CN102447260A - 一种高压无功补偿igbt功率柜 - Google Patents

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康伟
乔尔敏
赵国亮
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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Abstract

本发明提供一种高压无功补偿IGBT功率柜，属于电力电子技术领域，所述功率柜包括机柜前门、机柜后门、柜顶风机和上、下、左、右侧板构成的机柜框架；所述功率柜垂直设有将其分成两部分的隔板；所述隔板一侧安装有IGBT功率单元。本发明采用逆向结构的晶体管功率单元，不但带走散热器上发热器件产生热量，而且有效的带走直流电容、取能电路、放电电路所产生热量，把二次控制端子和一次功率端子分别安装于隔板的两侧，可靠性更高、更美观，结构合理，通用性强，集成度高，维修方便。

Description

一种高压无功补偿IGBT功率柜
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种高压无功补偿IGBT功率柜。
背景技术
功率柜是由若干个功率单元堆积而成。在电力电子装置的应用中，单元内部晶体管和二极管等主要工作在开关状态，直流电容工作在充、放电状态，使模块内部产生一部分功率损耗。这些损耗器件的功耗，它使元件发热，此时需要借助功率柜整体散热系统将热量带走。如果散热不完全或不及时，将会导致元件的温度过高，芯片的晶体结构发生不可逆转的变化而失效，严重时导致元件的击穿短路。
目前，用于晶体管阀冷却的方式主要有四种：水冷、风冷、自然冷却和热管散热。在实际应用中主要采用水冷、风冷。传统的晶体管单元大部分采用前进、后出风式结构，冷却介质只能带走散热器上发热器件所产生热量。
图1为高压无功补偿发生器系统原理图，系统由若干个功率单元链接而成，最后经过电感连接到系统母线。基于全控器件的晶体管链节功率单元在高压变频器、静止无功发生器(STATCOM)中获得了广泛应用。目前国内外厂商设计的链节功率单元采用的都是功率端子和控制前置的设计方式。功率端子和控制端子前置的主要缺点一方面是前面板集中了功率端口和控制端口，安全及可靠性稍差；另一方面，前面板通常是面向用户，太多的端口，使得装置整体的美观变差。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种高压无功补偿IGBT功率柜，采用逆向结构的晶体管功率单元，不但带走散热器上发热器件产生热量，而且有效的带走直流电容、取能电路、放电电路所产生热量，把二次控制端子和一次功率端子分别安装于隔板的两侧，可靠性更高、更美观。
为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种高压无功补偿IGBT功率柜，所述功率柜包括机柜前门1、机柜后门8、柜顶风机5和上、下、左、右侧板构成的机柜框架6；所述功率柜垂直设有将其分成两部分的隔板(9)；所述隔板9一侧安装有IGBT功率单元3。
所述柜顶风机5位于所述隔板9另一侧的所述功率柜的上部。
所述隔板的另一侧设有所述IGBT功率单元3的一次功率端子13；所述IGBT功率单元3的二次控制端子11位于安装有所述IGBT功率单元的一侧，使得一次、二次电路分开。
所述IGBT功率单元3短接的铜排位于所述风道内，使得在通过大电流的情况下，有效的进行散热。
所述机柜前门1上安装前门进风窗2。
所述功率柜的安装有所述IGBT功率单元3的一侧设置有光纤接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.晶体管后置，并且采用逆向链节的结构，不但带走散热器上发热器件产生热量，而且有效的带走直流电容、取能电路、放电电路所产生热量；
2.二次控制端子和一次功率端子分别安装于隔板的两侧，可靠性更高、更美观。
3.装置整体结构合理，安全可靠性高；
4.通用性强，集成度高，维修方便。
附图说明
图1是高压无功补偿发生器系统原理图；
图2是一种高压无功补偿IGBT功率柜中IGBT功率单元示意图；
其中：11.二次控制端子，13.一次功率端子；
图3是一种高压无功补偿IGBT功率柜主视图；
其中：2.前门进风窗，5.柜顶风机；
图4是一种高压无功补偿IGBT功率柜左视图；
其中：1.机柜前门，2.前门进风窗，3.IGBT功率单元，5.柜顶风机，6.机柜框架，8.机柜后门，9.隔板，11.二次控制端子，13.一次功率端子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种高压无功补偿IGBT功率柜，所述功率柜包括机柜前门1、机柜后门8、柜顶风机5和上、下、左、右侧板构成的机柜框架6；所述功率柜垂直设有将其分成两部分的隔板(9)；所述隔板9一侧安装有IGBT功率单元3。
所述柜顶风机5位于所述隔板9另一侧的所述功率柜的上部。
所述隔板的另一侧设有所述IGBT功率单元3的一次功率端子13；所述IGBT功率单元3的二次控制端子11位于安装有所述IGBT功率单元的一侧，使得一次、二次电路分开。
所述IGBT功率单元3短接的铜排位于所述风道内，使得在通过大电流的情况下，有效的进行散热。
所述机柜前门1上安装前门进风窗2。
所述功率柜的安装有所述IGBT功率单元3的一侧设置有光纤接口。
最后应该当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所述领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者同等替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种高压无功补偿IGBT功率柜，其特征在于：所述功率柜包括机柜前门(1)、机柜后门(8)、柜顶风机(5)和上、下、左、右侧板构成的机柜框架(6)；所述功率柜垂直设有将其分成两部分的隔板(9)；所述隔板(9)一侧安装有IGBT功率单元(3)。
2.如权利要求1所述的一种高压无功补偿IGBT功率柜，其特征在于：所述柜顶风机(5)位于所述隔板(9)另一侧的所述功率柜的上部。
3.如权利要求1所述的一种高压无功补偿IGBT功率柜，其特征在于：所述隔板的另一侧设有所述IGBT功率单元(3)的一次功率端子(13)；所述IGBT功率单元(3)的二次控制端子(11)位于安装有所述IGBT功率单元的一侧，使得一次、二次电路分开。
4.如权利要求1所述的一种高压无功补偿IGBT功率柜，其特征在于：所述IGBT功率单元(3)短接的铜排位于所述风道内，使得在通过大电流的情况下，有效的进行散热。
5.如权利要求1所述的一种高压无功补偿IGBT功率柜，其特征在于：所述机柜前门(1)上安装前门进风窗(2)。
6.如权利要求1所述的一种高压无功补偿IGBT功率柜，其特征在于：所述功率柜的安装有所述IGBT功率单元(3)的一侧设置有光纤接口。
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