[發明專利]一種基于IEGT的大容量變流器水冷卻模塊化H橋結構

有效

• 申請號: 201210272186.7
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN103051207A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 歐陽旭東;陳劍光;廖毅強;張飛;郭小龍;雷烈波;李春華;謝化安;羅瑞彬;黃偉雄;劉錦寧;許樹楷;胡玉嵐;魏偉;王春巖;白羽
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司東莞供電局;廣東電網公司電力科學研究院;榮信電力電子股份有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種電力電子行業中的變流器H橋結構，特別是一種基于IEGT(Injection?Enhanced?Gate?Transistor電子注入增強柵晶體管)大容量變流器水冷卻模塊化H橋結構（以下簡稱H橋結構）。?

背景技術

能源的開發利用是人類進步的標志。其中，以電力能源形式的終端消耗占很大比重。由于發電、輸電、配電和用電等為電力行業的重大環節，在每個環節能量傳遞的過程中，對電能的質量均有要求。為改善電能質量常采用諸多有效措施，其中以無功補償裝置為用量最多。而當前由于新型大功率器件的出現，如IEGT，使得STATCOM大功率無功補償裝置得到了發展。?

在STATCOM大功率無功補償設備中基于IEGT的大容量變流器的采用是目前電網應用較為廣泛的配套設備，H橋是其中核心裝備部件，根據電氣設計要求，把其中的電氣結構單元件拼裝起來，安裝在固定的結構體中，再通過結構之間的連接，確保STATCOM設備的電氣原件能夠正?？煽窟\轉。H橋的結構在不斷的改進，以保證電氣設計的要求，同時能滿足設備向大功率集成化，集約型發展。?

在現有技術中，H橋框架結構多局限于小容量裝機設備，并不適合高壓（35kV）大容量（200Mvar）、模塊化生產要求。?

現有技術的H橋結構多為IGBT功率器件，且不是模塊化單元結構。如《一種基于級聯型變流器的多功能快速開關裝置》（申請號為：201110341235.3），僅給出H橋電路原理圖。而《基于IGBT模塊并聯的大功率變流器》（申請號為：201010624224.1），沒有給出H橋結構。?

目前沒有見到采用IEGT的大容量變流器水冷卻模塊化H橋結構。只有本課題組已申請的《一種基于IEGT的功率相模塊》（專利號為：ZL201010121677.2）發明專利結構（見圖5和圖6）和《一種基于全控型變流器件IEGT的大容量H橋功率單元》（專利號為：ZL201020128033.1）實用新型專利電路原理圖（見圖4）均已授權。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種基于IEGT的大容量變流器水冷卻模塊?化H橋結構，這種H橋結構可應用于多種高壓大容量變流器中，能裝滿足現代電力電子高壓大容量裝機需要，且結構輕簡，可批量模塊化生產，裝配、調試和維護方便。?

解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案實現：?

一種基于IEGT的大容量變流器水冷卻模塊化H橋結構，其特征是：結構左右對稱，組成包括：?

箱型框架（1）；?

左相模塊單元（2），處在框架內左側前部并設有A插件板（3-1）；?

左電容模塊（5），處在框架內左側后部，設有B插件板（6-1）；?

旁路模塊(4)，處在框架內前部的中間并設有接入銅排(4-1)和接出銅排(4-2)；?

電壓撬杠電路(7)，處在框架內后部的中間位于旁路模塊(4)后；?

隔離電源(14)，固定在框架后面的隔離電源固定板(15)上；?

左放電電阻（17），固定在框架后面的左側；?

左水冷電阻散熱器(16)，固定在左放電電阻（17）上；?

左模塊驅動單元（9），連接在所述的左相模塊單元前端；?

出水管和進水管（24和23），分別橫向布置在框架后面的上下；?

左相模塊進水分管（12），從進水管左端接出，經框架左側外引至前面，通過水管快速接頭進入左相模塊；?

左相模塊出水分管（13），從左相模塊前面通過水管快速接頭接出，經框架左側外引至出水管左端；?

左控制單元、左電源單元和左充電單元，在框架左側從前往后依次固定。?

在上述基礎上，本發明還可以做如下進一步的改進：?

所述的箱型框架（1）底面的中間設有兩縱向支承板、后面設有兩橫向支承板，頂面前部設有一橫向加強板。?

所述的左電容模塊（5）由兩只高壓大容量電容器（5-1）用夾板固定并聯而成。?

所述的水冷系統的水管快速接頭是一種僅用手即可接通或斷開，斷開后水不會溢出。?

所述的A插件板和B插件板相互電連接。?

所述的旁路模塊(4)通過伸出銅排與相模塊電連接固定。?

圖1為STATCOM邏輯原理圖，圖2為STATCOM?H橋水冷系統示意圖，圖3為H橋?邏輯原理圖，圖4為H橋電路原理圖，圖5和圖6分別是本發明的現有技術的相模塊立體結構圖和平面結構圖。?