本發明涉及一種主通流支路結構,具體涉及一種直流斷路器的的主通流支路結構,屬于高壓、超高壓直流輸電技術領域。
背景技術:
基于柔性直流的多端直流輸電和直流電網技術是解決新能源并網和消納問題的有效技術手段之一,而高壓直流斷路器是構建直流電網的關鍵設備,對直流輸電系統和直流電網的安全可靠運行有著極其重要的作用。隨著直流輸電技術的不斷發展,高壓直流斷路器的研制面臨諸多新的挑戰。
目前,國內外的高壓直流斷路器均處于研發階段,尚無成熟的產品。主通流支路作為直流斷路器的重要組成部分,需要在直流斷路器正常運行時承受長時間的高壓直流電流,為滿足這一要求其元器件種類、數量均較多。同時其長時間通流的工作特點則要求為其配備水路對關鍵零部件進行冷卻,水路與電路同時存在,其結構布局復雜安全要求也較高。故如何緊湊、合理的布置主通流主路成為直流斷路器結構設計的難點。
技術實現要素:
本發明的目的是:提供一種不僅結構緊湊、布局合理,而且又能實現冷卻的直流斷路器的主通流支路結構。
為了達到上述目的,本發明的技術方案是:一種直流斷路器的的主通流支路結構,其創新點在于:包括框架組件、主支路閥組件、避雷器和冷卻組件;
所述主支路閥組件和避雷器均設在框架組件的上方,所述冷卻組件設在框架組件的下方;
所述主支路閥組件有多組,且多組主支路閥組件并聯連接在框架組件的上方,且多組主支路閥組件并聯連接后與避雷器并聯連接;
所述主支路閥組件包括rcd組件和igbt組件,且所述rcd組件與igbt組件電連接,所述igbt組件包括散熱器,所述散熱器設有進水口和出水口;
所述冷卻組件包括進水支路管和出水支路管,所述進水支路管和出水支路管均固定在框架組件的下方,且所述進水支路管與散熱器的進水口相連通,出水支路管與散熱器的出水口相連通。
在上述技術方案中,所述主支路閥組件的igbt組件還包括安裝框架和igbt模塊,所述安裝框架上設有多個igbt模塊,且每一個igbt模塊的兩側分別設有散熱器;每一個散熱器上均設有rcd組件,且rcd組件與一個igbt模塊并聯連接。
在上述技術方案中,所述主支路閥組件的rcd組件包括電容、電阻和二極管,所述電阻與電容并聯連接后并與二極管串聯連接。
在上述技術方案中,所述冷卻組件還包括水管夾,所述進水支路管和出水支路管均通過水管夾固定連接在框架組件上。
在上述技術方案中,還包括供能組件,所述框架組件的兩端分別設有絕緣支撐板,所述供能組件與絕緣支撐板固定連接。
在上述技術方案中,所述框架組件上還設有旁路開關,所述多組主支路閥組件并聯連接后通過連接銅排與旁路開關并聯連接,且旁路開關與框架組件上設有的絕緣支撐板固定連接。
在上述技術方案中,所述絕緣支撐板通過絕緣支撐梁組件與框架組件固定連接,所述絕緣支撐梁組件包括固定連接的金屬支撐板和絕緣支撐梁,所述金屬支撐板通過螺栓固定連接在框架組件上,所述絕緣支撐板與絕緣支撐梁固定連接。
在上述技術方案中,還包括屏蔽罩組件,所述屏蔽罩組件包括屏蔽罩支撐件和屏蔽罩,所述屏蔽罩通過屏蔽罩支撐件與框架組件的外側固定連接,所述屏蔽罩有多個,且多個屏蔽罩有間距且呈u形狀布置在框架組件的外側。
在上述技術方案中,所述框架組件包括兩個或兩個以上金屬梁,所述括兩個或兩個以上金屬梁的兩端分別與絕緣梁固定連接。
在上述技術方案中,所述框架組件的一個金屬梁的外側設有連接銅排,所述多組主支路閥組件并聯連接后通過連接銅排與避雷器并聯連接,所述避雷器與框架組件上設有的絕緣支撐板固定連接。
本發明所具有的積極效果是:采用本發明的直流斷路器的的主通流支路結構后,由于本發明包括框架組件、主支路閥組件、避雷器和冷卻組件;所述主支路閥組件和避雷器均設在框架組件的上方,所述冷卻組件設在框架組件的下方;所述主支路閥組件有多組,且多組主支路閥組件并聯連接在框架組件的上方,且多組主支路閥組件并聯連接后與避雷器并聯連接;所述主支路閥組件包括rcd組件和igbt組件,且所述rcd組件與igbt組件電連接,所述igbt組件包括散熱器,所述散熱器設有進水口和出水口;所述冷卻組件包括進水支路管和出水支路管,所述進水支路管和出水支路管均固定在框架組件的下方,且所述進水支路管與散熱器的進水口相連通,出水支路管與散熱器的出水口相連通;本發明所述主支路閥組件和冷卻組件分別設在框架組件的上方和下方,一方面,最大限度地利用了空間,不僅結構布置緊湊,而且占用空間較少;另一方面,實現了電路與冷卻的完全分離,排除了電路與冷卻二者其一發生故障時對對方的不利影響,同時這種分離式結構方便二者獨立檢修,為后期維護工作提供便利,減少了工作量。
附圖說明
圖1是本發明的一種具體實施方式的立體結構示意圖;
圖2是本發明的一種具體實施方式的結構示意圖;
圖3是圖2的俯視示意圖;
圖4是本發明的主支路閥組件的結構示意圖;
圖中標記:框架組件1、主支路閥組件2、供能組件3、絕緣支撐板4、旁路開關組件5、絕緣支撐梁組件6、冷卻組件7、連接銅排組8、避雷器9、屏蔽罩組件10、絕緣梁1-1、金屬梁1-2、rcd組件2-1、igbt組件2-2、電容2-3、電阻2-4、二極管2-5、igbt模塊2-6、散熱器2-6、金屬支撐板6-1、絕緣支撐梁6-2、水管夾7-1、出水支路管7-2、進水支路管7-3、屏蔽罩支撐10-1、屏蔽罩10-2。
具體實施方式
以下結合附圖以及給出的實施例,對本發明作進一步的說明,但并不局限于此。
如圖1、2、3、4所示,一種直流斷路器的的主通流支路結構,包括框架組件1、主支路閥組件2、避雷器9和冷卻組件7;
所述主支路閥組件1和避雷器9均設在框架組件1的上方,所述冷卻組件7設在框架組件1的下方;
所述主支路閥組件2有多組,且多組主支路閥組件2通過銅排并聯連接在框架組件1的上方,實現電流在各個主支路閥組件之間均勻流過,且多組主支路閥組件2并聯連接后與避雷器9并聯連接;
所述主支路閥組件2包括rcd組件2-1和igbt組件2-2,所述rcd組件2-1設在igbt組件2-2的一側,并通過銅排與igbt組件2-2電連接,所述igbt組件2-2包括散熱器2-7,所述散熱器2-7設有進水口和出水口;
所述冷卻組件7包括進水支路管7-3和出水支路管7-2,所述進水支路管7-3和出水支路管7-2均固定在框架組件1的下方,且所述進水支路管7-2與散熱器2-7的進水口相連通,出水支路管7-2與散熱器2-7的出水口相連通。
如圖4所示,為了使得主支路閥組件2的結構更加緊湊、合理,使其為模塊化,便于維護,所述主支路閥組件2的igbt組件2-2還包括安裝框架和igbt模塊2-6,所述安裝框架上設有多個igbt模塊2-6,且每一個igbt模塊2-6的兩側分別設有散熱器2-7,多個igbt模塊2-6通過夾設在每一個igbt模塊兩側的散熱器導電連接;每一個散熱器2-7上均設有rcd組件2-1,且rcd組件2-1與一個igbt模塊2-6并聯連接。所述安裝框架包括絕緣拉桿和壓裝板,所述絕緣拉桿的兩端分別與壓裝板固定連接,所述絕緣拉桿一端的壓裝板的內側設有墊塊,另一端的壓裝板的內側設有壓緊組件,所述壓緊組件包括頂桿、軸套和碟簧,所述頂桿通過鎖緊螺母與該壓緊板螺紋連接,所述碟簧設在頂桿和軸套之間,且軸套與靠近的一個散熱器相抵。
本發明所述主支路閥組件2配有為其igbt模塊2-6供電的取能電源,且取能電源布置在框架組件1的下方,這樣,不僅路線短接線簡單,而且空間較為緊湊。
如圖4所示,為了使得本發明結構更加合理,所述主支路閥組件2的rcd組件2-1包括電容2-3、電阻2-4和二極管2-5,所述電阻2-4與電容2-3并聯連接后并與二極管2-5串聯連接,本發明電容2-3、電阻2-4和二極管2-5通過銅排連接。
如圖2、3所示,為了方便固定進水支路管7-3和出水支路管7-4,所述冷卻組件7還包括水管夾7-1,所述進水支路管7-3和出水支路管7-2均通過水管夾7-1固定連接在框架組件1上。
如圖1所示,為了方便為直流斷路器的快速機械開關供電,本發明還包括供能組件3,所述框架組件1的兩端分別設有絕緣支撐板4,所述供能組件3與絕緣支撐板4固定連接,所述絕緣支撐板4通過螺栓連接固定在絕緣支撐梁組件6的上方。
如圖1所示,當電流過大時,為了能夠起到對本發明的保護作用,所述框架組件1上還設有旁路開關5,所述多組主支路閥組件2并聯連接后通過連接銅排與旁路開關5并聯連接,且旁路開關5與框架組件1上設有的絕緣支撐板4固定連接,該絕緣支撐板4與通過螺栓固定在框架組件1上設有的絕緣支撐梁組件6的上方。
如圖2、3所示,所述絕緣支撐板4通過絕緣支撐梁組件6與框架組件1固定連接,所述絕緣支撐梁組件6包括固定連接的金屬支撐板6-1和絕緣支撐梁6-2,所述金屬支撐板6-1通過螺栓固定連接在框架組件1上,所述絕緣支撐板絕緣支撐梁6-2固定連接,所述金屬支撐板6-1有效增強了絕緣支撐梁6-2的支撐強度。
如圖1所示,為了防止本發明發生干擾,還包括屏蔽罩組件10,所述屏蔽罩組件10包括屏蔽罩支撐件10-1和屏蔽罩10-2,所述屏蔽罩10-2通過屏蔽罩支撐件10-1與框架組件1的外側固定連接,所述屏蔽罩10-2有多個,且多個屏蔽罩10-2有間距且呈u形狀布置在框架組件1的外側。可根據實際需要調整屏蔽罩的數量及分布,形式不限。
如圖3所示,為了使得本發明的框架組件1結構更加簡單,所述框架組件1包括兩個或兩個以上金屬梁1-2,所述括兩個或兩個以上金屬梁1-2的兩端分別與絕緣梁1-1固定連接。
如圖1所示,為了便于將避雷器9與多組支路閥組件2并聯,所述框架組件1的一個金屬梁1-2的外側設有連接銅排8,所述多組主支路閥組件2并聯連接后通過連接銅排8與避雷器9并聯連接,所述避雷器9與框架組件1上設有的絕緣支撐板4固定連接。
本發明所述供能組件3、旁路開關5和避雷器9分別與框架組件1上相應的絕緣支撐板4連接,每一個絕緣支撐板4均通過螺栓連接固定在框架組件1上相應的絕緣支撐梁組件6的上方。
本發明所述主支路閥組件2和冷卻組件7分別設在框架組件1的上方和下方,使得主支路閥組件2與冷卻組件7形成整體,并同時存在,一方面,最大限度地利用了空間,不僅結構布置緊湊,而且占用空間較少,使得冷卻組件7能為關鍵零部件實施水冷卻;另一方面,實現了電路與冷卻的完全分離,排除了電路與冷卻二者其一發生故障時對對方的不利影響,同時這種分離式結構方便二者獨立檢修,為后期維護工作提供便利,減少了工作量。
以上述依據本發明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。