一种浸没式换流阀装置的制作方法

本发明涉及换流阀散热的，尤其涉及一种浸没式换流阀装置。

背景技术：

1、换流阀是特高压直流输电中的重要设备，而特高压直流输电换流阀等大功率电力电子装置的核心器件则是大功率晶闸管。过高的温度会导致换流阀中的电子器件失效，除开换流阀晶闸管本身的性能外，工作时的温度也是影响晶闸管运行可靠性的关键原因。研究表明，电力电子装置总失效事故中55％是由电力设备温度过高引起的，并且传统的风冷散热技术并不能满足大功率输配电设备中换流阀晶闸管的保护需求。因此，为保障换流阀的运行稳定性，需对现有换流阀设备结构进行改进，高效的提高其散热能力。

2、浸没式冷却是将器件浸没在低沸点的冷却液体中，器件将热量传递给绝缘冷却液，液体吸收热量气化为蒸汽，蒸汽再被外部冷源液化为液体，继续吸收热量。浸没式冷却具有冷却效果好、结构简单、成本低廉及可靠性高等优点，同时因其满足轻量化、高度集成化电子设备的散热需求，在换流阀热管理领域中具有广泛的应用前景。但现有的浸没式换流阀装置内为多个换流单阀沿垂直方向平行排布，下层单阀发热产生的气泡会聚集在上层单阀，极大地增加了上层单阀壁面与冷却液之间的传热热阻，传热效率较低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种浸没式换流阀装置，解决了现有的浸没式换流阀装置传热效率较低的技术问题。

2、本发明提供的一种浸没式换流阀装置，包括：箱体、换流阀模块以及冷却模块；

3、所述箱体内充灌有冷却液；

4、所述冷却模块设置于所述箱体的顶部；

5、所述换流阀模块包括固定架和多个换流阀组件；

6、所述固定架悬挂固定于所述箱体内；

7、多个所述换流阀组件分别安装于所述固定架上，多个所述换流阀组件沿垂直方向依次相互交错设置。

8、可选地，各所述换流阀组件沿水平方向倾斜设置。

9、可选地，所述冷却模块的内部与所述箱体的内部连通。

10、可选地，所述冷却模块包括多个冷凝管束；

11、所述冷凝管束为倒u型结构。

12、可选地，所述冷凝管束的侧面设置有多个翅片，多个所述翅片之间填充有泡沫金属。

13、可选地，所述泡沫金属为孔隙率梯度泡沫金属，所述泡沫金属的孔隙率沿远离所述冷凝管束外侧面的方向逐渐增大。

14、可选地，所述换流阀组件包括两个并排的换流阀单阀，所述换流阀单阀包括夹具、多个晶闸管以及多个散热板；

15、所述晶闸管和所述散热板交替设置构成单阀主体；

16、所述夹具设置于所述单阀主体的两端。

17、可选地，还包括接线模块；

18、各所述换流阀组件依次电气连接；

19、所述接线模块设置于所述箱体的侧面，与所述换流阀组件电气连接。

20、可选地，所述接线模块包括高压交流端子、低压直流端子以及高压直流端子；

21、所述高压交流端子、所述低压直流端子以及所述高压直流端子沿垂直方向依次设置在所述箱体的侧面。

22、可选地，所述固定架通过螺栓悬挂固定于所述箱体内；

23、所述固定架与所述箱体内部各面无接触。

24、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

25、本发明提供了一种浸没式换流阀装置，包括：箱体、换流阀模块以及冷却模块，其中换流阀模块包括多个换流阀组件，多个换流阀组件沿垂直方向依次相互交错设置，下层的换流阀组件发热产生的气泡不会被上层换流阀组件阻挡，避免了气泡聚集增加上层换流阀组件底面与冷却液之间的传热热阻的情况，提高了浸没式换流阀装置的传热效率。

技术特征：

1.一种浸没式换流阀装置，其特征在于，包括：箱体、换流阀模块以及冷却模块；

2.根据权利要求1所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，各所述换流阀组件沿水平方向倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，所述冷却模块的内部与所述箱体的内部连通。

4.根据权利要求3所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，所述冷却模块包括多个冷凝管束；

5.根据权利要求4所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，所述冷凝管束的侧面设置有多个翅片，多个所述翅片之间填充有泡沫金属。

6.根据权利要求5所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，所述泡沫金属为孔隙率梯度泡沫金属，所述泡沫金属的孔隙率沿远离所述冷凝管束外侧面的方向逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，所述换流阀组件包括两个并排的换流阀单阀，所述换流阀单阀包括夹具、多个晶闸管以及多个散热板；

8.根据权利要求1所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，还包括接线模块；

9.根据权利要求8所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，所述接线模块包括高压交流端子、低压直流端子以及高压直流端子；

10.根据权利要求1所述的浸没式换流阀装置，其特征在于，所述固定架通过螺栓悬挂固定于所述箱体内；

技术总结
本发明涉及换流阀散热的技术领域，公开了一种浸没式换流阀装置，包括：箱体、换流阀模块以及冷却模块，其中换流阀模块包括多个换流阀组件，多个换流阀组件沿垂直方向依次相互交错设置，下层的换流阀组件发热产生的气泡不会被上层换流阀组件阻挡，避免了气泡聚集增加上层换流阀组件底面与冷却液之间的传热热阻的情况，提高了浸没式换流阀装置的传热效率。

技术研发人员：徐永生,罗兵,肖微,曾向君,陈少杰,张豪峰,王婷婷,唐捷,黄志都,李珊,王乐,李泰霖
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16