[發(fā)明專利]一種適用于貫通式同相供電裝置的功率系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112532022A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟超;劉剛;孫健;祁招;石鵬;許恩澤;張文錦;賈雪
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/00;H02M5/458;H05K7/20
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

一種適用于貫通式同相供電裝置的功率系統(tǒng)，包括H橋功率模塊、放電電阻、旁路開關(guān)、真空接觸器、取能模塊和控制模塊；所述H橋功率模塊包括母線支撐電容、散熱器、多個(gè)IGBT；所述放電電阻用于在功率系統(tǒng)不工作時(shí)對母線支撐電容殘存電壓進(jìn)行放電；所述旁路開關(guān)用于當(dāng)功率系統(tǒng)檢測到故障時(shí)，使功率系統(tǒng)退出運(yùn)行；所述真空接觸器用于當(dāng)功率系統(tǒng)滿足運(yùn)行條件時(shí)，自行閉合真空接觸器，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行；所述取能模塊用于為控制模塊供電；所述控制模塊包括驅(qū)動電路板和保護(hù)電路板。通過外部通訊所發(fā)指令，實(shí)現(xiàn)功率系統(tǒng)的切除與投入，該功率系統(tǒng)具有體積小、主電路雜散電感低、功率密度高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于貫通式同相供電裝置的功率系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國高速鐵路和重載鐵路運(yùn)行對供電電網(wǎng)的容量需求增加，對電網(wǎng)不平衡影響也隨之增加，對目前的牽引供電系統(tǒng)存在極大的挑戰(zhàn)。在這種情況下牽引變電如采用現(xiàn)在的兩相供電方式和兩相無功補(bǔ)償?shù)臑V波方式將難以滿足供電部門對電氣指標(biāo)的要求。

根據(jù)牽引系統(tǒng)的需要，同相供電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。同相供電技術(shù)就是在區(qū)段上各牽引臂均由同一相電壓供電，由貫通式同相供電裝置連接雙邊或多邊貫通供電，同時(shí)采用以對稱補(bǔ)償技術(shù)為核心的貫通式同相供電裝置，可以最大限度的取消電分相環(huán)節(jié)，并使?fàn)恳冸娝?fù)序、功率因數(shù)、電網(wǎng)電壓指標(biāo)得以綜合解決。可以有效的解決牽引供電系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)的制約而難以實(shí)現(xiàn)高速鐵路和重載鐵路運(yùn)行問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種適用于貫通式同相供電裝置的功率系統(tǒng)。

本發(fā)明公開了一種適用于貫通式同相供電裝置的功率系統(tǒng)，包括H橋功率模塊、放電電阻、旁路開關(guān)、真空接觸器、取能模塊和控制模塊；

所述H橋功率模塊包括母線支撐電容、散熱器、多個(gè)IGBT；

所述放電電阻用于在功率系統(tǒng)不工作時(shí)對母線支撐電容殘存電壓進(jìn)行放電；

所述旁路開關(guān)用于當(dāng)功率系統(tǒng)檢測到故障時(shí)，使功率系統(tǒng)退出運(yùn)行；所述真空接觸器用于當(dāng)功率系統(tǒng)滿足運(yùn)行條件時(shí)，自行閉合真空接觸器，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。

所述取能模塊用于為控制模塊供電；

所述控制模塊包括驅(qū)動電路板和保護(hù)電路板，用于檢測功率系統(tǒng)中的直流電壓，并根據(jù)功率系統(tǒng)的故障狀態(tài)發(fā)出故障信號，同時(shí)控制旁路開關(guān)投入。

進(jìn)一步的，所述母線支撐電容是直流支撐電容，所述散熱器是水冷散熱器。

進(jìn)一步的，兩個(gè)所述H橋功率模塊之間采用鏡像連接方式。

進(jìn)一步的，所述鏡像連接方式是：在兩個(gè)H橋功率模塊的兩個(gè)散熱器之間放置兩個(gè)疊形母排，兩個(gè)疊形母排之間使用絕緣板隔離。

進(jìn)一步的，所述疊形母排采用對沖結(jié)構(gòu)，疊形母排連接2個(gè)并聯(lián)的IGBT，疊型母排與IGBT的距離和交流出線端正負(fù)出線端的換流距離相等。

進(jìn)一步的，所述母線支撐電容采用疊形母排設(shè)計(jì)，每個(gè)母線支撐電容有多個(gè)出線端。

進(jìn)一步的，包括兩個(gè)H橋功率模塊，第一個(gè)H橋功率模塊包括第一組IGBT、第二組IGBT和第一散熱器，第二個(gè)H橋功率模塊包括第三組IGBT、第四組IGBT和第二散熱器，每一組IGBT由兩個(gè)IGBT組成。

進(jìn)一步的，兩個(gè)所述H橋功率模塊的出線排采用T型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)H橋功率模塊的母線支撐電容通過疊形母排連接。

進(jìn)一步的，還包括頂蓋。

進(jìn)一步的，所述母線支撐電容采用L型疊形母排設(shè)計(jì)，共有4個(gè)出線端，分別是兩個(gè)正極和兩個(gè)負(fù)極。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案包括如下有益的技術(shù)效果：