11.根据权利要求10所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述绝缘支撑梁(9)上设置有增爬凹槽(91)。

12.根据权利要求11所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述晶闸管组件的两端分别连接有第一母排(81)和第二母排(82)，电流经过所述第一母排(81)流入所述晶闸管组件中，然后从所述第二母排(82)中流出。

13.根据权利要求12所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述容纳腔内位于所述晶闸管组件与所述活动端板(61)之间的位置设置有压力组件(7)，所述压力组件(7)用以将所述第一母排(81)和所述第二母排(82)贴紧在所述晶闸管组件上。

14.根据权利要求13所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一母排(81)贴装于所述压力组件(7)上，所述第二母排(82)贴装于所述晶闸管组件远离所述压力组件(7)的最后一个散热器(3)上。

15.根据权利要求14所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述活动端板(61)上设置有安装孔(611)，所述压力组件(7)包括：

适配器(71)，安装在所述活动端板(61)的安装孔(611)中；

压装螺杆(73)，嵌套在所述适配器(71)中；

压力件，设置在所述压装螺杆(73)与所述第一母排(81)之间，用以提供使所述第一母排(81)压紧所述晶闸管组件的弹力。

16.根据权利要求15所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述压力件包括：

锥面垫圈(79)，可相对所述压装螺杆(73)运动地套设在所述压装螺杆(73)的内壁上；

碟簧压片(75)，过盈连接在所述锥面垫圈(79)上，所述碟簧压片(75)与所述压装螺杆(73)之间设置有碟簧(74)，所述碟簧(74)用以提供所述弹力。

17.根据权利要求16所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述锥面垫圈(79)上设置有对中孔(791)，所述对中孔(791)与所述第一母排(81)之间设置有球面垫圈(77)，所述球面垫圈(77)嵌入所述对中孔(791)中，所述球面垫圈(77)的调心球面(772)与所述锥面垫圈(79)的调心锥面(792)之间线接触。

18.根据权利要求17所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一母排(81)上设置有对准孔(811)，所述球面垫圈(77)远离所述对中孔(791)的一端设置有凸台(771)，所述凸台(771)插入所述对准孔(811)中以使所述球面垫圈(77)稳定连接在所述第一母排(81)上。

19.根据权利要求10-18任一所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述绝缘拉杆(5)的两端设置有缩颈部(51)，相邻所述缩颈部(51) 上设置有外径大于所述缩颈部的台阶，所述台阶一侧设置有承压端(53)，所述活动端板(61)和所述固定端板(62)设置有带有缺口的连接孔，所述缩颈部(51)通过所述缺口进入所述连接孔中，外力作用在所述活动端板(61)和所述固定端板(62)上，所述连接孔运动至所述台阶处，所述活动端板(61)和所述固定端板(62)被所述承压端限制以防止脱出。

20.根据权利要求18所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述活动端板(61)和所述固定端板(62)的上部设置有挂环(10)。

21.根据权利要求5所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述换流阀模块还包括母排结构，分别设置在每个所述电抗器模块(17)内部，所述母排结构包括：

电抗器间母排(101)，设置在所述第一电抗器(1712)和所述第二电抗器(1713)之间、或所述第三电抗器(1722)与所述第四电抗器(1723)之间，用以使电流在两个所述第一电抗器(1712)和所述第二电抗器(1713)之间、或所述第三电抗器(1722)与所述第四电抗器(1723)之间传导；

电抗器晶闸管间母排(102)，一端连接所述第一电抗器或所述第三电抗器，另一端连接所述第一晶闸管压装结构或所述第二晶闸管压装结构，用以使电流依次流经所述第二电抗器(1713)、所述第一电抗器(1712)、所述第一晶闸管压装结构、所述第二晶闸管压装结构、所述第三电抗器(1722)和所述第四电抗器(1723)。

22.根据权利要求1所述的避雷器内置的换流阀模块，其特征在于，所述第一主模块框架(x111)和所述第二主模块框架(x121)之间通过螺栓固定连接在一起。