一种自冷式晶闸管阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超高压故障电流限制器用自冷式晶闸管阀，该阀体采用由框架组成的卧式结构，框架通过中间横梁分隔成上、下两层，框架底部采用绝缘子支撑，其中所述框架的两两竖板间分别连接有横板，横板上挂接有电阻，电阻通过两根导线分别与高电位板和电容连接；所述框架内上层设有由晶体管和散热器间隔串联组成的晶闸管串，晶体管串的两端通过压装机构压紧，晶闸管串穿过各取能电流互感器，在晶闸管的两侧对应的设有与其数量相等的高电位板，高电位板的一侧与框架连接，所述电流互感器与高电位板相连接；所述框架内下层设有与框架底板相连接的电容和电阻。该晶体管阀结构紧凑、体积小、保证连续触发条件的能量需求、整体可靠性高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及晶闸管阀领域，具体地说是涉及一种超高压故障电流限制器用自冷式 晶闸管阀。
技术介绍
随着电力系统的发展，新的电源不断接入电力系统或者电力系统子网相互联接，这样 就增加了系统的短路容量，导致某些故障点的故障电流超出了该处开关的遮断容量，但更 换或更新开关一般非常昂贵并且十分耗时，因此人们利用当前的各种技术和措施进行故障 电流的限制。超高压故障电流限制器(Fault Current Limiter,縮写为FCL)用自冷式晶闸管阀是谐 振型、快速开关型、混合型等故障电流限制器中十分关键的设备，主要起到一个快速开关 的作用。谐振型故障电流限制器原理如图l所示，主要由电抗器L、电容器C及快速旁路 开关K (可采用如晶闸管阀、火花间隙、快速机械开关等类型的开关或其组合)组成，电 抗器L的工频感抗与电容器C的容抗大小相同，正常工作条件下，开关K处于打开状态 (晶闸管处于阻断状态)，电容C和电感L处于工频串联谐振状态，总的阻抗几乎为零， 当检测到故障后，开关K迅速闭合(晶闸管快速导通)，电容被旁路，相当于在线路中接 入电感L从而起到限流作用。现有柔性交流输电装置和直流输电装置用晶闸管阀设计是考虑到在正常情况下，晶闸 管阀长时间运行，因此必须配备一套较为昂贵和复杂的冷却系统设备，这样就降低了整个 设备的可靠性；在异常情况下，晶闸管阀也不需要长时间承受故障电流，因此必须有可靠 的保护措施对晶闸管阀进行保护。本技术专利所介绍的晶闸管阀考虑到故障电流限制 器的长时间承受故障电流的运行工况要求，同时又采用自冷式散热设计，提高了晶闸管阔 及整个设备的运行可靠性。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种结构紧凑、体 积小、整体可靠性高的自冷式晶闸管阀。为实现上述技术目的，本技术采用下述技术方案 一种自冷式晶闸管阀，采用由框架组成的卧式结构，框架通过中间横梁分隔成上、下两层，框架底部采用绝缘子支 撑，其中所述框架的两两竖板间分别连接有横板，横板上挂接有电阻，电阻通过两根导线分别与高电位板和电容连接；所述框架内上层设有由晶体管和散热器间隔串联组成的晶闸 管串，晶体管串的两端通过压装机构压紧，晶闸管串穿过各取能电流互感器，在晶闸管的 两侧对应的设有与其数量相等的高电位板，高电位板的一侧与框架连接，所述电流互感器 与高电位板相连接；所述框架内下层设有与框架底板相连接的电容和电阻；框架内顶部设 有光纤槽。较优地，框架外侧设有光纤盒。所述晶闸管以采用6英寸晶闸管为佳。所述电容以采用阻尼电容为佳，所述电阻以采用静态均压电阻为佳。 所述框架以采用10mm厚的环氧板为佳。所述压紧机构包括蝶簧、法兰盘I、导向杆和加力顶压机构，所述蝶簧、法兰盘I及连 接在法兰盘I上的导向杆设置在晶闸管阀串的一端，在晶闸管阔串的另一端设置有加力顶 压机构，所述加力顶压机构包括一顶压块和顶压杆，顶压杆外套接一导向套，在导向套端 部连接一法兰盘II，在法兰盘的端部通过加力螺栓连接一加力盘，所述顶压杆与顶压块触 接的一端及加力盘与顶压杆触接的一端均为球形头，所述法兰盘I与法兰盘II均与固定板 相连接。所述加力螺栓为六根，均匀分布在加力盘以盘中心为圆心的圆周上，所述导向套与法 兰盘II通过止口定位且保持同心。所述电阻采用阻尼电阻，包括四根无感电阻和外壳，四根无感电阻的上部均套接有上 部安装箍、下部均套接有下部安装箍，每两个无感电阻的上、下部安装箍间均通过螺钉连 接以实现两个无感电阻的并联，在上部的两个螺钉处分别压接一与外壳连接的导线，在下 部的两个螺钉处分别压接一导线，这两根导线通过无感电阻下端的出线口穿出后分别与高 电位板和电容相连，所述无感电阻外套接有外壳。所述散热器采用热管式散热器，包括散热器基体，在散热器基体中设有槽道，槽道与 热管相耦合，槽道的两端设有贯穿于散热器基体的通孔，所述散热器基体的两侧设有吊环， 基体通过吊环将散热器与固定板连接。本技术的有益效果在于1、本技术晶闸管阔采用6英寸晶闸管元件，它具有低热阻抗和高浪涌电流耐受 能力的特点，代表当前晶闸管元件先进制造水平；2、 本技术晶闸管阀采用的压装机构结构合理、安装方便，预紧时用力小，保证 了操作的可靠及可行性。同时压装机构采用两个球面连接，保证了压紧过程中及压紧后阀 串受力均衡、可靠，保证了晶闸管串压紧后及运行中的稳定性，更保证了晶闸管、散热器 之间的电、热、机械接触及整个阀结构的稳定可靠性；3、 本技术晶闸管阀采用的内嵌热管型散热器，采用内嵌热管式结构，减小了散 热器的体积，具有低热阻抗的特点，满足吸收晶闸管阀在短时内产生能量的要求；4、 本技术晶闸管阀采用的阻尼电阻，结构设计合理，降低大耗散功率阻尼电阻 的表面温度，排除了发热元件对周围其他器件的影响，提高晶闸管阀的整体可靠性。5、 本技术晶闸管阀可满足强电磁场环境条件下的电磁兼容要求，并且采用电压 为主、电流为辅的取能方式，保证连续触发条件的能量需求。附图说明图1为故障电流限制器的工作原理图2为本技术的主视图3为本技术的后视图4为本技术的右视图5为本技术的左视图6为本技术的俯视图7为本技术电压电流混合取能的原理图，图8为阻尼电阻的结构示意图，图8a为阻尼电阻的内部结构示意图，图8b为阻尼电 阻的主视图9为散热器的结构示意图，图9a为散热器的主视图，图9b图9a的纵向剖视图10为压装机构的机构示意图，图ll为TE板与CT线圈的连接示意图12为阻尼电阻与阻尼电容和TE板的连接示意图，其中l-框架，2-横梁，3-横板，4-电阻，5-压装机构，6-晶闸管串，7-取能电流互感器(简 称取能CT)， 8-高电位板(简称TE板)，9-电容，10-电阻，11-光纤槽，12-光纤盒，13-绝缘子，14-电流互感器的线圈(简称CT线圈)，15-电流互感器的铁芯(铁芯)；41-无感电阻，42-上部安装箍，43-下部安装箍，44-螺钉，45-螺钉，46-外壳，47-导线， 47a-活动端，48-导线，48a-活动端，49-出线口， 410-螺母，411-螺栓，412-导线引出孔， 413-散热？L 414-安装架，415-安装螺栓，416-垫片；51—蝶簧，52-法兰盘1， 53-导向杆；54-顶压块，55-顶压杆，55a-球形头，56-导向套， 57-法兰盘11， 58-加力螺栓，59-加力盘;59a-球形头;510-固定板;511-止口， 512-螺钉;61-晶闸管，62-散热器，63-散热器基体，64-槽道，65-热管，66-通孔，67-吊环，68-吊钩；具体实施方式以下结合附图及实施例，对本技术进行详细说明。如图2-6所示， 一种自冷式晶闸管阀采用由框架1组成的卧式结构，框架通过中间横 梁2被分隔成上、下两层，框架底部安装有四个用于支撑框架的绝缘子13。首尾框架l采 用角铝焊接而成，更保证了结构强度刚度，又减轻了框架的重量。在框架1内部上层装有两个晶闸管串6，均安装在横梁2上，晶体管串的两端均通过 压装机构5压紧，每个晶体管串中有11个晶体管和12个散热器间隔串联组成，两个晶体 管串同时穿过六个取能CT的铁芯15，六个取能CT 7均匀分布在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自冷式晶闸管阀，采用由框架（１）组成的卧式结构，框架通过中间横梁（２）分隔成上、下两层，框架底部采用绝缘子（１３）支撑，其特征在于：　所述框架（１）的两两竖板间分别连接有横板（３），横板上挂接有电阻（４），电阻（４）通过两根导线分 别与高电位板（８）和电容（９）连接；　所述框架内上层设有由晶体管（６１）和散热器（６２）间隔串联组成的晶闸管串（６），晶体管串的两端通过压装机构（５）压紧，晶闸管串穿过各取能电流互感器（７），在晶闸管的两侧对应的设有与其数量相等的高电 位板（８），高电位板的一侧与框架（１）连接，所述电流互感器（７）与高电位板（８）相连接；　所述框架内下层设有与框架底板相连接的电容（９）和电阻（１０）；　框架内顶部设有光纤槽（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤广福，蓝元良，王华锋，栾洪州，李志麒，于海玉，王华昕，张静，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]