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CN113346509A - 一种结构通用型svg功率单元 - Google Patents

一种结构通用型svg功率单元 Download PDF

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CN113346509A
CN113346509A CN202010135889.XA CN202010135889A CN113346509A CN 113346509 A CN113346509 A CN 113346509A CN 202010135889 A CN202010135889 A CN 202010135889A CN 113346509 A CN113346509 A CN 113346509A
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CN
China
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power unit
igbt
assembly
capacitor
svg
Prior art date
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Withdrawn
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CN202010135889.XA
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张中胜
盛晓东
于海波
刘国伟
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NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Original Assignee
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开一种结构通用型SVG功率单元，SVG功率单元是SVG系统的核心组件。SVG功率单元包括前面板、交流进线铜排、真空接触器、交流出线铜排、IGBT、散热器、方块电阻、控制板卡组件、底板、叠层母排、电容和电容支撑板。其中，真空接触器位于功率单元主体前部，真空断路器可作为选配件，IGBT和方块电阻固定于散热器表面，交流进线铜排和交流出线铜排分别从不同的IGBT引出，电容位于功率单元后侧，叠层母排实现电容和IGBT的电气连接，控制板卡组件平铺在IGBT上部。此功率单元结构紧凑，可根据调整IGBT规格数量和电容数量构成多种容量的功率单元，结构通用型强，且便于模块化组装和运输。

Description

一种结构通用型SVG功率单元
技术领域
本发明涉及一种结构通用型SVG功率单元。SVG系统具备动态无功补偿的作用，对于提升电网质量有明显效果。
背景技术
SVG(Static Var Generator)称为“静止无功发生器”，SVG采用可关断电力电子器件(IGBT)组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流。迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。作为有源型补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
目前，SVG在煤矿、地铁、电厂等很多行业得到应用，产生了巨大的经济效益。同时，不同工程SVG的容量需求不同，且种类繁多，设计一款结构通用型的SVG功率单元在产品生产维护中有极其明显的现实意义。同时，个别应用现场工程较为复杂，为了避免单个SVG功率单元损坏进而影响整个SVG系统的运行，功率单元的冗余设计就显得非常必要，通过SVG功率单元上增加真空断路器，可以在运行中将损坏的SVG功率单元进行电气旁路，保障SVG系统的整体运行。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种结构通用型SVG功率单元，此单元结构紧凑，可根据调整IGBT规格数量和电容数量构成多种容量的功率单元，结构通用型强，且便于模块化组装和运输。SVG功率单元是SVG系统的核心组件。
本公开的其该用户特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本申请提供一种结构通用型SVG功率单元，其特征在于，包括：
底板；
IGBT组件，所述散热器固定在所述底板表面；
电容组件，所述电容组件固定在所述底板表面；
叠层母排，所述叠层母排固定在所述底板表面，所述叠层母排设置于所述IGBT组件与所述电容组件之间，所述IGBT组件通过所述叠层母排与所述电容组件电连接；
控制板卡组件，所述控制板卡组件设置于所述IGBT组件上部。
根据一些实施例，所述IGBT组件包括：散热器、多个IGBT、方块电阻，所述多个IGBT和所述方块电阻固定在所述散热器表面。
根据一些实施例，所述电容组件包括多个电容和电容支撑板，所述电容支撑板固定在所述底板上，所述电容支撑板用于所述多个电容的固定。
根据一些实施例，所述控制板卡组件包括子功率单元控制板、驱动板、电源板、控制板卡壳体，所述子功率单元控制板、驱动板、电源板固定在控制板卡壳体上。
根据一些实施例，所述结构通用型SVG功率单元还包括前面板，所述前面板固定在所述底板侧面。
根据一些实施例，所述结构通用型SVG功率单还包括真空接触器，所述真空接触器固定在所述前面板表面。
根据一些实施例，所述IGBT组件还包括与所述IGBT组件连接的交流进线铜排和交流出线铜排，所述交流进线铜排和交流出线铜排于所述前面板穿出。
根据一些实施例，述叠层母排形状为三折的几字形结构。
根据一些实施例，所述散热器具有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口设置于散热去同一侧的两端。
根据一些实施例，所述叠层母排具有母排正、母排负、绝缘膜，所述母排负设置于所述母排正与所述绝缘膜之间。
根据一些实施例，所述多个IGBT和所述方块电阻具有导热硅脂，所述导热硅脂设置于所述多个IGBT和所述方块电阻安装面。
根据本申请的第二方面，提供一种电气设备，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的电气结构。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1示出根据本申请示例实施例的功率单元轴向透视图。
图2示出根据本申请示例实施例的功率单元正面示意图。
图3示出根据本申请示例实施例的功率单元正面去除真空接触器和前面板后示意图。
图4示出根据本申请示例实施例的IGBT组件的轴向透视图。
图5示出根据本申请示例实施例的功率单元电容组件示意图。
图6示出根据本申请示例实施例的母排示意图。
图7示出根据本申请示例实施例的功率单元控制板卡组件示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例。提供这些实施例是为使得本申请更全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，可能不是按比例的。附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。
以下将结合附图，对本申请的技术方案进行详细说明。
图1示出根据本申请示例实施例的功率单元轴向透视图。
图2示出根据本申请示例实施例的功率单元正面示意图。
图3示出根据本申请示例实施例的功率单元正面去除真空接触器和前面板后示意图。
参见图1、图2和图3，所述柔直功率单元包括前面板101、交流进线铜排102、真空接触器103、交流出线铜排104、控制板卡壳体105、多个IGBT201、散热器202、方块电阻203、控制板卡组件204、底板301、叠层母排302、电容303和电容支撑板304。
根据示例实施例，所述多个IGBT201、所述散热器202和所述方块电阻203组成IGBT组件，所述IGBT组件固定到底板上，电容303和电容支撑板304组成电容组件，所述电容组件固定到底板上，叠层母排也固定到底板上，所述叠层母排设置于IGBT组件与电容组件之间，三者并排位于底板表面，所述IGBT组件通过叠层母排302实现与电容组件的电连接。
根据示例实施例，所述的结构通用型SVG功率单元还包括前面板，所述前面板固定在所述底板侧面，真空接触器103位于功率单元的前部，固定在前面板上，在实际应用中真空接触器103可根据具体的产品性能要求和经济性性需要选装。
根据示例实施例，所述IGBT组件还包括与所述不同的IGBT压接组件连接的交流进线铜排和交流出线铜排，所述交流进线铜排和交流出线铜排用于与外部连接。
图4示出根据本申请示例实施例的IGBT组件的轴向透视图。
参见图4，IGBT组件包括多个IGBT201、散热器202和方块电阻203，所述多个IGBT201和所述方块电阻203固定在所述散热器表面，所述多个IGBT和所述方块电阻与散热器的安装表面具有具有导热硅脂，所述导热硅脂用于多个IGBT和方块电阻的散热。所述散热器具有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口设置于散热去同一侧的两端，所述散热器为水冷，进出水口用于散热器的冷却水循环。
根据示例实施例，可通过调整IGBT的数量和规格来满足不同工程的容量需求。
根据示例实施例，所述IGBT组件还包括与所述不同的IGBT201连接的交流进线铜排和交流出线铜排。
图5示出根据本申请示例实施例的功率单元电容组件示意图。
参见图5，所述电容组件包括电容303和电容支撑板304，所述电容支撑板304分别与所述电容303和所述底板301固定，用于所述电容303通过所述电容支撑板304和底板301固定，同时通过所述电容支撑板304与电容303的配合，来实现多个电容303的定位于安装。
根据示例实施例，可通过调整电容的数量和容值，来满足不同工程的容量需求。
图6示出根据本申请示例实施例的母排示意图。
参见图6，所述形状为异形3折弯结构，叠层母排具有母排正、母排负、绝缘膜，所述母排负设置于所述母排正与所述绝缘膜之间。
根据示例实施例，所述叠层母排经过特殊热压工艺和折弯工艺构成，具备长期的大电流通流能力和绝缘能力。
根据示例实施例，所述叠层母排为三折的几字形结构，此结构便于一端与IGBT组件连接，另一端与电容组件连接，同时又能与底板固定连接。
图7示出根据本申请示例实施例的功率单元控制板卡组件示意图。
参见图7，所述控制板卡组件包括电源板501、驱动板502、子功率单元控制板503、控制板卡壳体504组成，
根据示例实施例，所述电源板501、驱动板502、子功率单元控制板503固定在控制板卡壳体504上。
根据示例实施例，所述功率单元在安装时，首先将多个IGBT201和方块电阻203通过螺钉固定到散热器202表面，其中安装前需要在IGBT201和方块电阻203的安装面涂导热硅脂，此步完成IGBT组件的安装。接着，将子功率单元控制板、驱动板、电源板固定控制板卡壳体上，到完成控制板卡组件204的装配。然后，将IGBT组件、控制板卡组件204和功率单元的钣金件固定到一起，形成功率单元的前部组件。接着，将电容303、底板301、电容支撑板304固定到在一起，形成电容组件；然后，将电容组件和功率单元的前部组件中固定在一起，形成功率单元主组件，再将真空接触器103固定到功率单元主组件中，完成功率单元的结构安装。最后，完成功率内部驱动线、取能线、测试线的连接，整个SVG功率单元装配工作结束。
根据示例实施例，通过调整IGBT的数量和规格，以及调整电容的数量和容值可以组成不同容量的SVG功率单元，结构件完全相同，对降低成本和备货备料有极大的帮助，整个功率单元结构紧凑，装配方便，便于备料与运输，适用性强，可提升产品竞争力。在实际的使用过程中，SVG功率单元可随其他电设备运输到工程现场，也可单独发货到现场。
根据本申请的一些实施例，还提供一种电气设备，可配置根据本申请实施例的电气结构，此处不再赘述。
需要说明的是，以上参照附图所描述的每个实施例仅用以说明本申请而非限制本申请的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本申请的精神和范围的前提下对本申请进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本申请的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (12)

1.一种结构通用型SVG功率单元，其特征在于，包括：
底板；
IGBT组件，所述散热器固定在所述底板表面；
电容组件，所述电容组件固定在所述底板表面；
叠层母排，所述叠层母排固定在所述底板表面，所述叠层母排设置于所述IGBT组件与所述电容组件之间，所述IGBT组件通过所述叠层母排与所述电容组件电连接；
控制板卡组件，所述控制板卡组件设置于所述IGBT组件上部。
2.根据权利要求1所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述IGBT组件包括：散热器、多个IGBT、方块电阻，所述多个IGBT和所述方块电阻固定在所述散热器表面。
3.根据权利要求1所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述电容组件包括多个电容和电容支撑板，所述电容支撑板固定在所述底板上，所述电容支撑板用于所述多个电容的固定。
4.根据权利要求1所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述控制板卡组件包括子功率单元控制板、驱动板、电源板、控制板卡壳体，所述子功率单元控制板、驱动板、电源板固定在控制板卡壳体上。
5.根据权利要求1所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，还包括前面板，所述前面板固定在所述底板侧面。
6.根据权利要求5所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，还包括真空接触器，所述真空接触器固定在所述前面板表面。
7.根据权利要求5所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述IGBT组件还包括与所述IGBT组件连接的交流进线铜排和交流出线铜排，所述交流进线铜排和交流出线铜排于所述前面板穿出。
8.根据权利要求1所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述叠层母排形状为三折的几字形结构。
9.根据权利要求2所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述散热器具有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口设置于散热去同一侧的两端。
10.根据权利要求1所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述叠层母排具有母排正层、母排负层、绝缘膜层，所述母排负层设置于所述母排正层与所述绝缘膜层之间。
11.根据权利要求2所述的结构通用型SVG功率单元，其特征在于，所述多个IGBT和所述方块电阻具有导热硅脂，所述导热硅脂设置于所述多个IGBT和所述方块电阻安装面。
12.一种电气设备，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的所述的结构通用型SVG功率单元。
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