[發(fā)明專利]一種中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)淠K及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010207811.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN111541392A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊飛;毛江;雷肖;張斯翔;過亮;周敏;于彬;王琦;羅維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;中國長江三峽集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/487
• 分類號(hào): H02M7/487;H02M7/00;H01L23/473;H05K7/20
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)淠K及裝置，包括二極管鉗位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述二極管鉗位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括兩個(gè)吸收電容Cs1、Cs2、四個(gè)功率開關(guān)管T1?T4、兩個(gè)鉗位二極管D5、D6，在所述二極管鉗位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的兩個(gè)鉗位點(diǎn)之間加入鉗位電阻。優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明具有電氣拓?fù)湎冗M(jìn)，器件選型合理，機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定可靠，整體性能處于國內(nèi)先進(jìn)水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)淠K及裝置，屬于中壓變流器系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來受陸地各種資源的限制，風(fēng)電的發(fā)展開始向風(fēng)資源更好的海上發(fā)展，海上風(fēng)電已經(jīng)在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展。為適應(yīng)海上風(fēng)電的發(fā)展，國際上各大風(fēng)機(jī)制造公司都在各自風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上推出了5MW及以上級(jí)風(fēng)機(jī)水冷變流器。作為風(fēng)電接入電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備-中壓變流器是最理想的技術(shù)方案，未來海上風(fēng)電變流器市場的主流必定是中壓全功率大容量變流器。

由于高技術(shù)門檻和高資金門檻，目前國內(nèi)已建和在建的海上風(fēng)電機(jī)組中壓變流器采用的均為ABB、GE進(jìn)口產(chǎn)品，國內(nèi)還處于樣機(jī)階段，是國產(chǎn)化率低的關(guān)鍵電氣部件之一。整機(jī)功率等級(jí)以3MW、3.6MW和4MW功率等級(jí)居多， 5MW以上處于樣機(jī)階段，尚未大批量。國內(nèi)基本上都是690V低壓方案，3300V 中壓等級(jí)的中壓變流器尚處于預(yù)研階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)3300V中壓變流器的技術(shù)需求，提供一種中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)淠K及裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)淠K，包括二極管鉗位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述二極管鉗位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括兩個(gè)吸收電容Cs1、Cs2、四個(gè)功率開關(guān)管T1-T4、兩個(gè)鉗位二極管D5、D6，在所述二極管鉗位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的兩個(gè)鉗位點(diǎn)之間加入鉗位電阻。

進(jìn)一步的：所述鉗位電阻與二極管鉗位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的串聯(lián)的兩個(gè)鉗位二極管并聯(lián)。

進(jìn)一步的：所述功率開關(guān)管為壓接式IGBT功率模塊或壓接式IEGT功率模塊。

一種中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)溲b置，包括殼體和權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)淠K，所述中壓變流器三電平功率模塊拓?fù)淠K設(shè)在所述殼體中。

進(jìn)一步的：還包括中性點(diǎn)銅排、AC銅排、層疊母排、八個(gè)水冷散熱器、第三水冷散熱器、第一直流支撐電容和第二直流支撐電容；

所述功率開關(guān)管T1壓接在第一水冷散熱器和第二水冷散熱器之間，功率開關(guān)管T2壓接在第二水冷散熱器和第三水冷散熱器之間，功率開關(guān)管T3壓接在第六水冷散熱器和第七水冷散熱器之間，功率開關(guān)管T4壓接在第七水冷散熱器和第八水冷散熱器之間；

鉗位二極管D5壓接在第四水冷散熱器與中性點(diǎn)銅排之間，鉗位二極管D6 壓接在第五水冷散熱器與中性點(diǎn)銅排之間；

第三水冷散熱器和第六水冷散熱器通過接線銅排連接在AC銅排上；

中性點(diǎn)銅排連接在層疊母排上，第一水冷散熱器通過第一輸出銅排連接在層疊母排上，第八水冷散熱器通過第二輸出銅排連接在層疊母排上，層疊母排通過其第一母排輸出中性點(diǎn)，通過其第二母排輸出+DC，通過其第三母排輸出 -DC；

第二直流支撐電容通過第一端子和第二端子連接在層疊母排上，同樣第一支撐電容通過端子連接在層疊母排上，吸收電容Cs1和吸收電容Cs2通過線纜連接在層疊母排上，鉗位電阻通過線纜連接在層疊母排上。

進(jìn)一步的：所述AC銅排通過霍爾電流傳感器采集AC電流。

進(jìn)一步的：所述功率開關(guān)管，鉗位二極管，水冷散熱器通過緊固件固定在機(jī)械框架中。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：