[實(shí)用新型]一種高壓岸電變頻電源功率單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720386968.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN206775368U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗亞;胡金杭;鄧近樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 澄瑞電力科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00;H02M5/458
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及功率單元，尤其涉及一種高壓岸電變頻電源功率單元，屬于港口岸基供電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

船舶接用岸電技術(shù)，是指船舶靠港期間，停止使用船舶上的發(fā)電機(jī)，而改用陸地電源進(jìn)行供電的相關(guān)技術(shù)。整個(gè)港口船舶岸電系統(tǒng)主要可以分為三個(gè)部分：岸基供電系統(tǒng)、船舶受電系統(tǒng)和船岸連接設(shè)備。其中高壓岸電變頻電源是60Hz供電岸基供電系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系到供電的可靠性、安全性和供電電能質(zhì)量。

高壓岸電變頻電源主要由移相整流變壓器、功率單元、控制單元、斷路器、充電電阻等組成，移相整流變壓器把輸入的高壓三相電變?yōu)槎鄠€(gè)低壓三相電；功率單元把低壓三相電進(jìn)行整流，并逆變?yōu)閱蜗?0Hz的低壓電，然后多個(gè)功率單元進(jìn)行串聯(lián)升壓為60Hz/6.6kV的高壓電；控制單元用于對(duì)變頻電源的電壓、電流和頻率等進(jìn)行采集和閉環(huán)控制，輸出控制信號(hào)至功率單元；斷路器用于變頻電源輸入和輸出的合閘和分閘控制；充電電阻用于對(duì)功率單元直流側(cè)電容器進(jìn)行預(yù)充電，確保功率單元直流側(cè)電容器的安全。

在高壓岸電變頻電源中，功率單元主要用于電源的整流和逆變，需要進(jìn)行良好的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)和絕緣設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)岸電電源頻率和電壓變換的核心部件，功率單元設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到高壓岸電變頻電源的可靠性和可維護(hù)性。

高壓岸電變頻電源主要用于將電網(wǎng)的50Hz/10kV電源變?yōu)?0Hz/6.6kV電源，給船舶供電。功率單元是高壓岸電變頻電源的核心部件，用于實(shí)現(xiàn)電壓和頻率的變換，其設(shè)計(jì)的可靠性、可維護(hù)性要求較高，并且需要放置在碼頭前沿，環(huán)境較為惡劣。

現(xiàn)有的高壓岸電變頻電源功率單元為非模塊化設(shè)計(jì)，通用性和可維護(hù)性較弱，不便于通過有效的串并聯(lián)實(shí)現(xiàn)更大的容量；功率密度相對(duì)較低；可靠性欠佳；系統(tǒng)工作電壓較低，輸出容量較小。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決上述不足，提供了一種高壓岸電變頻電源功率單元。

本實(shí)用新型的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種高壓岸電變頻電源功率單元，其特征在于：包括箱體，所述箱體內(nèi)安裝有功率單元，所述功率單元內(nèi)部左側(cè)板上固定有散熱器、薄膜電容器支撐板和絕緣子；

所述薄膜電容器支撐板上安裝有薄膜電容器，薄膜電容器的另一端連接有疊層母排；

所述絕緣子上固定有三相交流輸入銅排，三相交流輸入銅排分為兩段，兩段中間固定有熔斷器；

所述散熱器上安裝有整流二極管模塊和IGBT模塊；整流二極管模塊的交流側(cè)與三相交流輸入銅排連接，整流二極管模塊的直流側(cè)通過轉(zhuǎn)接銅排與疊層母排相連；IGBT模塊上安裝有驅(qū)動(dòng)板和吸收電容，IGBT模塊的直流側(cè)與疊層母排相連，IGBT模塊的交流側(cè)通過單相交流輸出銅排連接到IGBT模塊外側(cè)；所述散熱器上安裝有銅柱，銅柱上端安裝有電路板件支撐板，電路板件支撐板上安裝有模塊控制板和開關(guān)電源；

所述功率單元的右側(cè)板外側(cè)固定有斬波電阻，并且右側(cè)板上開有方便維修和燒寫程序的方孔，所述方孔上設(shè)有一個(gè)蓋板；

所述箱體正面設(shè)有單相交流輸出銅排出線孔，兩根單相交流輸出銅排通過絕緣塊進(jìn)行固定；箱體正面設(shè)有模塊控制板的光纖出口；

所述箱體正面中下部設(shè)置有方便功率單元抬拉的孔；

所述箱體右側(cè)面板設(shè)置有三相交流輸入銅排出線孔、斬波電阻支撐板和斬波電阻接線孔。

所述箱體正面設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，背面設(shè)有出風(fēng)口，出風(fēng)口外部設(shè)有導(dǎo)風(fēng)槽，方便功率單元的安裝和風(fēng)道的密閉性。

所述功率單元的三相交流輸入銅排和單相交流輸出銅排伸出箱體與外部電纜或銅排連接，方便安裝與維護(hù)。

所述箱體由覆鋁鋅板制成，箱體設(shè)有噴漆層，確保防腐性能。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：

1、模塊化設(shè)計(jì)，通用性和可維護(hù)性強(qiáng)，易于通過有效的串并聯(lián)實(shí)現(xiàn)更大的容量；

2、功率密度高，本實(shí)用新型把功率單元所有元器件集成到一個(gè)箱體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，集成度好，功率密度高；

3、可靠性高，模塊化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，大大提升了系統(tǒng)可靠性；

4、吸收電容和疊層母排的設(shè)計(jì)，大大減小了系統(tǒng)的過電壓，可以使系統(tǒng)工作電壓更高，輸出容量更大。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖3為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖4為本實(shí)用新型的背面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。