[實用新型]含有撬棒保護電路的功率柜

有效

• 申請號: 201020187302.1
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN201699323U
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 潘峰;張鵬飛;曹秋云
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源有限公司
• 主分類號: H02B1/20
• 分類號: H02B1/20;H02H7/22
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本實用新型涉及一種含有CROWBAR(撬棒)保護電路的功率柜，尤其是涉及用于風能發電系統中的含有主動撬棒保護電路的功率柜的布局結構。

背景技術

在電網系統中，例如風能發電電網系統中，經常使用CHOPPER(直流斬波電路)與CROWBAR兩種保護電路。當電網發生短路電壓跌落和恢復時，母線電壓超過預定水平1(例如1180V)，激活CHOPPER電路給母線電容放電來抑制母線過壓。對于電網跌落嚴重情況，母線電壓會迅速上升到預定水平2(例如1300V)同時激活CROWBAR電路來短路發電機轉子繞組。當母線電壓低于1200V時CROWBAR切除，低于1180V網側重啟，低于1100V時轉子側重啟，當母線電壓低于1070V時CHOPPER切除。當電網電壓恢復到額定電壓的90％時，轉子側變流器重新回到正常模式，在10s傳遞主控給定指令值大小的有功功率到電網。在電網低壓情況下，網側變流器需要控制母線電壓穩定。

要滿足以上使用中的要求，主動CROWBAR設計必然包括眾多的功率器件，包括：IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor絕緣三雙極型功率管)、晶閘管、CROWBAR電阻和CHOPPER電阻等。這么多的功率器件必須在固定的區域內安裝到功率柜中，而且各器件發熱不能相互影響，還需要方便維護，這成為布局結構設計的難點問題。

發明內容

本實用新型的目的就是解決現有技術中的上述問題，提出一種含有撬棒保護電路的功率柜，解決CROWBAR保護電路在功率柜中的布局結構問題。

為此，本實用新型提出一種含有撬棒保護電路的功率柜，包括功率柜柜體和撬棒保護電路，所述撬棒保護電路包括IGBT、晶閘管、CROWBAR電阻、CHOPPER電阻和控制單板，所述IGBT和晶閘管以及控制單板集成為CROWBAR主模塊，所述CROWBAR電阻和CHOPPER電阻則各自獨立作為一個子模塊，各模塊之間實體分離；所述晶閘管和CROWBAR電阻之間，以及所述IGBT和CHOPPER電阻之間用線纜相連，所述IGBT還通過線纜與功率柜的正負母線相連。

采用了上述方案，由于將發熱的功率器件分成三個獨立的部分，各自獨立作為一個子模塊，各模塊之間實體分離，使它們之間的相互發熱影響大大降低，又因各模塊相互間僅通過電纜相連，故各個模塊可以單獨維護，所以就會方便維護。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例撬棒保護電路模塊劃分與連接示意圖。

圖2是本實用新型實施例撬棒保護電路各模塊在功率柜中的位置示意圖(去掉前蓋后的前視)。

圖3是本實用新型實施例撬棒保護電路各模塊在功率柜中的位置示意圖(去掉頂蓋后的頂視)。

圖4是本實用新型實施例功率柜后視示意圖。

圖5是本實用新型實施例撬棒保護電路主模塊示意圖。

具體實施方式

實施例一：

如圖1所示，是本實用新型實施例的撬棒保護電路(下稱CROWBAR保護電路)模塊劃分與連接示意圖，該主動CROWBAR保護電路包括一控制單板和若干個功率器件，所述若干個功率器件主要包括：IGBT?12、晶閘管11、CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3。

IGBT?12和晶閘管11以及控制單板高度集成，形成了一個新的模塊，稱為CROWBAR主模塊1。CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3則各自獨立作為一個子模塊。晶閘管11和CROWBAR電阻2用三根線纜14相連，IGBT?12和CHOPPER電阻3用線纜14相連，而IGBT?12還通過線纜14與正負母線相連。可見，主動CROWBAR保護電路被分成三個模塊：CROWBAR主模塊1、CROWBAR電阻2、以及CHOPPER電阻3，各模塊之間實體分離而電氣相連。這樣CROWBAR主模塊1從整個CROWBAR保護電路中分離開來，便于分別進行安裝和維護。

圖2和圖3則示出了各模塊在功率柜柜體4中的安裝位置示意圖。

從圖2可見，CROWBAR主模塊1、CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3被設置在功率柜的同一層，即功率柜最上方空間，使得三個模塊高度集成。因充分利用了功率柜的最上方空間，合理布局，故相對于所有電器件設置在不同高度來說，將三個模塊設置在同一層減少了功率線纜的長度。由于功率線纜的長度減少了，相應就減小了線纜上的電壓損耗，即可減小IGBT關斷電壓Vce的數值。