本發(fā)明屬于電力電子、流體力學(xué)和結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用水冷散熱器。

背景技術(shù)：

特高壓直流輸電具有輸送距離遠(yuǎn)、輸送容量大、損耗低的優(yōu)勢，是實(shí)現(xiàn)我國能源資源優(yōu)化配置的重要途徑之一。

隨著特高壓直流輸電技術(shù)的不斷成熟和完善，國家電網(wǎng)公司已啟動初步設(shè)計的“三直工程”中，就有兩條是±800kv/6250a特高壓直流工程，直流電流從原有的5000a提升到6250a，2h過負(fù)荷將達(dá)到6690a，電流提升幅度如此之大，對直流輸電核心設(shè)備換流閥提出了更高的要求，如何能更有效的將晶閘管產(chǎn)生的損耗帶走成為其中一個核心問題，因而水冷散熱器設(shè)計就顯得尤為重要，而現(xiàn)有結(jié)構(gòu)散熱器的散熱效率和熱阻幾乎到達(dá)極限，為了進(jìn)一步提升散熱性能，保證換流閥設(shè)備的正常運(yùn)行，研發(fā)設(shè)計出新的內(nèi)部水道結(jié)構(gòu)的水冷散熱器必不可少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述散熱器現(xiàn)有的缺點(diǎn)，提供一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用水冷散熱器，優(yōu)化換流閥冷卻性能，提高可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用水冷散熱器，包括散熱器本體，布置在散熱器本體中的內(nèi)部水道、上部水腔、下部水腔和水平設(shè)置的多個貫穿散熱器本體的棒電阻安裝孔；

內(nèi)部水道由兩部分對稱的水道結(jié)構(gòu)組成，分別位于棒電阻安裝孔的兩側(cè)，上部水腔、下部水腔分別位于內(nèi)部水道的下方和上方，上部水腔開設(shè)有進(jìn)水口，下部水腔開設(shè)出水口，散熱器內(nèi)部水道采用網(wǎng)狀多層結(jié)構(gòu)，每層水道由2片翅片焊接組成。

進(jìn)一步，相鄰兩層水道方向交叉形成網(wǎng)狀。

進(jìn)一步，所述散熱器棒電阻安裝孔共計6個孔，6個孔位置位于同一豎直面上，孔間距相等。

進(jìn)一步，進(jìn)水口位于棒電阻安裝孔的下方，出水口位于棒電阻安裝孔的上方，進(jìn)水口和出水口與棒電阻安裝孔在同一豎直面上。

進(jìn)一步，每層水道由1塊合金翅片和1塊復(fù)合翅片焊接組成，形成多層水道的合金翅片和復(fù)合翅片交替布置，靠近外邊的水道外側(cè)由1塊復(fù)合蓋板和1塊合金蓋板焊接組成。

進(jìn)一步，所述每部分內(nèi)部水道由4層水道組成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明的特高壓直流輸電晶閘管換流閥用水冷散熱器，內(nèi)部水道由兩部分對稱的水道結(jié)構(gòu)組成，分別位于棒電阻安裝孔的兩側(cè)，散熱器內(nèi)部水道采用網(wǎng)狀多層結(jié)構(gòu)，每層水道由2片翅片焊接組成；網(wǎng)狀水道結(jié)構(gòu)能最大化發(fā)揮散熱器內(nèi)部空間利用率，通過改變網(wǎng)狀水道大小、水道數(shù)量和層數(shù)靈活實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)散熱器的熱阻和流阻，同時實(shí)現(xiàn)調(diào)整外圍與晶閘管接觸臺面的有效散熱面積。

本發(fā)明采用散熱器尺寸和外圍接口通用化設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了熱阻和流阻的明顯性能提升，滿足了特高壓換流閥高容量大電流的要求，避免了現(xiàn)有直管圓形水道需要增加尺寸、流量和尺寸變化需要重新設(shè)計換流閥組件結(jié)構(gòu)和水路等諸多弊端，通用性強(qiáng)、散熱效率高，熱阻和流阻小，耐壓能力強(qiáng)，能有效降低換流閥的冷卻容量和閥塔漏水概率，有效提高特高壓換流閥的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力。

進(jìn)一步，本發(fā)明內(nèi)部水道由兩部分組成，每部分水道由4層水道焊接而成，同時，水冷散熱器的水道層數(shù)不受限制，可以根據(jù)實(shí)際所需來設(shè)計水道層數(shù)，從而設(shè)計出不同冷卻容量所需的熱阻和流阻。

附圖說明

圖1散熱器主體和水道圖；

圖2-1散熱器外形和水道示意圖；

圖2-2散熱器水道蓋板示意圖

圖2-3散熱器左偏水道翅板

圖2-4散熱器右偏水道翅板

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行具體描述：

參考下圖1、2，特高壓直流輸電晶閘管換流閥用水冷散熱器包括內(nèi)部水道1、上部水腔2、下部水腔3、進(jìn)水口4、出水口5和棒電阻安裝孔6，內(nèi)部水道1由兩部分對稱的水道結(jié)構(gòu)組成，位于散熱器棒電阻安裝孔6兩側(cè)，水道整體采用網(wǎng)狀多層結(jié)構(gòu)設(shè)計，每層水道由2片翅片焊接組成，總共由4層水道組成?？拷膺叺乃劳鈧?cè)由1塊復(fù)合蓋板和1塊合金蓋板焊接組成。

如圖2-1，2-2所示，內(nèi)部水道1每部分由4層水道組成，相鄰兩層水道方向交叉形成網(wǎng)狀，每層水道由一塊合金翅片和一塊復(fù)合翅片焊接組成。所述散熱器棒電阻安裝孔6共計6個孔，6個孔位置位于同一豎直面上，孔間距相等。進(jìn)水口4位于棒電阻安裝孔6的下方，出水口5位于棒電阻安裝孔6的上方，進(jìn)水口4和出水口5與棒電阻安裝孔6在同一豎直面上。

如圖2-3和2-4所示，一層水道由左偏的一塊合金翅片和一塊復(fù)合翅片焊接而成，相鄰的水道由右偏一塊合金翅片和一塊復(fù)合翅片焊接而成，兩層水道方向交叉。

冷卻水從下進(jìn)水口流入后進(jìn)入下水腔，然后分流入兩側(cè)的網(wǎng)狀多層水道，每層水道交叉形成網(wǎng)狀，然后兩側(cè)網(wǎng)狀多層水道冷卻水匯入上水腔后流出散熱器。

上述雖然對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所述領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用水冷散熱器，內(nèi)部水道由兩部分對稱的水道結(jié)構(gòu)組成，分別位于棒電阻安裝孔的兩側(cè)，散熱器內(nèi)部水道采用網(wǎng)狀多層結(jié)構(gòu)，每層水道由2片翅片焊接組成；網(wǎng)狀水道結(jié)構(gòu)能最大化發(fā)揮散熱器內(nèi)部空間利用率，通過改變網(wǎng)狀水道大小、水道數(shù)量和層數(shù)靈活實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)散熱器的熱阻和流阻，同時實(shí)現(xiàn)調(diào)整外圍與晶閘管接觸臺面的有效散熱面積，本發(fā)明通用性強(qiáng)、散熱效率高，熱阻和流阻小，耐壓能力強(qiáng)，能有效降低換流閥的冷卻容量和閥塔漏水概率，有效提高特高壓換流閥的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力。

技術(shù)研發(fā)人員：茍銳鋒;姚舒;婁彥濤;張雷;楊曉平;馬元社
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國西電電氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.31
技術(shù)公布日：2017.11.03