一種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器，包括電阻器本體和封蓋；電阻器本體包括絕緣外殼和設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)部的電阻絲；絕緣外殼內(nèi)部設(shè)置有水道壁，相鄰水道壁之間形成水道。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器，將均為無感電阻的直流換流閥用阻尼電阻和取能電阻改進為與特殊設(shè)計的水道的配合；使得該電阻器功率大、額定流量低、散熱效果好、水和耐受靜態(tài)壓力能力強，運行穩(wěn)定性高，使得高壓直流輸電換流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計更加簡單、總體布局更加簡潔大方。
【專利說明】—種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓直流設(shè)備，具體講涉及一種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器。

【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)文獻報道，較之高壓交流輸電，直流輸電的優(yōu)勢日漸明顯，比如輸送相同功率時，線路造價更低、線路損耗小、適宜于海下輸電、系統(tǒng)穩(wěn)定等。作為直流輸電中的重要設(shè)備之一的高壓直流換流閥，已經(jīng)在直流輸電建設(shè)中被普遍應(yīng)用，阻尼電阻和取能電阻是高壓直流換流閥關(guān)鍵元器件。
[0003]而現(xiàn)有的高壓直流換流閥用阻尼電阻和取能電阻的核心問題之一是:均壓回路中的阻尼電阻和取能電阻運行功率大，冷卻要求高，因此要求高壓直流換流閥的散熱性好，否則會由于溫度過高，均壓回路存在火災(zāi)隱患；長期高溫下運行的器件，不但影響使用壽命，同時還會降低穩(wěn)定性。
[0004]為解決上述問題，對投入使用的工程項目一般采用阻尼電阻和取能電阻直接水冷的方式散熱，對水冷卻流量和溫度的要求較高，且效果不理想，并且也加重了運行成本。
[0005]對輸電容量更大的特高壓直流換流閥，上述問題將更加突出。此外，隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，高壓直流輸電工程建設(shè)的需求也越來越大，因此，如何改進高壓直流換流閥中的阻尼電阻和取能電阻的散熱效果，并在滿足高壓直流換流閥中的阻尼電阻和取能電阻的散熱要求的同時，降低整個直流工程的運行成本，提高直流換流閥運行穩(wěn)定性，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器，該電阻采用將均為無感電阻的直流換流閥用阻尼電阻和取能電阻一體化組合型的設(shè)計，采用接觸式直接水冷的方式冷卻。該電阻功率大、額定流量低、散熱效果好、耐受靜態(tài)壓力能力強，運行穩(wěn)定性高，使高壓直流輸電換流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計更加簡單、總體布局更加簡潔大方。
[0007]一種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器，所述水冷電阻器包括阻尼電阻絲和取能電阻絲，還包括電阻器本體和封蓋；所述電阻器本體包括絕緣外殼；所述阻尼電阻絲和取能電阻絲設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)部；所述絕緣外殼內(nèi)部設(shè)置有水道壁，相鄰水道壁之間形成水道。
[0008]優(yōu)選的，所述水道壁呈螺旋狀盤繞在絕緣外殼內(nèi)部，相鄰水道壁之間形成水道。
[0009]優(yōu)選的，所述阻尼電阻絲安裝在水道壁上；所述取能電阻絲外部涂覆防腐蝕層，并安裝在水道內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，所述絕緣外殼的下端板上設(shè)有進水口和出水口。
[0011]優(yōu)選的，所述進水口連接所述水道的首端；所述出水口連接水道的末端。
[0012]優(yōu)選的，所述下端板的、與所述絕緣外殼的側(cè)壁同向的兩側(cè)均設(shè)有矩形固定板；所述矩形固定板上設(shè)有連接通孔。
[0013]優(yōu)選的，兩個所述側(cè)壁上均設(shè)有取能電阻接線端子和阻尼電阻接線端子。
[0014]優(yōu)選的，所述封蓋上設(shè)有封蓋水道壁，且相鄰的所述封蓋水道壁之間形成封蓋水道；所述封蓋與所述電阻器本體配合時，所述水道壁與所述封蓋水道壁重合。
[0015]優(yōu)選的，所述水道的橫截面為U形，所述水道的橫截面積為150mm2。
[0016]優(yōu)選的，所述進水口和所述出水口均采用尺寸為G3/8的標(biāo)準(zhǔn)接口。
[0017]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器，通過設(shè)置電阻器本體與封蓋，電阻器本體包括絕緣外殼和設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)部的電阻絲；并通過在絕緣外殼內(nèi)部設(shè)置有水道壁，相鄰水道壁之間形成水道；將均為無感電阻的直流換流閥用阻尼電阻和取能電阻改進為一體化組合后的電阻器和與特殊設(shè)置的水道的配合；使得該電阻器功率大、額定流量低、散熱效果好、耐受靜態(tài)壓力能力強，運行穩(wěn)定性高，使得高壓直流輸電換流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計更加簡單、總體布局更加簡潔大方。
[0018]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果:
[0019]1、本發(fā)明提供的技術(shù)方案將無感電阻的直流換流閥用阻尼電阻和取能電阻改進為一體化的組合結(jié)構(gòu)，大大節(jié)省了高壓直流換流閥的空間，提高了高壓直流換流閥的使用效率。
[0020]2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，將阻尼電阻絲和取能電阻絲分別直接安裝在水道壁上和水道內(nèi)，大大提高了高壓直流換流閥的散熱效果；從另一角度講，減少了冷卻水用量，從而降低了運行成本并使得高壓直流輸電換流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計更加簡單、總體布局更加簡潔。
[0021]3、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中由于采用螺旋狀水道盤繞在絕緣外殼，其內(nèi)部無盲區(qū)，水道內(nèi)的氣泡易于排出，大大提高了安全性和穩(wěn)定性。
[0022]4、本發(fā)明提供的技術(shù)方案將水道設(shè)計為150mm2的‘U’型大截面水道，由于水道截面足夠大，從而保證了運行過程中存儲水容量大，斷水能力強。
[0023]5、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，阻尼電阻、取能電阻均采用循環(huán)水直接冷卻方式，電阻部分與水之間的熱阻小，表面溫度極低，改善了冷卻效果。
[0024]6、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，進出水口采用G3/8的標(biāo)準(zhǔn)接口，額定冷卻水流量為4L/min,能應(yīng)用于低流量小水口換流閥模塊，安裝和檢修方便。
[0025]7、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，應(yīng)用廣泛，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡要地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是本發(fā)明的用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器的電阻器本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器的封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器的側(cè)視圖。
[0030]圖4是本發(fā)明的用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖5是本發(fā)明的用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器的電阻器本體和封蓋組裝后的正視圖。
[0032]其中，I一電阻器本體、2—水道、3—水道壁、4一矩形固定板、41一連接通孔、5—進水口、6—出水口、7—絕緣外殼、71—取能電阻接線端子、72—阻尼電阻接線端子、8—封蓋、81 一封蓋水道、82—封蓋水道壁、83—封蓋絕緣外殼。

【具體實施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]如圖1和圖2所示，高壓直流換流閥的水冷電阻器包括電阻器本體I和封蓋8，其中，電阻器本體I為矩形，電阻器本體I的外殼為絕緣外殼7，在絕緣外殼7的內(nèi)部設(shè)置有水道壁3和電阻絲(未在圖中顯示)，電阻絲采用含一定比例的鎳鉻合金絲，具有溫度系數(shù)低、加工難度低、耐腐蝕能力強等特點；相鄰的水道壁3之間形成水道2，其中，絕緣外殼為PVDF材料。
[0035]水道壁3呈螺旋狀盤繞在絕緣外殼7內(nèi)，最外圈的水道壁3周圍安裝有固定卡扣31，相鄰的水道壁3之間形成水道2，水道2的橫截面為U形，以保證水在水道2內(nèi)流動順滑、無滯留；水道2的橫截面積為150_2的大截面水道，使得運行過程中存儲水容量大并且斷水能力強。
[0036]設(shè)置在絕緣外殼7內(nèi)部的電阻絲包括阻尼電阻絲和取能電阻絲(未在圖中顯示)，其中，阻尼電阻絲由于其橫截面足夠粗的特性，直接盤繞在水道壁3上；而取能電阻絲由于其橫截面較細，耐腐蝕能力差，因此，在取能電阻絲上覆蓋絕緣層，并將覆蓋有絕緣層的阻尼電阻絲安裝在水道2內(nèi)。
[0037]封蓋8的外殼為絕緣外殼83,封蓋8的內(nèi)部設(shè)有與電阻器本體I的絕緣外殼7內(nèi)的水道2相應(yīng)的由封蓋水道壁82盤繞形成的封蓋水道81。
[0038]如圖3所示，絕緣外殼7的兩側(cè)均設(shè)置有上下分布的取能電阻接線端子71和阻尼電阻接線端子72，以實現(xiàn)電阻器本體I與其他電器的有效連接。
[0039]如圖4所示，絕緣外殼7的底部設(shè)置有進水口 5和出水口 6，進水口 5和出水口 6均采用G3/8的標(biāo)準(zhǔn)接口，額定冷卻水流量為4L/min，電阻額定功率運行工況下，斷水能力可達12s。
[0040]絕緣外殼7的底部兩側(cè)還設(shè)有矩形固定板4，矩形固定板4上設(shè)置有連接通孔41。
[0041]如圖5所示，安裝本電阻器時，首先將電阻器本體I和封蓋8通過模具注塑等方式澆鑄而成，然后將阻尼電阻絲和覆蓋有絕緣層的取能電阻絲按上述方式分別安裝于水道壁3上和水道2內(nèi)；再將封蓋8通過熱焊接方式電阻器本體I密封為一體，此時，封蓋8內(nèi)的水道壁82與電阻器本體I內(nèi)的水道壁3完全無縫隙重合，水道2與封蓋水道81 —起形成密封水道，使得不導(dǎo)電的水流通過；然后通過矩形固定板4上的連接通孔41將組裝后的電阻器固定于絕緣支撐支架上，并將提供水的水道與進水口 5和出水口 6用水接頭螺紋連接，以滿足低流量管路連接要求，同時耐水壓能力強，可以長期承受1.6MPa工作水壓；通徑大，流阻??；自密封性能強、抗震性能良好，安裝方便，可保證長時間、高可靠工作，同時在使用時接頭可快速分離，以方便設(shè)備的更換維修。
[0042]其中，為保證封閉水道中的水流動無盲區(qū)，可在寬間隙通道(或進出口流道形成的寬間隙特殊結(jié)構(gòu)中)增加了隔離擋板，保證在寬間隙通道(或進出口流道形成的寬間隙特殊結(jié)構(gòu)中)光滑，流體流動順暢、無滯留、無死區(qū)以及介質(zhì)中固體顆粒物或懸浮物的沉積、堵塞通道等現(xiàn)象的發(fā)生。
[0043]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高壓直流換流閥的新型水冷電阻器，所述水冷電阻器包括阻尼電阻絲和取能電阻絲，其特征在于， 還包括電阻器本體和封蓋； 所述電阻器本體包括絕緣外殼； 所述阻尼電阻絲和取能電阻絲設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)部； 所述絕緣外殼內(nèi)部設(shè)置有水道壁，相鄰水道壁之間形成水道。
2.如權(quán)利要求書I所述的水冷電阻器，其特征在于，所述水道壁呈螺旋狀盤繞在絕緣外殼內(nèi)部，相鄰水道壁之間形成水道。
3.如權(quán)利要求書I所述的水冷電阻器，其特征在于，所述阻尼電阻絲安裝在水道壁上；所述取能電阻絲外部涂覆防腐蝕層，并安裝在水道內(nèi)。
4.如權(quán)利要求書I所述的水冷電阻器，其特征在于，所述絕緣外殼的下端板上設(shè)有進水口和出水口。
5.如權(quán)利要求書4所述的水冷電阻器，其特征在于，所述進水口連接所述水道的首端；所述出水口連接水道的末端。
6.如權(quán)利要求書4所述的水冷電阻器，其特征在于，所述下端板的、與所述絕緣外殼的側(cè)壁同向的兩側(cè)均設(shè)有矩形固定板；所述矩形固定板上設(shè)有連接通孔。
7.如權(quán)利要求書6所述的水冷電阻器，其特征在于，兩個所述側(cè)壁上均設(shè)有取能電阻接線端子和阻尼電阻接線端子。
8.如權(quán)利要求書I所述的水冷電阻器，其特征在于，所述封蓋上設(shè)有封蓋水道壁，且相鄰的所述封蓋水道壁之間形成封蓋水道；所述封蓋與所述電阻器本體配合時，所述水道壁與所述封蓋水道壁重合。
9.如權(quán)利要求書I所述的水冷電阻器，其特征在于，所述水道的橫截面為U形，所述水道的橫截面積為150mm2。
10.如權(quán)利要求書4所述的水冷電阻器，其特征在于，所述進水口和所述出水口均采用尺寸為G3/8的標(biāo)準(zhǔn)接口。
【文檔編號】H01C13/02GK104376940SQ201410737640
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】馮健, 王高勇, 王航, 高沖, 查鯤鵬 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院