[實用新型]一種IGBT功率單元短路保護測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220748022.2
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN203054118U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣玲;郭金東;邵桂萍;王永超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科諾偉業(yè)科技有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組變流器IGBT功率單元短路保護測試裝置。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)電機組單機容量和風(fēng)電場規(guī)模的增大，風(fēng)力發(fā)電機組的運行效率、安全性和穩(wěn)定性就顯得尤為重要。目前兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組已經(jīng)成為國際上的主流機型，兆瓦級變流器中所采用的IGBT的功率等級較高，對IGBT的驅(qū)動保護技術(shù)也提出了更高的要求。

短路故障發(fā)生后瞬時就會產(chǎn)生極大的電流，很快就會損壞IGBT，因此功率單元的短路保護功能設(shè)計是否完善，對變流器的安全運行至關(guān)重要，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的工作性能和運行安全。因此IGBT功率單元在使用前測試一下它的短路保護功能是否完善，是很有必要的。目前風(fēng)電機組變流器IGBT功率單元測試裝置中，沒有針對短路保護進行測試的裝置及方法。現(xiàn)有IGBT功率單元測試裝置只針對正常工作狀態(tài)下額定電流進行測試，并以電阻作為負載，不能測試IGBT功率單元短路保護功能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種風(fēng)力發(fā)電機組變流器IGBT功率單元短路保護測試裝置。

本實用新型可分別驗證IGBT功率單元的三種短路形式：第一種短路形式是由錯誤的驅(qū)動信號供給橋臂引起的橋臂直通短路；第二種短路形式是由于絕緣失效或誤接線而引起的負載短路；第三種短路形式是由于絕緣失效或誤接線而引起的對地短路。

本實用新型由三部分組成：主電路、控制電路和示波器。

其中主電路包括直流電源、被測IGBT功率單元、負載電抗器、熔斷器及接觸器。直流電源由電網(wǎng)供電經(jīng)過可調(diào)變壓器及整流橋輸出直流電，通過母線支撐電容給被測IGBT功率單元供電。被測IGBT功率單元由三組單相IGBT功率單元組成，被測IGBT功率單元的輸出分別連接至負載電抗器三相輸入端。負載電抗器的輸入與被測IGBT功率單元相連，負載電抗器的輸出端三相短接。接觸器分別為位于可調(diào)變壓器與整流橋之間的第一接觸器、被測功率單元IGBT與負載電抗器之間的第二接觸器、實現(xiàn)被測功率單元IGBT相間短路的第三接觸器及熔斷器、實現(xiàn)被測功率單元IGBT對地短路的第四接觸器及熔斷器。

控制電路通過按鈕實現(xiàn)接觸器的開通、關(guān)斷控制。將按鈕觸點串聯(lián)在接觸器控制電源回路中，按鈕觸點閉合接觸器控制線圈得電使接觸器閉合，按鈕觸點斷開接觸器控制線圈失電使接觸器斷開。

示波器顯示電壓測量信號和電流測量信號。

附圖說明

圖1測試裝置組成圖；

圖2：主電路示意圖，圖中：T可調(diào)變壓器，D整流橋，C母線支撐電容，L負載，K1第一接觸器，K2第二接觸器，K3第三接觸器，K4第四接觸器，R1第一熔斷器，R2第二熔斷器，V電壓測量，I1電流測量1，I2電流測量2，I3電流測量3。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式進一步說明本實用新型。

如圖1所示，本實用新型裝置主要由三個部分組成：主電路、控制電路和示波器。

所述的主電路為被測IGBT功率單元提供直流電源和負載。

控制電路通過按鈕控制主電路中接觸器的開通、關(guān)斷。按鈕觸點串聯(lián)在接觸器控制電源回路中，按鈕觸點閉合接觸器控制線圈得電使接觸器閉合，按鈕觸點斷開接觸器控制線圈失電使接觸器斷開。

示波器顯示并記錄電壓測量信號和電流測量信號。

如圖2所示，所述的主電路包括可調(diào)變壓器T、整流橋D、母線支撐電容C、被測IGBT功率單元、負載電抗器L、熔斷器R1、R2及四個接觸器K1、K2、K3、K4。可調(diào)變壓器T的輸入端連接電網(wǎng)，可調(diào)變壓器T的輸出端通過第一接觸器K1連接至整流橋D的交流輸入端。整流橋D的直流輸出端連接被測IGBT功率單元的直流輸入端。同時整流橋D的直流輸出端連接母線支撐電容C。被測IGBT功率單元由三組單相IGBT功率單元組成，三組單相IGBT功率單元的輸出分別連接至負載電抗器L的A、B、C三相輸入端。負載電抗器L的輸出端三相短接。第一熔斷器R1的輸入與負載電抗器L輸入端C相相連，第一熔斷器R1輸出通過第三接觸器K3與負載電抗器輸入端B相相連。第二熔斷器R2的輸入與負載電抗器L輸入端A相相連，第二熔斷器R2輸出通過第四接觸器K4接地。主電路各器件之間用線纜連接。