[实用新型]一种用于固态复合开关装置的模块化晶闸管阀组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶闸管阀组，具体涉及一种用于固态复合开关装置的模块化晶闸管阀组。

背景技术

随着经济的不断发展，电力用户对电能质量的要求也越来越高。电压偏差是电能质量的一个重要方面，目前覆盖广、数量大的配电网系统存在供电半径大，结构不合理等现状，造成电压偏差问题比较突出。

目前，普遍采用的电压调整手段是有载调压变压器和开关投切电容器组。但是，有载调压变压器和开关投切电容器组均存在不能随负荷的波动而频繁动作的缺点，造成部分时段电压偏差超标。当机械开关投入电容器组时，在投入瞬间由于系统电压瞬时值与电容器电压值不同而产生较大的冲击电流，以及在切除电容器组时由于机械开关燃弧而造成的操作过压。机械开关在投入电容器组过程中产生的浪涌电流可达正常电流峰值的10～20倍，该浪涌电流除对电容器组的安全运行带来极大隐患外，还将激发较大幅值的震荡过渡过程，振荡频率为电容器组与串联电抗的谐振频率。该震荡向系统注入谐波电流，降低了电能质量。而机械开关切除电容器组时断口电弧重燃引起的危害更大，它将产生严重的操作过电压，对电容器、开关及周边其他用电设备造成极大的威胁。同时，运行单位进行电压合格率考核越来越严格，而在现有设备条件下通过提高管理水平来进一步提高电压合格率水平的潜力有限，急需要采用新技术、新装备来提高运行水平。

针对以上问题现状，固态复合开关装置可以完全利用原有的无功设备，新增设备占地很小，对原有系统无特殊要求，改造投入较低，适合大量推广应用。装置采用固态开关辅助开断技术，将机械开关和基于晶闸管阀组的固态开关并联，开关在开断时不承受燃弧过程，被合分的容性设备可实现过零投入和开断，不承受开关过程中的冲击，提高了设备寿命，实现了频繁合分操作，解决了由于无法使无功设备随负荷变化而频繁动作的问题。另一方面，电容器组投入后，晶闸管阀组被旁路退出，减少了装置损耗，提高了装置可靠性。由于损耗的降低，不需要了用于晶闸管阀冷却的设备，减少了占地面积。与单独采用晶闸管投切电容器（TSC）相比，损耗可大大降低。采用TSC进行电容器组投切时，晶闸管阀在运行过程中将产生较大损耗。以12kV，10MVAr电容器组为例，阀组损耗约为30kW，假定全年投入率为80，则TSC阀组的年耗电达21万kWh。而固态复合开关在电容器组投入时，导通阻抗为mΩ级，年损耗小于100kWh。

尽管如此，作为固态复合开关装置的核心部件，现有晶闸管阀组在结构形式上存在以下问题：

1、只能满足10kV等级的需求，其他电压等级系统下需重新设计；

2、阀组内部每串晶闸管依靠四根棒形绝缘拉杆压紧固定，安装复杂繁琐，成本高；

3、高电位控制板(TE板)安装盒屏蔽、防护效果差，接插端子不易安装；

4、每块高电位控制板(TE板)需要一套高频(5kHz)送能装置(CT)，所需高频送能装置(CT)数量多，加工和安装量大，并且电气性能较差，易出现局部放电等缺陷。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于固态复合开关装置的模块化晶闸管阀组，采用立式模块化结构，能满足6kV～35kV等电压等级需求，通用性强；晶闸管采用环氧拉带液压顶压方式，结构紧凑，易安装；并采用一体化浇注式高频送能CT，解决了原有结构形式所出现的问题。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供的一种用于固态复合开关装置的模块化晶闸管阀组，所述晶闸管阀组设置在开关柜中或直接设置在室内，自冷散热，包括晶闸管阀串组件、TCU板组件、阻容均压组件和高频送能组件；所述晶闸管阀串组件设置在所述阻容均压组件之间，并且与所述阻容均压组件并联连接；所述TCU板组件与高频送能组件连接后设置在所述阻容均压组件的一侧；所述TCU板组件分别控制所述晶闸管阀串组件和阻容均压组件；所述晶闸管阀组底部设有环氧浇注绝缘子，其改进之处在于：所述晶闸管阀组为立式模块化结构，单独或组合串联设置在6kV～35kV固态复合开关装置中。

其中，在6kV～10kV固态复合开关装置中设置一组所述晶闸管阀组。

其中，在10kV～35kV固态复合开关装置中串联设置2或3组所述晶闸管阀组。

其中，所述晶闸管阀串组件包括晶闸管、散热器、碟簧机构、上法兰、下法兰和环氧拉带；所述上法兰和下法兰分别设置在所述碟簧机构的上下两端，所述晶闸管和散热器依次间隔叠放在碟簧机构上，所述上法兰和下法兰通过环氧拉带连接固定。