[发明专利]一种特高压直流输电光控晶闸管换流阀组件

说明书

本发明提供了一种特高压直流输电光控晶闸管换流阀组件，包括框架、硅堆单元、阻尼电容单元、反向恢复期保护单元、组件水系统和组件光路系统；硅堆单元、阻尼电容单元、反向恢复期保护单元均采用模块化整体安装于框架上；整体结构紧凑，换流阀组件结构简单，组件内部零部件数量少，故障率低，经济性好；采用光直接触发作为晶闸管换流阀的触发方式，其具有触发信号可靠、触发一致性好，可避免电磁干扰等特点，组件采用模块化的结构设计，组件尺寸小，包装、运输、安装方便，具有外部接口单一、安装方便、接口通用的优点。

技术领域

本发明涉及电力系统特高压直流输电领域，具体涉及一种特高压直流输电光控晶闸管换流阀组件。

背景技术

换流阀是特高压直流输电工程最核心的换流站设备，而换流阀组件是换流阀的基本组成单元，它是换流阀中最重要的子模块。

现有特高压直流输电晶闸管换流阀根据晶闸管触发方式的不同，分为电触发式晶闸管换流阀和光触发式晶闸管换流阀。光触发晶闸管换流阀因其采用光脉冲作为触发信号，其触发信号在强电场、强磁场环境下不受干扰。光触发晶闸管换流阀中设置有光分配器，组件内各级晶闸管触发一致性好，触发无延迟。故在可靠性上光触发晶闸管换流阀明显优于电触发晶闸管换流阀。

现有特高压直流输电换流阀根据结构的不同，主要分为带屏蔽的大框架式换流阀组件和不带屏蔽的小模块式换流阀组件。大框架式换流阀组件相比于小模块式换流阀组件具有如下不足：第一，电抗器设置在组件内部，组件体积较大，组装、包装、运输都比较困难。第二，组件内部水路多采用并联结构，水路分支较多，水管数目多，水管接头多，漏水风险较大。第三，组件内部各电器件布置分散，连接导线数目多，接线复杂。

目前，市场上特高压直流输电光控换流阀均采用大框架式组件结构，并未出现采用小模块式组件结构的光控换流阀组件。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、功能可靠的特高压直流输电光控晶闸管换流阀组件，触发信号可靠、触发一致性好，组件内部零部件数量少，故障率低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种特高压直流输电光控晶闸管换流阀组件，包括框架、硅堆单元、阻尼电容单元、反向恢复期保护单元、组件水系统和组件光路系统；

所述框架为由左角铝、右角铝、绝缘横梁、绝缘支撑板构成的矩形框架，硅堆单元、阻尼电容单元、反向恢复期保护单元均采用模块化整体安装于框架上；

所述硅堆单元包括左轭、右轭、绝缘拉环、光控晶闸管和散热器；左轭和右轭通过上下分布的两个绝缘拉环连接在一起，碟弹单元将光控晶闸管和散热器压接在一起安装在左轭和右轭之间组成硅堆单元主体，左母线、右母线压接在硅堆单元最外侧的两个散热器端面上；

所述阻尼电容单元通过左右两个弯板连接至框架的左角铝和右角铝上，阻尼电容单元由阻尼电容器和阻尼电容支撑板组成；

所述反向恢复期保护单元由串联的冲击电容和晶闸管反向恢复期保护电路板组成，二者均固定在框架的绝缘支撑板上，使用铜母线将冲击电容和晶闸管反向恢复期保护电路板两端分别连接至左角铝和右角铝；

所述组件水系统由水管和散热器内水道组成；组件光路系统由光分配器和触发光纤组成，光分配器固定在阻尼电容支撑板上，触发光纤一端连接光分配器输出端、另一端压接至晶闸管的触发光口内；

散热器内部设置有安装阻尼电阻的长通孔，散热器上下端面设置有安装直流均压的方电阻以及晶闸管电压监测单元的螺纹孔，阻尼电阻安装在散热器的内部通孔内，方电阻通过螺钉紧固在散热器上、下端面上，晶闸管电压监测单元分别固定在每级散热器上端面靠近阻尼电容单元一侧。

进一步，方电阻底部端面设有用于散热的散热面，方电阻的散热面涂导热脂后通过螺钉将其紧固在散热器上下端面。