[发明专利]一种特高压直流输电晶闸管换流阀用水冷散热器

说明书

本发明公开一种特高压直流输电晶闸管换流阀用水冷散热器，内部水道由两部分对称的水道结构组成，分别位于棒电阻安装孔的两侧，散热器内部水道采用网状多层结构，每层水道由2片翅片焊接组成；网状水道结构能最大化发挥散热器内部空间利用率，通过改变网状水道大小、水道数量和层数灵活实现调节散热器的热阻和流阻，同时实现调整外围与晶闸管接触台面的有效散热面积，本发明通用性强、散热效率高，热阻和流阻小，耐压能力强，能有效降低换流阀的冷却容量和阀塔漏水概率，有效提高特高压换流阀的技术经济性和市场竞争力。

技术领域

本发明属于电力电子、流体力学和结构设计技术领域，涉及一种特高压直流输电晶闸管换流阀用水冷散热器。

背景技术

特高压直流输电具有输送距离远、输送容量大、损耗低的优势，是实现我国能源资源优化配置的重要途径之一。

随着特高压直流输电技术的不断成熟和完善，国家电网公司已启动初步设计的“三直工程”中，就有两条是±800kV/6250A特高压直流工程，直流电流从原有的5000A提升到6250A，2h过负荷将达到6690A，电流提升幅度如此之大，对直流输电核心设备换流阀提出了更高的要求，如何能更有效的将晶闸管产生的损耗带走成为其中一个核心问题，因而水冷散热器设计就显得尤为重要，而现有结构散热器的散热效率和热阻几乎到达极限，为了进一步提升散热性能，保证换流阀设备的正常运行，研发设计出新的内部水道结构的水冷散热器必不可少。

发明内容

本发明的目的是解决上述散热器现有的缺点，提供一种特高压直流输电晶闸管换流阀用水冷散热器，优化换流阀冷却性能，提高可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种特高压直流输电晶闸管换流阀用水冷散热器，包括散热器本体，布置在散热器本体中的内部水道、上部水腔、下部水腔和水平设置的多个贯穿散热器本体的棒电阻安装孔；

内部水道由两部分对称的水道结构组成，分别位于棒电阻安装孔的两侧，上部水腔、下部水腔分别位于内部水道的下方和上方，上部水腔开设有进水口，下部水腔开设出水口，散热器内部水道采用网状多层结构，每层水道由2片翅片焊接组成。

进一步，相邻两层水道方向交叉形成网状。

进一步，所述散热器棒电阻安装孔共计6个孔，6个孔位置位于同一竖直面上，孔间距相等。

进一步，进水口位于棒电阻安装孔的下方，出水口位于棒电阻安装孔的上方，进水口和出水口与棒电阻安装孔在同一竖直面上。

进一步，每层水道由1块合金翅片和1块复合翅片焊接组成，形成多层水道的合金翅片和复合翅片交替布置，靠近外边的水道外侧由1块复合盖板和1块合金盖板焊接组成。

进一步，所述每部分内部水道由4层水道组成。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明的特高压直流输电晶闸管换流阀用水冷散热器，内部水道由两部分对称的水道结构组成，分别位于棒电阻安装孔的两侧，散热器内部水道采用网状多层结构，每层水道由2片翅片焊接组成；网状水道结构能最大化发挥散热器内部空间利用率，通过改变网状水道大小、水道数量和层数灵活实现调节散热器的热阻和流阻，同时实现调整外围与晶闸管接触台面的有效散热面积。

本发明采用散热器尺寸和外围接口通用化设计，实现了热阻和流阻的明显性能提升，满足了特高压换流阀高容量大电流的要求，避免了现有直管圆形水道需要增加尺寸、流量和尺寸变化需要重新设计换流阀组件结构和水路等诸多弊端，通用性强、散热效率高，热阻和流阻小，耐压能力强，能有效降低换流阀的冷却容量和阀塔漏水概率，有效提高特高压换流阀的技术经济性和市场竞争力。