[實用新型]一種用于大容量模塊化多電平換流器的功率單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821219265.0
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN208386410U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭曉林;楊林;楊志兵;魏孔林;羅玉蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 思源清能電氣電子有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/00
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31293
• 代理人: 姜曉艷;劉朵朵

本實用新型涉及功率單元的技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于大容量模塊化多電平換流器的功率單元，包括依次設(shè)置于底板上的旁路系統(tǒng)、功率組件和直流電容，所述旁路系統(tǒng)包括平行設(shè)置的機械旁路和電子旁路，所述功率組件包括框架，所述框架包括能夠拆卸的頂板、前板和后板，靠近后板設(shè)置有鏈接監(jiān)控板和開關(guān)電源，所述鏈接監(jiān)控板和開關(guān)電源設(shè)置于水冷散熱器的一面，所述水冷散熱器的另一面設(shè)置有多個IGBT模塊，多個所述IGBT模塊安裝在疊層母排的一側(cè)，所述疊層母排的另一側(cè)設(shè)置有多個吸收電容，多個吸收電容靠近前板設(shè)置。本實用新型的功率單元可維護性高，便于擴展。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及功率單元的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于大容量模塊化多電平換流器的功率單元。

背景技術(shù)

隨著電力電子器件及應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，基于IGBT器件所組成功率單元在大功率無功補償裝置SVG和柔性直流輸電領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，高壓SVG普遍采用鏈式多電平拓撲，柔性直流輸電廣泛采用了模塊化多電平MMC拓撲，二者的核心組成單元為均為功率單元，現(xiàn)有功率單元存在的缺陷如下：

功率單元可擴展性較差，不同容量的擴展難度較高；

功率單元內(nèi)部器件布局不當，可維護性差；

功率單元的疊層母排采用多次拼裝，安裝復雜，引入的雜散參數(shù)較難控制，對功率單元可靠性影響較大；

功率單元僅考慮在SVG應(yīng)用，未兼容考慮電子旁路(晶閘管)功能及MMC中的應(yīng)用，推廣應(yīng)用受限。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種用于大容量模塊化多電平換流器的功率單元，解決了現(xiàn)有功率單元可擴展性較差，不同容量的擴展難度較高，內(nèi)部器件布局不當，可維護性差等問題。

本實用新型可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于大容量模塊化多電平換流器的功率單元，包括依次設(shè)置于底板上的旁路系統(tǒng)、功率組件和直流電容，所述旁路系統(tǒng)包括平行設(shè)置的機械旁路和電子旁路，所述功率組件包括框架，所述框架包括能夠拆卸的頂板、前板和后板，靠近后板設(shè)置有鏈接監(jiān)控板和開關(guān)電源，所述鏈接監(jiān)控板和開關(guān)電源設(shè)置于水冷散熱器的一面，所述水冷散熱器的另一面設(shè)置有多個IGBT模塊，多個所述IGBT模塊安裝在疊層母排的一側(cè)，所述疊層母排的另一側(cè)設(shè)置有多個吸收電容，多個吸收電容靠近前板設(shè)置。

進一步，所述水冷散熱器的進出水接頭處設(shè)置有漏水檢測組件，用于檢測進出水接頭處是否漏水。

進一步，所述漏水檢測組件包括設(shè)置于水冷板的進或出水接頭處周圍的導流槽，所述導流槽的底部與儲水槽連通，所述儲水槽的下部與檢測槽連通，所述檢測槽的內(nèi)部設(shè)置有液位開關(guān)，用于檢測檢測槽的液位，所述液位開關(guān)與鏈接監(jiān)控板相連。

進一步，所述電子旁路包括夾裝設(shè)置在兩個銅板之間的正反并聯(lián)的兩個晶閘管，兩個所述銅板對應(yīng)開設(shè)多個安裝孔，對應(yīng)的所述兩個安裝孔通過壓緊螺桿與螺母配合固定，所述壓緊螺桿套裝有絕緣護套。

進一步，所述疊層母排設(shè)置有四層，分別為兩個交流排、兩個直流排，兩個所述直流排與直流電容相連，兩個交流排分別與銅排相連，所述IGBT模塊的一半孔位與交流排相連，另一半孔位與直流排相連。

本實用新型有益的技術(shù)效果如下：

整個功率單元分為旁路系統(tǒng)、功率組件和直流電容三個部分，獨立安裝在底板上，便于進行底板更換，并且功率組件的框架的頂板、前板和后板能夠單獨拆卸，便于靠近的部件的更換，如吸收電容、鏈接監(jiān)控板和開關(guān)電源、IGBT模塊等，可維護性高，同時，也可以通過更換不同型號的直流電容、IGBT模塊、疊層母排實現(xiàn)不同容量的功率單元的配置，同時可以兼容模塊化多電平換流器MMC中采用半橋或全橋拓撲的單元，便于擴展，另外，在水冷散熱器的水冷板的進出水接口處設(shè)置有漏水檢測組件，能夠準備定位漏水位置，及時做出反應(yīng)，保障整個功率單元的安全運行。

附圖說明