[發(fā)明專利]一種變換器裝置及用于該變換器裝置的輔助電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910189424.6
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN101777826A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋凌鋒;杜宇峰;李濤
• 申請（專利權(quán)）人: 艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M5/40
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變換器領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種變換器裝置及用于該變 換器裝置的輔助電路。

背景技術(shù)

針對大容量中高壓應(yīng)用場合，圖1是中高壓變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，如圖1 所示，中高壓變換器大致分為兩類，分別是直接變換式和間接變換式。對于 直接變換方式，周波變換器是在大功率場合最常用的拓?fù)洌话阒荒軐崿F(xiàn) 降頻變換，在交流調(diào)速場合應(yīng)用受到限制。直接變換形式雖然沒有中間直流 環(huán)節(jié)及相應(yīng)儲能元件，節(jié)省了一定的成本和體積，但是沒有儲能環(huán)節(jié)，不能 解決電網(wǎng)電壓瞬時跌落帶來的一系列問題。矩陣變換器也屬于直接變換方式， 但其應(yīng)用于大功率場合的可行性還有待研究。

對于間接變換方式，根據(jù)電源形式的不同，分為電流源型與電壓源型兩 類。對于電流源型，脈寬調(diào)制電流源型變換器(PWM-CSI)和負(fù)載換流逆變器 (Load?Commutated?Inverter，LCI)是其中的兩大主要拓?fù)洌蒎e能力較差、 動態(tài)響應(yīng)較慢、直流電感體積重量大等是其主要的不足，但導(dǎo)通損耗小等優(yōu) 點使其在特大功率(大于20MW)的應(yīng)用場合能獲得較高的效率而得到廣泛的 使用。對于電壓源型，其中的多電平逆變器(MLI)相對于兩電平電壓源型變換 器(VSI)，在電壓電流諧波控制、開關(guān)損耗、電機(jī)絕緣性能以及抗電磁干擾 等方面具有明顯的優(yōu)勢。而對于多電平逆變器，大體可分為箝位型(包括二 極管箝位型，電容箝位型，以及層疊型)和級聯(lián)型拓?fù)洹＜壜?lián)型拓?fù)渥鳛槎? 電平逆變器是最早出現(xiàn)的一種，也是目前工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的一種拓?fù)湫问健?

以變換器的級聯(lián)拓?fù)錇槔趫D2示出的變換器級聯(lián)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)圖中， 該級聯(lián)拓?fù)浒ǘ鄠€功率單元100(A1、B1、C1、A2、B2、C2…)，該多個功 率單元連接在主功率變壓器T1的副邊繞組。圖3是圖2中的一個功率單元的 電路圖，在功率單元100中，輸入電壓經(jīng)二極管整流(也可以是混合整流、 有源整流)后，連接到高壓電網(wǎng)，通過直流母線將電能傳輸?shù)阶冸娝Ｔ谶B 接到高壓電網(wǎng)前，需要建立直流母線電壓，通常每個功率單元中都有直流母 線電容C11、C12，然而，直流母線電容一般容量較大，這就需要一個預(yù)充電 或是軟啟動電路，使母線電壓逐漸上升，以避免對變壓器或其它功率硬件產(chǎn) 生較大的沖擊，包括電應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。在變換器拓?fù)渲校捎诠β蕟卧? 數(shù)目較多，這樣每一個功率單元都要有軟啟預(yù)充電電路，如此多數(shù)目的軟啟 預(yù)充電電路必然會使成本增高。

如何能以較低的成本實現(xiàn)為變換器裝置進(jìn)行軟啟動，減小對變壓器和其 它功率硬件的沖擊是人們一直渴望解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種變 換器裝置及用于該變換器裝置的輔助電路，能以較低的成本實現(xiàn)變換器裝置 的軟啟動。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種用于變換器裝置 的輔助電路，所述變換器裝置包括主功率變壓器，所述輔助電路包括連接在 所述主功率變壓器副邊的輔助繞組，所述輔助電路用于為所述變換器裝置進(jìn) 行軟啟動。

在本發(fā)明所述的用于變換器裝置的輔助電路中，所述輔助電路還用于指 示所述變換器裝置是否是由所述主功率變壓器的輸入電壓上電。

在本發(fā)明所述的用于變換器裝置的輔助電路中，所述輔助電路還用于檢 測所述主功率變壓器的輸入電壓。

在本發(fā)明所述的用于變換器裝置的輔助電路中，所述輔助電路還用于為 變換器裝置提供電源冗余。

在本發(fā)明所述的用于變換器裝置的輔助電路中，所述輔助電路還用于所 述變換器裝置的整機(jī)調(diào)試。

在本發(fā)明所述的用于變換器裝置的輔助電路中，所述輔助電路還包括第 一斷路器、限流電阻、第一接觸器、第二斷路器，其中，第一斷路器的一端 接低壓側(cè)電源，其另一端通過所述限流電阻、第一接觸器、第二斷路器連接 所述輔助繞組。

在本發(fā)明所述的用于變換器裝置的輔助電路中，所述變換器裝置還包括 控制器和為控制器供電的電源模塊，所述輔助電路還包括第二接觸器、第一 輔助電源斷路器和變壓器；所述第二接觸器的一端連接所述第一接觸器與所 述第二斷路器的交匯點，其另一端連接所述電源模塊；所述第一斷路器的所 述另一端還依次通過第一輔助電源斷路器、變壓器連接所述電源模塊。