[發明專利]一種功率模塊級聯換流閥

有效

• 申請號: 200810056976.5
• 申請日: 2008-01-28
• 公開（公告）號: CN101222174A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 蔣曉春;李志麒;王承民;鄧占鋒;李奇睿;趙小英;劉亞萍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02B1/00;H02B1/01;H02B1/052;H02B1/50;H05K7/02;H05K5/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種換流閥，特別是關于一種功率模塊級聯換流閥。

背景技術

目前以可關斷器件IGBT(絕緣柵雙極晶體管)為核心的功率模塊級聯形式的換流閥體在高電壓大容量電力電子設備中已被廣泛應用，但是高電壓等級(2500V及以上)IGBT的進口受到限制；同時，現有的功率模塊級聯的換流閥柜體通常采用的是環氧絕緣板的框架結構，若要滿足絕緣配合的要求，必須要增大整體體積。所以，當前的任務就是：若要使采用低電壓等級(1700V及以下)的功率器件制造出來的功能結構完全相同的功率模塊，通過控制系統的協調控制，實現幾千伏以上的交流電壓輸出，其中功率模塊的載體換流閥的結構設計就是整個裝置可靠運行的關鍵。

發明內容

針對以上問題，本發明的目的是提供一種能使低電壓等級的功率模塊實現幾千伏以上的交流電壓輸出的功率模塊級聯換流閥。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種功率模塊級聯換流閥，它包括由多個單體柜組成的一柜體，每一個所述單體柜中分為三層，每一層設置有一塊可拆裝的功率模塊，其特征在于：所述單體柜中每層設置有一模塊框架，所述功率模塊分別設置在所述模塊框架內，各所述功率模塊之間、各所述功率模塊與各所述單體柜后面形成風道的絕緣板之間都通過絕緣子支撐連接。

每一所述模塊框架內均設置有滑軌，所述功率模塊分別設置在所述滑軌上。

每一所述模塊框架的底部均設置有一固線裝置。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明的柜體由于采用多個單機柜相互連通的框架結構，并將每一個單機柜分為三層，每一層放置一個功率模塊，并且所有功率模塊都通過絕緣子支撐連接，因此整體結構緊湊、整齊美觀。2、本發明中連接到同一相的所有功率模塊的進線電纜采用兩層平鋪結構，并緊固在本相模塊框架底部，整齊規律，避免了電纜與其相鄰相間的尖端放電。3、本發明由于在每一層模塊框架內均設置了滑軌，因此可以非常方便地安裝和拆卸功率模塊。4、本發明的柜體，可以根據模塊級聯的個數相應增減單機柜的數量，使功率擴展非常方便，因此本發明可以廣泛用于換流閥結構中。

附圖說明

圖1是本發明功率模塊級聯換流閥的前視示意圖

圖2是圖1的右視示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細地說明。

如圖1所示，本發明功率模塊級聯換流閥包括一柜體1，柜體1根據功率模塊2的級聯個數由多組單體柜11連接組成，多組單體柜11并排放置，在外表看，各個單體柜11之間是獨立的，而在內部，各個單體柜11之間是連通的。在每個單體柜11里都布置有上、中、下三層模塊框架12，在每個模塊框架12的兩個下角上，都安裝有兩條滑軌121，在滑軌121上放置一塊功率模塊2，功率模塊2可沿滑軌121滑動。同一單體柜11內上、中、下三層模塊框架12里的功率模塊2分別設定為A、B、C三相，比如，設定上層為A相，中、下層分別為B相和C相；不同單體柜11的同層功率模塊2為同一相，比如，所有單體柜11的上層都為A相。因此，同層也即同相功率模塊2之間稱為級間，不同層也即不同相的功率模塊2之間稱為相間，同相各級模塊框架12間靠一系列級間絕緣子3絕緣連接；同級各相間模塊框架12間靠一系列相間絕緣子4絕緣連接；模塊框架12與柜體上部51、柜體底部52之間也由一系列相間絕緣子4絕緣連接，從而把每個模塊框架12都相互隔離，實現功率模塊2間的相互絕緣。

如圖2所示，在每個單體柜11的后部都有形成風道的絕緣板53，絕緣板53上在與功率模塊2的風道21對應的位置開設有孔。絕緣板53與每層模塊框架12采用絕緣子6支撐連接，增加了相間功率模塊的爬電距離。

在柜體1的一側面，由外界引入到每個功率模塊2上一組三相交流進線7，每組進線7都被平鋪，并通過固線孔8固定在所在相的模塊框架12的底部，既保證了線路整齊清晰，又避免了進線7與其相鄰相間的尖端放電。

本發明的級聯規模可根據工作電壓等級的要求而設計，由外界引入到每個功率模塊2一組三相交流線，為每個功率模塊2提供一個交流電源，柜體1中所有功率模塊2通過協調控制，輸出一個所需的幅值和相角的交流電壓。