[發明專利]分布式層級過電壓控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310367521.6
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103490400B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 李儉華
• 申請（專利權）人: 安徽合凱電氣科技股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02J3/18
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所34117
• 代理人: 婁爾玉

1.一種分布式層級過電壓控制系統，其特征在于，包括安裝于SVG進線柜內的組合式過電壓保護器、能量吸收器、連接電抗器、功率單元、功率單元嵌位限壓器、層疊母線和IGBT感應電壓嵌位器；所述能量吸收器與連接電抗器并聯后的一端連接組合式過電壓保護器，并聯后的另一端連接功率單元，且所述功率單元嵌位限壓器和層疊母線分別與功率單元連接，所述IGBT感應電壓嵌位器的兩端分別連接在功率單元中每個IGBT的G極和E極之間，且所述IGBT感應電壓嵌位器的兩端連接在驅動板的輸出端子G與輸出端子E之間；

所述層疊母線包括正極銅排和負極銅排，所述正極銅排與負極銅排重疊鋪放形成一母線，且所述正極銅排與負極銅排之間夾持有第一絕緣薄膜，所述母線的表面覆蓋有第二絕緣薄膜。

2.根據權利要求1所述的分布式層級過電壓控制系統，其特征在于，所述正極銅排的一端與串聯的電解電容器組的正極連接，所述正極銅排的另一端分別與功率單元中IGBT的E極連接。

3.根據權利要求1或2所述的分布式層級過電壓控制系統，其特征在于，所述功率單元嵌位限壓器安裝在功率單元的兩根輸出銅排之間。

4.根據權利要求3所述的分布式層級過電壓控制系統，其特征在于，所述IGBT感應電壓嵌位器包括兩個穩壓管和一個電阻；所述兩個穩壓管反串聯后與電阻并聯。

5.一種分布式層級過電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A：由組合式過電壓保護器形成第一級防線，對侵入SVG裝置電源的大氣過電壓和操作過電壓的大部分能量進行吸收，并將大氣過電壓和操作過電壓的幅值限制在SVG裝置允許的安全范圍之內；

步驟B：能量吸收器與連接電抗器并聯后形成第二級防線，在連接電抗器產生過電壓的瞬間，采用能量吸收器對連接電抗器上的大部分磁場能量進行吸收，并將該連接電抗器產生的過電壓限制在SVG裝置安全范圍之內；

步驟C：由功率單元嵌位限壓器形成第三級防線，將步驟A和步驟B中剩余的過電壓能量全部吸收，并將功率單元入口的電壓限制在功率單元中每個IGBT允許的絕緣范圍之內；

步驟D：由層疊母線形成第四級防線，對母線雜散電感產生過電壓進行吸收，使得母線雜散電感的過電壓大幅度減少；

步驟E：由IGBT感應電壓嵌位器形成第五級防線，對驅動板接觸不良所發生的交變電場感應過電壓進行消耗，快速將存儲在IGBT的G極與E極之間的電荷進行消耗。

6.根據權利要求5所述的分布式層級過電壓控制方法，其特征在于，所述步驟D還包括通過加裝小容量無感電容，對功率單元中每個IGBT開關的過電壓進行吸收。

7.根據權利要求5所述的分布式層級過電壓控制方法，其特征在于，所述層疊母線經緊密墊壓成型，對正極銅排和負極銅排進行散熱，并對層疊母線周圍絕緣及均化電場應力。

8.根據權利要求5所述的分布式層級過電壓控制方法，其特征在于，所述步驟E中由反串聯的兩個穩壓管將驅動板過電壓限制在允許的范圍內，由電阻快速將存儲在IGBT的G極與E極之間的電荷進行消耗。