一种直流耗能装置阀模块制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种直流耗能装置阀模块，包括：矩形架和设于所述矩形架一侧的串联子模块；所述子模块包括串联的电气模块；本实用新型专利技术提供的直流耗能装置阀模块电气连接，结构易装配、易维护。

【技术实现步骤摘要】
一种直流耗能装置阀模块
本技术涉及电力电子
，具体涉及一种直流耗能装置阀模块。
技术介绍
直流输电线路能够高效便捷地把大量电能从能源基地传输到负荷中心，对于运行中直流输电工程来说，对于运行中直流输电工程来说，受端消纳的电能与送端发出的电能相平衡，送端的电网的电压和工作频率维持恒定。当受端电力系统发生扰动或故障，无法消纳送端送出的电能时，送端电网的电压和频率将发生扰动，可以通过快速调节发电机的出力来减少这种扰动；若送端的电源是火力发电机或水力发电机，发电机的出力可以调节，但是调节过程需要一定的时延，无法做到即时响应，电网的电压和频率仍会出现扰动；若送端电源是风力发电机组，由于自然界的风力无法控制，无法根据运行需要调节风力发电机组的出力，送端电网的电压和频率将出现严重扰动，严重时可能造成发电机组解裂，引起严重电网事故。特高压直流输电技术的发展使直流输电的输电容量提升至8000～12000MW，送端电网传统火力和水力发电机装机容量随之水涨船高，发电机出力的快速调节日趋困难，风、光、水、火电打捆外送更加重了这种困难；柔性直流输电技术的发展使得风力发电并网规模的日益扩大，受端电网故障引起送受端功率不匹配而导致风力发电机组解裂的风险日益增大。目前直流耗能装置拓扑主要分为三种：1、集中电阻方式；2、分散电阻方式；3、混合电阻方式。其中，集中电阻方式电容容量较大，阀体占地面积大，成本较高；分散电阻方式每个模块中电阻较大，阀体占地面积大。混合式电阻方式与其余两种拓扑相比成本较低、占地面积小，直流耗能装置阀模块是根据混合电阻方式的拓扑设计。其拓扑如图17所示，元器件数量多，电气连接复杂。电气子模块的5个半导体元器件都需要较大压装力满足其电气性能，传统的元器件压装都采用大组件压装，单元内元器件间连接线难度大，这对模块的装配和维护带来很大困难。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的不足，本技术提供一种直流耗能装置阀模块的结构设计，以3个子单元为独立个体进行设计，安装、维护以压装组件为单位，提高了结构的易装配、易维护性。本技术的目的是通过下述技术方案予以实现的：本技术提供了一种直流耗能装置阀模块，包括：矩形架(1)和设于所述矩形架(1)一侧的串联子模块(2)；所述子模块(2)包括：串联的电气模块。优选的，所述矩形架(1)的两侧为绝缘梁(11)，所述矩形架(1)的两端和中间为金属梁(12)。优选的，所述子模块(2)和所述矩形架(1)的绝缘梁(11)通过子模块安装件(3)连接。优选的，相邻的所述子模块(2)间通过子模块连接件(4)连接；所述子模块(2)与所述矩形架(1)的金属梁(12)通过所述金属梁连接件(5)连接。优选的，所述电气模块由串联的电路子单元组成。优选的，所述电路子单元包括：第一二极管(221)、第二二极管(222)、第三二极管(223)、第一IGBT(231)、第二IGBT(232)、第一电阻(24)、第二电阻(27)和电容(21)；所述第一IGBT(231)的集电极与所述第一二极管(221)的正极连接；所述第一二极管(221)的负极经过所述电容(21)与所述第一IGBT(231)的发射极连接，经过第一电阻(24)与所述第二IGBT(232)的集电极连接；所述第二二极管(222)并联于所述第一电阻(24)两端；所述第二电阻(27)并联于所述电容(21)两端；所述第二IGBT(232)的发射极与所述第一IGBT(231)的发射极连接；所述第三二极管(223)反向并联在所述第一IGBT(231)两端。优选的，所述子模块的电阻设有进水口和出水口；相邻或间隔的所述子模块电阻的进水口与所述子模块电阻的出水口通过水管(28)连接。优选的，所述子模块的IGBT压装结构上侧设有与板卡光纤(19)连接的板卡(26)。优选的，所述子模块的IGBT压装结构(23)为按照IGBT压板(234)、IGBT绝缘板(235)、IGBT、IGBT绝缘板(235)、IGBT、IGBT绝缘板(235)、IGBT碟簧(233)、IGBT压板(234)顺序的压装结构。优选的，所述子模块的二极管压装结构(22)是按照二极管压板(225)、二极管绝缘板(226)、二极管、二极管绝缘板(226)、二极管、二极管绝缘板(226)、二极管碟簧(224)、二极管压板(225)顺序的压装。与最接近现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术提供的一种直流耗能装置阀模块包括：矩形架和设于所述矩形架一侧的串联子模块；所述子模块包括串联的电气模块；本技术提供的直流耗能装置阀模块电气连接，结构易装配、易维护；2、子模块单个压装结构尽量多的压装半导体器件，减小了压装结构重量。附图说明图1：本技术的阀模块俯视图；图2：本技术的阀模块框架结构图；图3：本技术的阀模块斜侧安装视图；图4：本技术的子模块主视图；图5：本技术的子模块斜侧导电板视图；图6：本技术的子模块俯视图；图7：本技术的子模块斜侧视图；图8：本技术的子模块采用的拓扑结构图；图9：本技术的IGBT压装结构图；图10：本技术的二极管压装结构图；图11：本技术的二极管压装结构斜侧视图；图12：本技术的反并联二极管压装结构图；图13：本技术的第一电阻结构图；图14：本技术的水管结构图；图15：本技术的板卡光纤结构图；图16：本技术的连接件结构图；图17：目前混合电阻方式的拓扑结构图。附图标记：1-矩形架，2-子模块，3-子模块安装件，4-子模块连接件，5-金属梁连接件，11-绝缘梁，12-金属梁，21-电容，22-二极管压装结构，23-IGBT压装结构，24-第一电阻，25-反并联二极管压装结构，26-板卡，27-第二电阻，28-水管，29-板卡光纤，221-第一二极管，222-第二二极管，223-第三二极管，224-二极管碟簧，225-二极管压板，226-二极管绝缘板，231-第一IGBT，232-第二IGBT，233-IGBT碟簧，234-IGBT压板，235-IGBT绝缘板。具体实施方式为了更好地理解本技术，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1直流耗能装置阀模块结构如图1所示，由矩形架1和子模块2组成，如图2所示，矩形架由三根金属梁12和四根绝缘梁11组装，如图3所示，子模块2通过子模块安装件3将子模块2与绝缘梁11组装。每个阀模块由12个子模块2组成。子模块结构如图4至图7所示，电容21、二极管、IGBT、电阻、板卡26和多个导电板等元器件安装在子模块安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流耗能装置阀模块，其特征在于，所述直流耗能装置阀模块包括：矩形架(1)和设于所述矩形架(1)一侧的串联子模块(2)；/n所述子模块(2)包括：串联的电气模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流耗能装置阀模块，其特征在于，所述直流耗能装置阀模块包括：矩形架(1)和设于所述矩形架(1)一侧的串联子模块(2)；
所述子模块(2)包括：串联的电气模块。


2.如权利要求1所述的一种直流耗能装置阀模块，其特征在于，所述矩形架(1)的两侧为绝缘梁(11)，所述矩形架(1)的两端和中间为金属梁(12)。


3.如权利要求2所述的一种直流耗能装置阀模块，其特征在于，所述子模块(2)和所述矩形架(1)的绝缘梁(11)通过子模块安装件(3)连接。


4.如权利要求3所述的一种直流耗能装置阀模块，其特征在于，相邻的所述子模块(2)间通过子模块连接件(4)连接；
所述子模块(2)与所述矩形架(1)的金属梁(12)通过金属梁连接件(5)连接。


5.如权利要求1所述的一种直流耗能装置阀模块，其特征在于，所述电气模块由串联的电路子单元组成。


6.如权利要求5所述的一种直流耗能装置阀模块，其特征在于，所述电路子单元包括：第一二极管(221)、第二二极管(222)、第三二极管(223)、第一IGBT(231)、第二IGBT(232)、第一电阻(24)、第二电阻(27)和电容(21)；
所述第一IGBT(231)的集电极与所述第一二极管(221)的正极连接；
所述第一二极管(221)的负极经过所述电容(21)与所述第一IGBT(231)的发射极连接，经过第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治翔，高冲，李云鹏，周建辉，张晓龙，王成昊，乔丽，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11