一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置，包括有三层桁架以及从上到下依次安装在三层桁架上的辅助开关组块、电感电抗器组块和电容器组块，相邻两层桁架之间采用法兰连接，在底层桁架的下方安装有树脂桶支架，辅助开关组块包括有多个晶闸管组件，多个晶闸管组件通过多个连接排组成笼式对称分布形式的矩阵块，在连接排上端设有引出导线；电感电抗器组块是由多个电感矩阵块串联或并联构成的，在相邻的电感矩阵块之间设有绝缘板一。本发明专利技术将换流回路内所需的各模块纵向排列至固定桁架支撑中，并保证所有连接处于同一水平面以便于各分模块间的串并联连接，这样的设计不仅快捷高效，而且节省因参数变化而产生的一些不必要的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置
本专利技术涉及超导磁体装置失超保护系统
，尤其涉及一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置，主要作用是当超导磁体发生失超现象时，为主回路提供方向脉冲电流，制造电流人工过零点，使主回路开关快速过零关断，将超导磁体中的能量迅速转移至卸能电阻中进行耗能，从而保证超导磁体不会因处于过长时间的失超状态而导致不可逆损坏。
技术介绍
1.失超保护开关系统的作用是在超导磁体发生失超事件时，依靠大功率直流开关，将磁体中的能量迅速转移到卸能电阻上，实现对超导磁体的可靠保护，有效避免超导磁体的损坏。2.换流回路中的高频脉冲电流由预选充电的脉冲电容器和电感电抗器震荡产生。3.直流电流由于没有电流自然过零点，在大电流下的关断是一大难点。因此，利用换流回路释放脉冲电流抵消主回路大电流，从而人为创造出电流过零点。目前，基于人工过零技术的换流回路设计还局限在将电容器、电感电抗器和辅助开关分别进行设计再进行导线连接。这样的方案设计使得其使用环境极其单一，一套方案的设计仅能满足一个主回路参数。当主回路参数发生变化时，整个换流回路需要根据变化的参数重新制造出一套完整的换流回路。这将导致实验成本的提升和资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置，包括有三层桁架以及从上到下依次安装在三层桁架上的辅助开关组块、电感电抗器组块和电容器组块，相邻两层桁架之间采用法兰连接，在底层桁架的下方安装有树脂桶支架，所述的辅助开关组块包括有多个晶闸管组件，多个晶闸管组件通过多个连接排组成笼式对称分布形式的矩阵块，在连接排上端设有引出导线；所述的电感电抗器组块是由多个电感矩阵块串联或并联构成的，在相邻的电感矩阵块之间设有绝缘板一；所述的电容器组块包括有多个并联或串联的自愈式电容器，在相邻的自愈式电容器之间设有绝缘板二。所述的晶闸管组件包括有晶闸管，在晶闸管的上下方均设有压接式输入母排，两输入母排之间通过螺栓螺母固定连接，在晶闸管上还设有控制导线，在晶闸管与一侧的压接式输入母排之间设有压接垫板，所述的一侧输入母排与所述的引出导线连接。所述的电感矩阵块包括有位于固定板内部的螺线圈，螺线圈两端导线均向上引出导线端子，在螺线圈的左右端与固定板之间分别设有树脂绝缘板，两树脂绝缘板的上端和下端分别通过螺栓连接，且螺栓的左右端分别固定在固定板上，螺线圈外侧通过绝缘树脂浇注。所述的电感电抗器组块是采用2*5矩阵式排列，通过连接排连接导线端子使多个电感矩阵块串联或并联。所述的自愈式电容器的上端依次设有封口盖、出线套管和接线端子，电容器的电极连接出线连接片、出线套管，最后通过接线端子与其它电容器串联或并联。所述的电容器组块采用5*20矩阵式排列。本专利技术的优点是：本专利技术将换流回路内所需的各模块纵向排列至固定桁架支撑中，并保证所有连接处于同一水平面以便于各分模块间的串并联连接。同时在保证模块一体化的基础上将电感电抗器组块、电容器组块和辅助开关组块分别进行了矩阵化设计，从而实现在换流回路装置在基本结构不发生变化的情况下，通过改变各子模块的串并联连接完成参数调整。这样的设计不仅快捷高效，而且节省因参数变化而产生的一些不必要的成本。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为辅助开关组块结构图。图3为辅助开关组块俯视图。图4为单个晶闸块组件左视图。图5为单个晶闸管组件主视图。图6为单个电感矩阵块结构图。图7为电感电抗器组块结构图。图8为单个电容器结构图。图9为电容器组块结构图。具体实施方式如图1、2、3所示，一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置，包括有三层桁架1以及从上到下依次安装在三层桁架1上的辅助开关组块2、电感电抗器组块3和电容器组块4，相邻两层桁架1之间采用法兰5连接，在底层桁架1的下方安装有树脂桶支架6，所述的辅助开关组块2包括有多个晶闸管组件7，多个晶闸管组件7通过多个连接排8组成笼式对称分布形式的矩阵块，在连接排8上端设有引出导线9；所述的电感电抗器组块3是由多个电感矩阵块10串联或并联构成的，在相邻的电感矩阵块10之间设有绝缘板一11；所述的电容器组块4包括有多个并联或串联的自愈式电容器12，在相邻的自愈式电容器12之间设有绝缘板二13。如图4、5所示，所述的晶闸管组件7包括有晶闸管14，在晶闸管14的上下方均设有压接式输入母排15，两输入母排15之间通过螺栓螺母16固定连接，在晶闸管14上还设有控制导线17，在晶闸管14与一侧的压接式输入母排15之间设有压接垫板18，所述的一侧输入母排15与所述的引出导线9连接。如图6所示，所述的电感矩阵块10包括有位于固定板19内部的螺线圈20，螺线圈20两端导线均向上引出导线端子21，在螺线圈20的左右端与固定板19之间分别设有树脂绝缘板22，两树脂绝缘板22的上端和下端分别通过螺栓23连接，且螺栓23的左右端分别固定在固定板19上，螺线圈20外侧通过绝缘树脂浇注。如图7所示，所述的电感电抗器组块3是采用2*5矩阵式排列，通过连接排24连接导线端子21使多个电感矩阵块10串联或并联。如图8所示，所述的自愈式电容器12的上端依次设有封口盖25、出线套管26和接线端子27，电容器的电极连接出线连接片、出线套管26，最后通过接线端子27与其它电容器串联或并联。如图9所示，所述的电容器组块4采用5*20矩阵式排列。换流模块整体采用一体化设计，采用桁架式结构设计。各个组块自下而上布局。考虑到模块中个组块重量的因素，自上而下分别为辅助开关组块、电感电抗器组块和电容器组块。组块底部为绝缘树脂板，在进行对组块进行支撑的同时，防止了组块之间发生电磁干扰。各个组件的外导线利用螺栓与固定在桁架上的一铜排进行串联连接，铜排与桁架之间加入绝缘板，保证了连接可靠性的同时减小了电磁干扰和电流外漏。各个组块中的每个矩阵块均放置在绝缘桁架上，每个矩阵的上侧为导线引出面。矩阵之间的串并联均在这个面上完成。组块与组块之间采用法兰连接的方式不仅可保证连接可靠，同时也方便各矩阵的拆卸、维护和扩容。为了满足主回路不同的开断电流和阻态电压要求，辅助开关组块由多个晶闸管串并联构成。组块内的晶闸管采用矩阵式分布结构。考虑到多个晶闸管串并联时必须达到均流均压特性才能满足触发导通的可靠性要求，本专利技术采用笼式对称分布的形式布置矩阵块。笼式结构保证了每条晶闸管支路上的杂散参数尽可能一致，对称分布大大减小了各条支路间的互感。以上两点将大大提升开关组块的均流特性。同时，我们对每个晶闸管支路均并联大阻值电阻，以此来提高其均压特性。各晶闸管与引出导线之间采用压接式固定，两串联支路之间利用铜排进行连接。电感电抗器组块由2*4个长200mm，底面半径为50mm的螺线管式电感矩阵块构成。各个电感的两端导线均向上引出，电感两端固定两绝缘树脂板并布置四个螺栓用于与平台固定。为了保证电磁屏蔽，除引出线以外，矩阵块整体外部由绝缘树脂浇注；同时，矩阵块之间由树脂绝缘板进行电磁隔离，绝缘板与平台之间的缝隙处涂抹玻璃树脂。电容器组块由5*20个脉冲电容器矩阵块组成。单个电容器选择自愈式电容器，自愈式电容器具有优良的自愈性能、介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置，其特征在于：包括有三层桁架以及从上到下依次安装在三层桁架上的辅助开关组块、电感电抗器组块和电容器组块，相邻两层桁架之间采用法兰连接，在底层桁架的下方安装有树脂桶支架，所述的辅助开关组块包括有多个晶闸管组件，多个晶闸管组件通过多个连接排组成笼式对称分布形式的矩阵块，在连接排上端设有引出导线；所述的电感电抗器组块是由多个电感矩阵块串联或并联构成的，在相邻的电感矩阵块之间设有绝缘板一；所述的电容器组块包括有多个并联或串联的自愈式电容器，在相邻的自愈式电容器之间设有绝缘板二。

【技术特征摘要】
1.一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置，其特征在于：包括有三层桁架以及从上到下依次安装在三层桁架上的辅助开关组块、电感电抗器组块和电容器组块，相邻两层桁架之间采用法兰连接，在底层桁架的下方安装有树脂桶支架，所述的辅助开关组块包括有多个晶闸管组件，多个晶闸管组件通过多个连接排组成笼式对称分布形式的矩阵块，在连接排上端设有引出导线；所述的电感电抗器组块是由多个电感矩阵块串联或并联构成的，在相邻的电感矩阵块之间设有绝缘板一；所述的电容器组块包括有多个并联或串联的自愈式电容器，在相邻的自愈式电容器之间设有绝缘板二。2.根据权利要求1所述的一种一体化组合参数可调式超大功率换流装置，其特征在于：所述的晶闸管组件包括有晶闸管，在晶闸管的上下方均设有压接式输入母排，两输入母排之间通过螺栓螺母固定连接，在晶闸管上还设有控制导线，在晶闸管与一侧的压接式输入母排之间设有压接垫板，所述的一侧输入母排与所述的引出导线连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋执权，仝玮，傅鹏，王琨，汪舒生，张秀青，李华，王重马，王振尚，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34