一種直流換流閥用模塊流量均衡水路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種直流換流閥用模塊流量均衡水路，該水路包括：進(jìn)水管、出水管、飽和電抗器、晶閘管散熱器、阻尼電阻和配水連接管路，水路回路由采用并、串聯(lián)混合布置而成的晶閘管散熱器和阻尼電阻支路、飽和電抗器支路組成；進(jìn)水管與出水管平行設(shè)置并采用對角進(jìn)出水方式，晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)連接組成支路，并且并聯(lián)設(shè)置在進(jìn)水管和出水管之間，進(jìn)水管首端與出水管末端和進(jìn)水管末端與出水管首端分別設(shè)有飽和電抗器支路。和現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的直流換流閥用模塊流量均衡水路，使流量分配均勻，晶閘管溫度分布均勻，同時水路無流動死區(qū)，避免了空氣和雜質(zhì)的沉積導(dǎo)致的局部放電的可能。
【專利說明】一種直流換流閥用模塊流量均衡水路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流量均衡水路，具體講涉及一種直流換流閥用模塊流量均衡水路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國高壓直流輸電技術(shù)的日益成熟，直流輸電工程建設(shè)正處于發(fā)展的黃金期。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，冷卻系統(tǒng)作為換流閥散熱系統(tǒng)的重要組成，其運行情況直接影響到整個直流系統(tǒng)的輸電能力。因此，保證冷卻系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠和高效運行顯得尤為重要。
[0003]采用純水冷卻在當(dāng)前被廣泛應(yīng)用于直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)中，閥模塊冷卻性能的好壞直接影響到晶閘管工作穩(wěn)定性和可靠性。在工程實際應(yīng)用中，由于閥模塊冷卻設(shè)計和使用不合理等原因?qū)е碌木чl管結(jié)溫過高、管路局部放電、模塊流量不均衡屢見不鮮，因此閥模塊冷卻的合理設(shè)計和選用對換流閥長期可靠運行顯得非常重要。
[0004]當(dāng)前閥模塊冷卻采用的方式主要有兩種，一種是采用串聯(lián)方式；另外一種是并聯(lián)方式。采用串聯(lián)冷卻方式的冷卻水從進(jìn)水管分2路進(jìn)入晶閘管散熱器、阻尼電阻和飽和電抗器，帶走熱量后匯集到出水管。串聯(lián)管路中水的流動路程長，流阻較大，最后冷卻的元件處在較高溫度工作，需要大流量才可以保證每個水冷元件都得到充分冷卻。出、入水口的溫度差較大，第一級和最后一級被冷卻的晶閘管熱應(yīng)力不一致，降低了晶閘管可利用率。為改善冷卻回路末端晶閘管受熱情況和提高冷卻一致性，通常采用并聯(lián)管路同側(cè)進(jìn)出水布置方式，但由于各支路路徑不一，帶來流量分配不均衡，越靠近進(jìn)出水側(cè)流量越大，遠(yuǎn)離進(jìn)出水側(cè)支路流量較小，導(dǎo)致各晶閘管冷卻不均衡，溫度一致性不好；同時進(jìn)出水管末端流速較低，水管盲端的氣體和雜質(zhì)難以排出，冷卻介質(zhì)電導(dǎo)率上升引起絕緣水平降低，局部放電等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種直流換流閥用模塊流量均衡水路，使流量分配均勻，晶閘管溫度分布均勻，同時水路無流動死區(qū)，避免了空氣和雜質(zhì)的沉積導(dǎo)致的局部放電的可能。
[0006]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明提供的一種直流換流閥用模塊流量均衡水路，其改進(jìn)之處在于，所述水路包括:進(jìn)水管、出水管、飽和電抗器、晶閘管散熱器、阻尼電阻和配水連接管路，所述水路回路由采用并、串聯(lián)混合布置而成的晶閘管散熱器和阻尼電阻支路、飽和電抗器支路組成；所述進(jìn)水管與出水管平行設(shè)置并采用對角進(jìn)出水方式，所述晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)連接組成支路，并且并聯(lián)設(shè)置在所述進(jìn)水管和出水管之間，所述進(jìn)水管首端與出水管末端和進(jìn)水管末端與出水管首端分別設(shè)有飽和電抗器支路。
[0008]其中，所述直流換流閥包括:晶閘管、阻尼電容、均壓電容、阻尼電阻、均壓電阻、飽和電抗器、晶閘管控制單元和配水系統(tǒng)；所述晶閘管、阻尼電阻和飽和電抗器通過配水連接管路與進(jìn)水管和出水管連接冷卻。
[0009]其中，所述晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)支路中由2個晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)而成。
[0010]其中，所述飽和電抗器支路由2個飽和電抗器串聯(lián)而成。
[0011]其中，所述水路中的介質(zhì)為純水。
[0012]其中，所述水路中的介質(zhì)為冷卻劑。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0014]1、水路具有良好的流量均衡性能，可以保證每個支路發(fā)熱元件得到充分的冷卻。
[0015]2、晶閘管具有良好的均溫性能，可以提高進(jìn)水溫度，滿足各種環(huán)境的使用要求。
[0016]3、水路具有良好的絕緣特性，提高了水路的運行長期可靠性。
[0017]4、對角進(jìn)出水布置方式，使各支路流體流動路徑基本一致，不存在因水口位置不一導(dǎo)致的路徑差異，進(jìn)而流動阻力保持一致，各支路流量分配較為均衡。
[0018]5、晶閘管交叉冷卻，使相鄰晶閘管通過導(dǎo)熱實現(xiàn)溫度均衡，模塊內(nèi)晶閘管冷卻較為一致。
[0019]6、模塊進(jìn)出水管末端進(jìn)出水方式，使管內(nèi)部湍流流動的流體容易將氣體和雜質(zhì)帶出，無流動死區(qū)，避免局部區(qū)域空氣和水質(zhì)變差導(dǎo)致電導(dǎo)率升高引起的局部放電的可能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是:本發(fā)明提供的直流換流閥用模塊流量均衡水路的結(jié)構(gòu)原理圖；
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]本實施例以直流換流閥用模塊流量均衡水路為例，如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的直流換流閥用模塊流量均衡水路包括:進(jìn)水管、出水管、飽和電抗器、晶閘管散熱器、阻尼電阻和配水連接管路，冷卻水路回路由采用并串聯(lián)混合型布置而成的晶閘管散熱器和阻尼電阻支路、飽和電抗器支路組成。
[0023]其中，進(jìn)水管與出水管平行設(shè)置并采用對角進(jìn)出水方式對其間并聯(lián)的晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)支路進(jìn)行冷卻，晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)支路串聯(lián)了 2個晶閘管散熱器和阻尼電阻，串聯(lián)支路同時冷卻了多個元器件，進(jìn)水管的首端與出水管的末端和進(jìn)水管的末端與出水管的首端分別連接飽和電抗器支路。
[0024]其中，進(jìn)水管首端的飽和電抗器支路，由進(jìn)水管最近側(cè)直接取水冷卻兩個飽和電抗器后進(jìn)入出水管的末端，然后沿著出水管回到出水管出口，完成飽和電抗器冷卻；進(jìn)水管末端的飽和電抗器支路，由進(jìn)水管最遠(yuǎn)側(cè)取水冷卻兩個飽和電抗器后進(jìn)入出水管的首端，然后直接回到出水管出口，完成飽和電抗器冷卻。
[0025]其中，晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)支路，由進(jìn)水管中間各段取水冷卻兩個晶閘管和兩個阻尼電阻后進(jìn)入出水管中間各段，然后沿著出水管回到出水管出口，完成中間各晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)支路冷卻。
[0026]采用對角進(jìn)出水方式可以使各支路流體流動路徑基本一致，不存在因水口位置不一而導(dǎo)致的路徑差異，進(jìn)而流動阻力保持一致，各支路流量分配較為均衡；由于晶閘管交叉冷卻，相鄰晶閘管通過導(dǎo)熱實現(xiàn)溫度均衡，模塊內(nèi)晶閘管冷卻較為一致；進(jìn)出水水管采用末端進(jìn)出水方式，管內(nèi)部湍流流動的流體容易將氣體和雜質(zhì)帶出，無流動死區(qū)，避免局部區(qū)域空氣和水質(zhì)變差導(dǎo)致電導(dǎo)率升高引起的局部放電的可能。
[0027]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種直流換流閥用模塊流量均衡水路，其特征在于，所述水路包括:進(jìn)水管、出水管、飽和電抗器、晶閘管散熱器、阻尼電阻和配水連接管路，所述水路回路由采用并、串聯(lián)混合布置而成的晶閘管散熱器和阻尼電阻支路、飽和電抗器支路組成；所述進(jìn)水管與出水管平行設(shè)置并采用對角進(jìn)出水方式，所述晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)連接組成支路，并且并聯(lián)設(shè)置在所述進(jìn)水管和出水管之間，所述進(jìn)水管首端與出水管末端和進(jìn)水管末端與出水管首端分別設(shè)有飽和電抗器支路。
2.如權(quán)利要求1所述的直流換流閥用模塊流量均衡水路，其特征在于，所述直流換流閥包括:晶閘管、阻尼電容、均壓電容、阻尼電阻、均壓電阻、飽和電抗器、晶閘管控制單元和配水系統(tǒng)；所述晶閘管、阻尼電阻和飽和電抗器通過配水連接管路與進(jìn)水管和出水管連接冷卻。
3.如權(quán)利要求1所述的直流換流閥用模塊流量均衡水路，其特征在于，所述晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)支路中由2個晶閘管散熱器和阻尼電阻串聯(lián)而成。
4.如權(quán)利要求1所述的直流換流閥用模塊流量均衡水路，其特征在于，所述飽和電抗器支路由2個飽和電抗器串聯(lián)而成。
5.如權(quán)利要求1所述的直流換流閥用模塊流量均衡水路，其特征在于，所述水路中的介質(zhì)為純水。
6.如權(quán)利要求1所述的直流換流閥用模塊流量均衡水路，其特征在于，所述水路中的介質(zhì)為冷卻劑。
【文檔編號】H01L23/473GK103579144SQ201310547732
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】周建輝, 查鯤鵬, 魏曉光, 王治翔, 王航, 欒洪洲, 謝劍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院