[发明专利]一种柔直换流阀功率单元压接设备及压接方法

说明书

一种柔直换流阀功率单元压接设备及压接方法，压接设备包括机柜和油压机；所述的机柜包括PLC控制柜，PLC控制柜上方设有显示操作台；所述的油压机包括机座，机座顶部与机身底部相连接，机身顶部两端分别设置有支撑座总成和压头总成；通过PLC控制柜控制油压机中的支撑座总成及压头总成，对IGBT压接组件和晶闸管压接组件进行一次性精准压接，避免了多次压接带来的IGBT损伤、压接质量差、压接效率低下的问题；另外通过PLC控制柜，控制液压油缸对柔直换流阀全桥功率单元和半功率单元进行压接，压接工艺的一致性和压接数据具有可追溯性；具有操作方便、精确度高、安全可靠及实用高效的优点。

技术领域

本发明属于柔性直流输电技术领域，具体涉及一种柔直换流阀功率单元压接设备及压接方法。

背景技术

柔性直流输电由于具有可控性、灵活性和稳定性，在分布式发电、孤岛和城市扩容供电中前景广阔，是未来长远距离、大容量直流输电的发展方向，开发高可靠性的换流阀和阀控设备是最核心的技术。

随着电力电子技术的发展，作为换流阀功率单元核心的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)器件向更高电压和更高电流等级发展。以往使用的焊接式IGBT模块，由于采用单面散热，器件的功率发挥受到限制，不易于串并联、耐盐雾差、耐振动冲击和热疲劳性能差等缺陷逐步退出了柔性直流输电领域。新型平板全压接式大功率IGBT(简称“压接式IGBT”)器件不仅彻底解决了焊接工艺易产生空洞、焊接材料的热疲劳和单面散热效率低下的难题，还消除了因各种零部件产生的热阻、减小了体积和重量，大大提高了IGBT的工作效率和可靠性，非常适宜于目前柔性直流输电系统对换流阀器件的大功率、高电压、高可靠性要求，压接式IGBT器件已经在柔性直流输电系统中广泛运用。随着柔性直流输电技术的成熟，往往在IGBT压接组件的输出回路上增加旁路晶闸管来提高柔性直流换流阀的可靠性。IGBT和晶闸管器件外形不同、满足使用的压紧力值不同，所以需要采用独立的压紧机构来确保IGBT和晶闸管的使用要求，一般将换流阀功率单元压接组件分别定义为IGBT压接组件和晶闸管压接组件。由于受空间因素的限制，以及IGBT与晶闸管之间复杂的电气连接和散热需求，往往两个压接组件之间需要共用水冷散热器和连接铜排，给IGBT和晶闸管的压接使用带来了困难，压接质量差、压接效率低下，且多次压接易带来的IGBT损伤的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种柔直换流阀功率单元压接设备及压接方法，通过柔直换流阀功率单元压接成套设备来满足IGBT压接组件和晶闸管压接组件一次性精准压接，避免了多次压接带来的IGBT损伤、压接质量差、压接效率低下的问题，本发明功能齐全、操作方便，精确度高，借助柔直换流阀功率单元压接定位装置和压接流水线，能够简单、高效的完成柔直换流阀功率单元的压接。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种柔直换流阀功率单元压接设备，包括机柜100和油压机200；所述的机柜100包括PLC控制柜101，PLC控制柜101上方设有显示操作台102；所述的油压机200包括机座201，机座201顶部与机身202底部相连接，机身202顶部两端分别设置有支撑座总成203和压头总成204；通过PLC控制柜(101)控制油压机(200)中的支撑座总成(203)及压头总成(204)，对IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)进行一次性压接；通过PLC控制柜(101)，控制液压油缸对柔直换流阀全桥功率单元和半功率单元进行压接。

所述的支撑座总成203包括支撑油缸2034，支撑油缸2034的缸体端与机身202顶部相连接，支撑油缸2034的活塞端与支撑梁2033底端相连接，支撑梁2033前端分别与的普通承力头2031和补偿承力头2032的连接端相连接，补偿承力头2032游离端设有补偿器2037；支撑油缸2034的两侧分别设有限位油缸2036，限位油缸2036的缸体端与机身202顶部相连接，限位油缸2036的活塞端与限位臂2035的一端相连接，限位臂2035的另一端在伸出状态下，与支撑梁2033相抵触，对支撑梁2033进行支撑。