[发明专利]一种高压直流输电换流阀饱和电抗器及其制造方法

说明书

本发明涉及一种高压直流输电换流阀饱和电抗器及其制造方法，其中饱和电抗器外接有晶闸管回路和阀塔冷却回路，饱和电抗器包括金属绕组、柔性冷却管路、绝缘件和铁芯，柔性冷却管路绕制在金属绕组的外侧，金属绕组和柔性冷却管路共同浇注在绝缘件中，且柔性冷却管路伸出绝缘件，铁芯设置在绝缘件的外侧，柔性冷却管路内填充有冷却液，柔性冷却管路与阀塔冷却回路相连，金属绕组与晶闸管回路相连。与现有技术相比，本发明具有散热效果好、有效减弱震动传导、降低零件故障率等优点。

技术领域

本发明涉及高压直流输电保护技术领域，尤其是涉及一种可以采用减震固定方式安装的高压直流输电换流阀饱和电抗器及其制造方法。

背景技术

在高压直流输电换流阀中，饱和电抗器是重要组件，一般串联在晶闸管阳极。饱和电抗器起到了限制流经晶闸管的电流变化率和在换流阀收到雷电冲击或陡波冲击时承受主要电压应力，从而保护晶闸管的作用。

目前已有的换流阀饱和电抗器一般都采用冷却液冷却，带走线圈中电阻损耗以及铁芯中磁滞损耗和涡流损耗带来的热量。目前广泛使用的饱和电抗器的结构如图1所示，采用空心金属绕组，绕组外浇注绝缘材料并在外面环绕铁芯。冷却回路经过绕组的空心。这类电抗器存在的问题主要有两方面：

一方面是铁芯产生的热量一部分经过绕组浇注的绝缘材料向冷却液传导，一部分通过空气对流向外扩散。空心绕组与铁芯之间的绝缘材料较厚，其热导率影响铁芯的散热效果，使得铁芯温度较高，容易加速绝缘材料老化；

另一方面是由于电抗器工作状态中在电磁力的作用下会产生高频机械振动，该震动有可能导致空心绕组与外部冷却系统间的水管接头发生松动，进而导致冷却液泄漏。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种散热效果好、有效减弱震动传导、降低零件故障率的高压直流输电换流阀饱和电抗器及其制造方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压直流输电换流阀饱和电抗器，该饱和电抗器外接有晶闸管回路和阀塔冷却回路，所述的饱和电抗器包括金属绕组、柔性冷却管路、绝缘件和铁芯；所述的柔性冷却管路绕制在金属绕组的外侧；所述的金属绕组和柔性冷却管路共同浇注在绝缘件中，且柔性冷却管路伸出绝缘件；所述的铁芯设置在绝缘件的外侧；所述的柔性冷却管路内填充有冷却液；所述的柔性冷却管路与阀塔冷却回路相连；所述的金属绕组与晶闸管回路相连。

优选地，所述的柔性冷却管路具体为由柔性高分子防水绝缘材料制成的冷却管路。

优选地，所述的绝缘件具体为由环氧树脂制成的绝缘件。

优选地，所述的柔性冷却管路通过管路接头与阀塔冷却回路相连。

优选地，所述的金属绕组通过金属编织带与晶闸管回路进行电气连接。

优选地，所述的柔性冷却管路伸出绝缘件的长度均超过20cm。

优选地，所述的冷却液为去离子水。

优选地，所述的饱和电抗器通过减震固定的方式安装在换流阀内。

一种用于上述换流阀饱和电抗器的制造方法，所述的制造方法包括：

步骤1：将金属绕组和柔性冷却管路分别制作成型；

步骤2：以绕组在内，冷却管路在外的方式分别固定金属绕组和柔性冷却管路；

步骤3：使用绝缘材料直接对金属绕组和柔性冷却管路进行浇注，绝缘材料浇注为绝缘件，浇注时柔性冷却管路伸出绝缘件；

步骤4：在绝缘件外侧固定铁芯；

步骤5：完成换流阀饱和电抗器的制造。