一種組裝晶閘管閥串的裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種組裝晶閘管閥串的裝置，采用激光幾何測(cè)量系統(tǒng)和電動(dòng)同步液壓空心千斤頂對(duì)晶閘管閥串進(jìn)行組裝，首先通過(guò)激光幾何測(cè)量系統(tǒng)將晶閘管和散熱器定位，然后使用電動(dòng)同步液壓空心千斤頂將晶閘管和散熱器擠壓至額定工作位置。緩慢釋放千斤頂壓力，使碟形彈簧產(chǎn)生的壓力確保晶閘管和散熱器保持在工作狀態(tài)。和現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的組裝晶閘管閥串的裝置及方法，確保了晶閘管和散熱器的準(zhǔn)確定位，由測(cè)量系統(tǒng)控制電動(dòng)液壓千斤頂施加載荷，使整個(gè)壓接過(guò)程處于緩慢勻速施壓狀態(tài)，力傳導(dǎo)更均勻。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種組裝晶閘管閥串的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種組裝晶閘管閥串的裝置，具體講涉及一種組裝晶閘管閥串的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]直流輸電最核心的技術(shù)集中于換流站設(shè)備，換流站實(shí)現(xiàn)了直流輸電工程中直流和交流相互能量轉(zhuǎn)換，除在交流場(chǎng)具有交流變電站相同的設(shè)備外，還有以下特有設(shè)備:換流閥、控制保護(hù)系統(tǒng)、換流變壓器、交流濾波器和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、直流濾波器、平波電抗器以及直流場(chǎng)設(shè)備，而換流閥是換流站中的核心設(shè)備，其主要功能是進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，從最初的汞弧閥發(fā)展到現(xiàn)在的電控和光控晶閘管閥，換流閥單位容量在不斷的增大。
[0003]晶閘管閥組件，如圖1所示,包括晶閘管閥堆、RC回路、機(jī)械夾件支架及絕緣子、晶閘管閥組件內(nèi)水路和高電位電子單元(TE板)。其中，晶閘管閥堆是由兩串晶閘管閥串反并聯(lián)組成，每串晶閘管閥串是由n個(gè)晶閘管與散熱器交叉串聯(lián)疊裝組成。由于晶閘管器件本身特殊的內(nèi)部構(gòu)造，要通過(guò)大電流時(shí)，為降低接觸熱阻，減少發(fā)熱，必須在其兩端面施加足夠大的壓力。
[0004]晶閘管，如圖2所示，其外形為圓餅形，圓餅形IGBT與其結(jié)構(gòu)相似，上、下兩端面有用于安裝使用的定位銷(xiāo)孔。組裝時(shí)由散熱器與晶閘管交叉相互疊裝，在散熱器和晶閘管之間用定位銷(xiāo)用來(lái)確保散熱器與晶閘管同心，如圖3所示，通過(guò)一側(cè)的碟形彈簧變形產(chǎn)生壓力，使整串閥體工作在額定狀態(tài)。
[0005]在組裝過(guò)程中，由于閥串需要承受較大壓力，通常為幾十kN或者更大。如果散熱器及晶閘管中心不在同一直線(xiàn)，伴隨著不斷增加的壓力，極有可能將閥串崩斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種組裝晶閘管閥串的裝置及方法，確保了晶閘管和散熱器的準(zhǔn)確定位，由測(cè)量系統(tǒng)控制電動(dòng)液壓千斤頂施加載荷，使整個(gè)壓接過(guò)程處于緩慢勻速施壓狀態(tài)，力傳導(dǎo)更均勻。
[0007]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]本發(fā)明提供的一種組裝晶閘管閥串的裝置，所述裝置包括激光幾何測(cè)量單元和電動(dòng)同步液壓空心千斤頂，所述激光幾何測(cè)量單元的激光接收器與所述電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)目刂破魍ㄟ^(guò)信號(hào)連接；所述晶閘管閥串包括在豎直設(shè)置的絕緣拉桿上由上而下分別水平設(shè)置的上端機(jī)械夾件、碟形彈簧、晶閘管、散熱器和下端機(jī)械夾件，所述晶閘管和散熱器間隔疊加排列；其改進(jìn)之處在于，所述上、下端機(jī)械夾件的水平面上分別設(shè)有激光幾何測(cè)量單元的激光接收器，所述散熱器的側(cè)面分別設(shè)有激光幾何測(cè)量單元的激光發(fā)射器和激光接收器，所述電動(dòng)同步液壓空心千斤頂設(shè)置在所述上、下端機(jī)械夾件的內(nèi)側(cè)并且壓緊所述碟形彈簧、晶閘管和散熱器。
[0009]其中，所述散熱器為方形，其相鄰兩側(cè)面各設(shè)有一對(duì)所述激光發(fā)射器和激光接收器，并且所述激光發(fā)射器和激光接收器形成L型立面。
[0010]其中，所述上、下端機(jī)械夾件的水平面上設(shè)置激光接收器的數(shù)量大于等于3。
[0011]其中，所述上、下端機(jī)械夾件設(shè)置的激光接收器中分別最少有3個(gè)激光接收器同時(shí)接收到所述激光幾何測(cè)量單元中以重力為基準(zhǔn)設(shè)置的水平激光發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)。
[0012]其中，所述晶閘管為圓餅形。
[0013]其中，或?yàn)閳A餅形IGBT。
[0014]其中，所述上、下端機(jī)械夾件通過(guò)緊固螺母固定。
[0015]其中，所述上端機(jī)械夾件與碟形彈簧之間設(shè)有頂緊螺栓。
[0016]本發(fā)明基于另一目的提供的組裝晶閘管閥串的方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟:
[0017]1、首先，以重力為基準(zhǔn)安裝水平激光發(fā)射器和絕緣拉桿，同時(shí)將下端機(jī)械夾件水平設(shè)置在絕緣拉桿的一端，并在下端機(jī)械夾件的水平面上布置激光接收器；
[0018]2、水平激光發(fā)射器發(fā)射激光平面，調(diào)整下端機(jī)械夾件的緊固螺母，直至下端機(jī)械夾件上的三個(gè)接收器能同時(shí)接收到激光信號(hào)；
[0019]3、在絕緣拉桿的另一端設(shè)置與下端機(jī)械夾件相互平行的上端機(jī)械夾件，并在上端機(jī)械夾件的水平面上布置激光接收器，同時(shí)通過(guò)調(diào)整上端機(jī)械夾件的緊固螺母，使上端機(jī)械夾件上的三個(gè)接收器能同時(shí)接收到激光信號(hào)；
[0020]4、在上、下端機(jī)械夾件之間間隔疊加排列晶閘管和散熱器，形成晶閘管閥串，并在上端機(jī)械夾件與晶閘管閥串之間設(shè)置碟形彈簧；
[0021]5、在方形散熱器相鄰的側(cè)面上均安裝激光發(fā)射器和激光接收器，并形成L形立面；同時(shí)確保散熱器同心且相互平行，則每個(gè)散熱器的激光接收器都保持在同一平面內(nèi)；
[0022]6、使用電動(dòng)同步液壓空心千斤頂沿晶閘管與散熱器中心線(xiàn)的方向壓緊晶閘管閥串；在晶閘管閥串達(dá)到額定工作位置后，將頂緊螺栓擰至與頂壓端接觸；
[0023]7、緩慢釋放電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)膲毫Γ瑫r(shí)碟形彈簧由于變形產(chǎn)生的壓力代替電動(dòng)同步液壓空心千斤頂產(chǎn)生的壓力，使晶閘管閥串保持在工作狀態(tài)；至此晶閘管閥串組裝結(jié)束。
[0024]其中，所述步驟6，在電動(dòng)同步液壓空心千斤頂工作過(guò)程中，散熱器上的激光接收器輸出信號(hào)至電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)目刂破?，通過(guò)控制器控制電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)男谐塘抗ぷ鳎划?dāng)其中任一散熱器由于偏心而使激光接收器脫離平面后，控制器立即發(fā)出指令停止電動(dòng)同步液壓空心千斤頂工作。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0026]1、采用激光測(cè)量技術(shù)，包含上下端機(jī)械夾件的水平平行度測(cè)量，晶閘管兩端散熱器平面平行度測(cè)量代替?zhèn)鲃?dòng)的水平儀、卡尺、直角尺測(cè)量，提供更高精度。
[0027]2、由測(cè)量系統(tǒng)控制電動(dòng)液壓千斤頂施加載荷，使整個(gè)壓接過(guò)程處于緩慢勻速施壓狀態(tài)，力傳導(dǎo)更均勻。
[0028]3、減少了人員投入,提聞生廣效率。
[0029]4、避免了頂緊螺栓在較大壓力下，螺紋副之間因摩擦阻力過(guò)大而無(wú)法擰入的問(wèn)題?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是:晶閘管閥組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是:晶閘管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是:晶閘管閥串的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0033]圖4是:本發(fā)明提供的組裝晶閘管閥串的裝置的激光幾何測(cè)量單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5是:本發(fā)明提供的組裝晶閘管閥串的裝置的激光幾何測(cè)量單元的激光測(cè)量平面度原理圖；
[0035]圖6是:本發(fā)明提供的晶閘管閥串組裝方法的流程圖。
[0036]其中:1、上端機(jī)械夾件；2、彈簧導(dǎo)軌；3、碟形彈簧；4、晶閘管；5、散熱器；6、定位銷(xiāo)；7、下端機(jī)械夾件；8、定位螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0038]本實(shí)施例以組裝晶閘管閥串的裝置為例，如圖4至圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的組裝晶閘管閥串的裝置包括激光幾何測(cè)量單元和電動(dòng)同步液壓空心千斤頂，激光幾何測(cè)量單元的激光接收器與電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)目刂破魍ㄟ^(guò)信號(hào)連接；晶閘管閥串包括在豎直設(shè)置的絕緣拉桿上由上而下分別水平設(shè)置的上端機(jī)械夾件、碟形彈簧、晶閘管、散熱器和下端機(jī)械夾件，晶閘管和散熱器間隔疊加排列；上、下端機(jī)械夾件的水平面上分別設(shè)有3個(gè)激光接收器，并且3個(gè)激光接收器同時(shí)接收到激光幾何測(cè)量單元中以重力為基準(zhǔn)設(shè)置的水平激光發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)；方形散熱器的相鄰兩側(cè)面各設(shè)有一對(duì)激光發(fā)射器和激光接收器，并且激光發(fā)射器和激光接收器形成L型立面；電動(dòng)同步液壓空心千斤頂設(shè)置在上、下端機(jī)械夾件的內(nèi)側(cè)并且壓緊碟形彈簧、晶閘管和散熱器。
[0039]其中，晶閘管為圓餅形；或?yàn)閳A餅形IGBT。
[0040]其中，上、下端機(jī)械夾件通過(guò)緊固螺母固定；上端機(jī)械夾件與碟形彈簧之間設(shè)有頂緊螺栓。
[0041]本發(fā)明基于另一目的提供的組裝晶閘管閥串的方法，如圖6所示，包括下述步驟:
[0042]1、首先，以重力為基準(zhǔn)安裝水平激光發(fā)射器和絕緣拉桿，同時(shí)將下端機(jī)械夾件水平設(shè)置在絕緣拉桿的一端，并在下端機(jī)械夾件的水平面上布置激光接收器；
[0043]2、水平激光發(fā)射器發(fā)射激光平面，調(diào)整下端機(jī)械夾件的緊固螺母，直至下端機(jī)械夾件上的三個(gè)接收器能同時(shí)接收到激光信號(hào)；
[0044]3、在絕緣拉桿的另一端設(shè)置與下端機(jī)械夾件相互平行的上端機(jī)械夾件，并在上端機(jī)械夾件的水平面上布置激光接收器，同時(shí)通過(guò)調(diào)整上端機(jī)械夾件的緊固螺母，使上端機(jī)械夾件上的三個(gè)接收器能同時(shí)接收到激光信號(hào)；
[0045]4、在上、下端機(jī)械夾件之間間隔疊加排列晶閘管和散熱器，形成晶閘管閥串，并在上端機(jī)械夾件與晶閘管閥串之間設(shè)置碟形彈簧；
[0046]5、在方形散熱器相鄰的側(cè)面上均安裝激光發(fā)射器和激光接收器，并形成L形立面；同時(shí)確保散熱器同心且相互平行，則每個(gè)散熱器的激光接收器都保持在同一平面內(nèi)；
[0047]6、使用電動(dòng)同步液壓空心千斤頂沿晶閘管與散熱器中心線(xiàn)的方向壓緊晶閘管閥串；在晶閘管閥串達(dá)到額定工作位置后，將頂緊螺栓擰至與頂壓端接觸；
[0048]7、緩慢釋放電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)膲毫?，同時(shí)碟形彈簧由于變形產(chǎn)生的壓力代替電動(dòng)同步液壓空心千斤頂產(chǎn)生的壓力，使晶閘管閥串保持在工作狀態(tài)；至此晶閘管閥串組裝結(jié)束。
[0049]其中，所述步驟6，在電動(dòng)同步液壓空心千斤頂工作過(guò)程中，散熱器上的激光接收器輸出信號(hào)至電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)目刂破?，通過(guò)控制器控制電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)男谐塘抗ぷ?；?dāng)其中任一散熱器由于偏心而使激光接收器脫離平面后，控制器立即發(fā)出指令停止電動(dòng)同步液壓空心千斤頂工作。
[0050]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種組裝晶閘管閥串的裝置，所述裝置包括激光幾何測(cè)量單元和電動(dòng)同步液壓空心千斤頂，所述激光幾何測(cè)量單元的激光接收器與所述電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)目刂破魍ㄟ^(guò)信號(hào)連接；所述晶閘管閥串包括在豎直設(shè)置的絕緣拉桿上由上而下分別水平設(shè)置的上端機(jī)械夾件、碟形彈簧、晶閘管、散熱器和下端機(jī)械夾件，所述晶閘管和散熱器間隔疊加排列， 其特征在于，所述上、下端機(jī)械夾件的水平面上分別設(shè)有激光幾何測(cè)量單元的激光接收器，所述散熱器的側(cè)面分別設(shè)有激光幾何測(cè)量單元的激光發(fā)射器和激光接收器，所述電動(dòng)同步液壓空心千斤頂設(shè)置在所述上、下端機(jī)械夾件的內(nèi)側(cè)并且壓緊所述碟形彈簧、晶閘管和散熱器。
2.如權(quán)利要求1所述的組裝晶閘管閥串的裝置，其特征在于，所述散熱器為方形，其相鄰兩側(cè)面各設(shè)有一對(duì)所述激光發(fā)射器和激光接收器，并且所述激光發(fā)射器和激光接收器形成L型立面。
3.如權(quán)利要求1所述的組裝晶閘管閥串的裝置，其特征在于，所述上、下端機(jī)械夾件的水平面上設(shè)置激光接收器的數(shù)量大于等于3。
4.如權(quán)利要求3所述的組裝晶閘管閥串的裝置，其特征在于，所述上、下端機(jī)械夾件設(shè)置的激光接收器中分別最少有3個(gè)激光接收器同時(shí)接收到所述激光幾何測(cè)量單元中以重力為基準(zhǔn)設(shè)置的水平激光發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的組裝晶閘管閥串的裝置，其特征在于，所述晶閘管為圓餅形。
6.如權(quán)利要求5所述的組裝晶閘管閥串的裝置，其特征在于，或?yàn)閳A餅形IGBT。
7.如權(quán)利要求1所述的組裝晶閘管閥串的裝置，其特征在于，所述上、下端機(jī)械夾件通過(guò)緊固螺母固定。
8.如權(quán)利要求1所述的組裝晶閘管閥串的裝置，其特征在于，所述上端機(jī)械夾件與碟形彈簧之間設(shè)有頂緊螺栓。
9.如權(quán)利要求1~8中任一權(quán)利要求所述的組裝晶閘管閥串的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟: (1)首先，以重力為基準(zhǔn)安裝水平激光發(fā)射器和絕緣拉桿，同時(shí)將下端機(jī)械夾件水平設(shè)置在絕緣拉桿的一端，并在下端機(jī)械夾件的水平面上布置激光接收器； (2)水平激光發(fā)射器發(fā)射激光平面，調(diào)整下端機(jī)械夾件的緊固螺母，直至下端機(jī)械夾件上的三個(gè)接收器能同時(shí)接收到激光信號(hào)； (3)在絕緣拉桿的另一端設(shè)置與下端機(jī)械夾件相互平行的上端機(jī)械夾件，并在上端機(jī)械夾件的水平面上布置激光接收器，同時(shí)通過(guò)調(diào)整上端機(jī)械夾件的緊固螺母，使上端機(jī)械夾件上的三個(gè)接收器能同時(shí)接收到激光信號(hào)； (4)在上、下端機(jī)械夾件之間間隔疊加排列晶閘管和散熱器，形成晶閘管閥串，并在上端機(jī)械夾件與晶閘管閥串之間設(shè)置碟形彈簧； (5)在方形散熱器相鄰的側(cè)面上均安裝激光發(fā)射器和激光接收器，并形成L形立面；同時(shí)確保散熱器同心且相互平行，則每個(gè)散熱器的激光接收器都保持在同一平面內(nèi)； (6)使用電動(dòng)同步液壓空心千斤頂沿晶閘管與散熱器中心線(xiàn)的方向壓緊晶閘管閥串；在晶閘管閥串達(dá)到額定工作位置后，將頂緊螺栓擰至與頂壓端接觸； (7)緩慢釋放電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)膲毫?，同時(shí)碟形彈簧由于變形產(chǎn)生的壓力代替電動(dòng)同步液壓空心千斤頂產(chǎn)生的壓力，使晶閘管閥串保持在工作狀態(tài)；至此晶閘管閥串組裝結(jié)束。
10.如權(quán)利要求7所述的晶閘管閥串組裝方法，其特征在于，所述步驟(6)，在電動(dòng)同步液壓空心千斤頂工作過(guò)程中，散熱器上的激光接收器輸出信號(hào)至電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)目刂破?，通過(guò)控制器控制電動(dòng)同步液壓空心千斤頂?shù)男谐塘抗ぷ?；?dāng)其中任一散熱器由于偏心而使激光接收器脫離平面后，控制器立即發(fā)出指令停止電動(dòng)同步液壓空心千斤頂工作。
【文檔編號(hào)】H01L21/50GK103632986SQ201310670907
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】康偉, 喬爾敏, 趙國(guó)亮, 荊平, 胡曉, 陳國(guó)偉, 陳穎, 蘇雪源 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司廈門(mén)供電公司