一种轻型紧凑化柔性直流输电用换流阀及其换流阀组件制造技术

本发明专利技术提供了一种轻型紧凑化柔性直流输电用换流阀及其换流阀组件，所述换流阀组件包括安装架、至少一个IGBT单元和至少一个晶闸管单元，IGBT单元的IGBT和散热器通过IGBT弹簧压接结构压接在一起，晶闸管单元的晶闸管通过晶闸管弹簧压接结构进行压接，IGBT弹簧压接结构设于所述安装架上。IGBT单元中的IGBT和散热器是通过IGBT弹簧压接结构进行压接的，晶闸管单元中的晶闸管是通过晶闸管弹簧压接结构进行压接的，IGBT单元和晶闸管单元是独立压接的，与现有技术中将IGBT和晶闸管压接在一起相比，只需要分别考虑IGBT单元所需的压紧力和晶闸管单元所需的压紧力即可，便于控制压紧力，压接过程简单易操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轻型紧凑化柔性直流输电用换流阀及其换流阀组件。
技术介绍
柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术。与传统基于晶闸管的电流源型直流输电技术相比，柔性直流输电技术采用了全控型的电力电子器件IGBT，系统反应速度快、可控性较好、运行方式灵活，能够减少系统短路容量，提高电能质量。在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电等方面具有明显的优势。现有的国内外的柔性直流输电换流阀子模块多采用单模块独立插装式结构，IGBT多选用传统型的IGBT。申请公布日为2013年10月16日、申请公布号为CN103354232A的中国专利技术专利申请中就公开了一种用于柔性直流输电的并联子模块，这种并联子模块包括电容、两个IGBT功率单元和两个主母排，每个IGBT功率单元包括散热器、并联的两个以上的IGBT子模块及其控制回路，每个功率单元还包括复合母排，电容通过复合母排上端电容连接端与对应的IGBT功率单元连接，两个主母排分别通过两复合母排上设有的出线端与对应的IGBT功率单元连接，并且，在两主母排之间导电连接有晶闸管。这种并联子模块作为独立子模块使用，由于各子模块中IGBT和晶闸管布局问题，只能将单模块作为一个单独的整体插装固定在安装基体上，需要对每个单模块采用压接固定结构装夹固定。这种独立子模块安装结构存在以下重大弊端：第一，由于每个独立子模块需要单独压接，压接元器件种类、数量繁多，安装任务繁重，成本高；第二，每个独立子模块之间要求结构独立，为保证绝缘间距，整体阀组件尺寸设计要求庞大，增加了换流阀阀塔的外形尺寸；第三，子模块内部及子模块间走线复杂，需要考虑内部电气绝缘距离要求，增加组件设计难度，结构设计繁琐。申请公布日为2015年10月28日、申请公布号为CN105006474A的一篇专利技术专利公开了一种柔性直流输电用换流阀组件及其IGBT子模块，该换流阀组件包括安装框架，安装框架上设有弹簧压接结构，弹簧压接结构包括中间框架和两端板，两端板的其中一个上设有碟簧结构，另一个端板上设有压紧结构，中间框架上安装有沿左右方向依次相间布置的至少两个子模块和模块间绝缘挡块，各子模块分别包括2个IGBT、3个散热器及1个晶闸管，2个IGBT和3个散热器沿左右方向依次相互间隔布置，1个晶闸管设置在最右侧散热器的外侧，晶闸管对应贴面固定安装在最右侧散热器的外侧面上，晶闸管右侧设有用于与所述最右侧散热器配合以夹紧晶闸管的导电铝排。通过弹簧压接结构中的碟簧结构和压紧结构可以串联压接多个子模块，可以有效简化整个换流阀组件中子模块的压装固定结构。上述的换流阀组件将晶闸管与IGBT压接在一起组成一个大的阀段，阀段尺寸较长，又由于晶闸管与IGBT尺寸不一致，外形不美观，而且由于晶闸管和IGBT在压接时能够承受的压紧力不同，压接过程中不容易控制压紧力的大小，使阀段压接困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种换流阀组件，以解决同时压接晶闸管和IGBT时压接困难的问题，目的还在于提供一种包括上述换流阀组件的轻型紧凑化柔性直流输电用换流阀。为实现上述目的，本专利技术换流阀组件的技术方案是：一种换流阀组件，包括安装架、至少一个IGBT单元和至少一个晶闸管单元，IGBT单元的IGBT和散热器通过IGBT弹簧压接结构压接在一起，晶闸管单元的晶闸管通过晶闸管弹簧压接结构进行压接，IGBT弹簧压接结构设于所述安装架上。IGBT单元的数量为多个，相邻两个IGBT单元通过绝缘件隔开，IGBT弹簧压接结构包括一个IGBT弹簧压接单元，各IGBT单元被一个IGBT弹簧压接单元压接在一起。晶闸管单元的数量为多个，晶闸管弹簧压接结构包括与晶闸管单元数量相同的多个晶闸管弹簧压接单元，每个晶闸管单元的晶闸管被对应的晶闸管弹簧压接单元压接。IGBT单元的数量为多个且串联连接，晶闸管单元的数量为多个且串联连接，多个IGBT单元和多个晶闸管单元之间并联。IGBT单元和晶闸管单元的数量均为多个且形成了沿左右方向延伸的串状结构，晶闸管单元位于IGBT单元的下方。晶闸管单元位于安装架形成的框架内，IGBT单元通过支撑板安装在安装架的上方以提升IGBT单元的高度。每个IGBT单元上对应一个控制单元，多个控制单元形成了沿左右方向延伸的串状结构，控制单元位于IGBT单元的上方，IGBT单元中的散热器上设有用于安装对应控制单元的安装支架。安装架上还设有分别与IGBT单元一一对应的电容单元，多个电容单元构成了沿左右方向延伸的串状结构，电容单元位于IGBT单元的后方。安装架包括用于安装IGBT单元的可与相邻换流阀组件进行导通的导电支撑梁，安装架还包括用于安装电容的绝缘支撑梁，绝缘支撑梁上设有用于导向安装电容的导轨，所述导轨上安装有滚珠。本专利技术轻型紧凑化柔性直流输电用换流阀的技术方案是：一种柔性直流输电用换流阀，包括至少两个换流阀组件，换流阀组件的结构与上述换流阀组件的结构一致。本专利技术的有益效果是：IGBT单元中的IGBT和散热器是通过IGBT弹簧压接结构进行压接的，晶闸管单元中的晶闸管是通过晶闸管弹簧压接结构进行压接的，IGBT弹簧压接结构和晶闸管弹簧压接结构为两个独立的弹簧压接结构，IGBT单元和晶闸管单元是独立压接的，与现有技术中将IGBT和晶闸管压接在一起相比，只需要分别考虑IGBT单元所需的压紧力和晶闸管单元所需的压紧力即可，便于控制压紧力，压接过程简单易操作。附图说明图1为本专利技术换流阀组件实施例的示意图；图2为本专利技术换流阀组件实施例安装架的示意图；图3为本专利技术换流阀组件实施例IGBT组件的示意图；图4为本专利技术换流阀组件实施例控制件的示意图；图5为本专利技术换流阀组件实施例晶闸管单独压接的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。本专利技术换流阀组件的具体实施例，如图1至图5所示，其中，1为安装架，安装架1包括左侧支撑梁11、导轨12、滚珠13、第一绝缘支撑梁14、右侧支撑梁15和第二绝缘支撑梁16；2为IGBT组件，IGBT组件2包括调整螺栓6、左端板20、绝缘格栅21、散热器22、绝缘柱23、IGBT24、控制单元快装支架25、绝缘杆26、水管27、碟簧28和右端板29；3为控制组件，控制组件3包括第一壳体31、第一供电及控制电源32、第一电路板33、第二供电及控制电源34、第二电路板35和第二壳体36；4为晶闸管组件，晶闸管组件4包括母排41、端板42、碟簧43、旁路开关44、安装板45、压紧螺柱46和晶闸管47；5为电容组件。安装架1中左侧支撑梁11、右侧支撑梁15、第一绝缘支撑梁14和第二绝缘支撑梁16组成了外围框架，第一绝缘支撑梁14和第二绝缘支撑梁16沿左右方向延伸，第一绝缘支撑梁14的数量为三个且相互平行，第一绝缘支撑梁14上设有沿前后方向延伸的导轨12，导轨12的数量为多个并且平行间隔设置在左右方向上。导轨12的上表面上开设有凹槽（图中未标记），凹槽内嵌有滚珠13。导轨12的设置主要是为了在安装时方便推动电容，由于电容的重量较大，内嵌滚珠13可以使安装和维护时能够实现快速推拉，同时导轨能够对电容的推拉进行限位，提高电容的组装效率。IGBT组件2包括多个IGBT单元和相邻两个IGBT单元之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换流阀组件，包括安装架、至少一个IGBT单元和至少一个晶闸管单元，其特征在于：IGBT单元的IGBT和散热器通过IGBT弹簧压接结构压接在一起，晶闸管单元的晶闸管通过晶闸管弹簧压接结构进行压接，IGBT弹簧压接结构设于所述安装架上。

【技术特征摘要】
1.一种换流阀组件，包括安装架、至少一个IGBT单元和至少一个晶闸管单元，其特征在于：IGBT单元的IGBT和散热器通过IGBT弹簧压接结构压接在一起，晶闸管单元的晶闸管通过晶闸管弹簧压接结构进行压接，IGBT弹簧压接结构设于所述安装架上。2.根据权利要求1所述的换流阀组件，其特征在于：IGBT单元的数量为多个，相邻两个IGBT单元通过绝缘件隔开，IGBT弹簧压接结构包括一个IGBT弹簧压接单元，各IGBT单元被一个IGBT弹簧压接单元压接在一起。3.根据权利要求1所述的换流阀组件，其特征在于：晶闸管单元的数量为多个，晶闸管弹簧压接结构包括与晶闸管单元数量相同的多个晶闸管弹簧压接单元，每个晶闸管单元的晶闸管被对应的晶闸管弹簧压接单元压接。4.根据权利要求1所述的换流阀组件，其特征在于：IGBT单元的数量为多个且串联连接，晶闸管单元的数量为多个且串联连接，多个IGBT单元和多个晶闸管单元之间并联。5.根据权利要求1所述的换流阀组件，其特征在于：IGBT单元和晶闸管单元的数量均为多个且形成了沿左右方向延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承，朱新华，李华君，贾艳玲，王艳，王健云，张晓鸽，于丽阳，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41