CN106559000A - 一种大功率压接式igbt换流阀功率单元结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构，包括箱体、控制盒、高位取能电源、晶闸管阀串、IGBT阀串、旁路开关、AC母排和电容，其特征在于，所述箱体内的前部从上至下依次设置有控制盒、高位取能电源、AC母排的一部分和晶闸管阀串，箱体内的中部从上至下依次设置有IGBT阀串、AC母排的另一部分和旁路开关，箱体内的后部设置有电容。本发明中换流阀功率单元结构中的电力电子元器件布局合理，功率密度大，单元结构整体性能稳定。

Description

一种大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构

技术领域

本发明涉及柔性高压直流输电技术领域，具体涉及一种大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构。

背景技术

高压直流输电技术是一种利用稳定的直流电具有的无感抗、容抗不起作用、无同步问题等优点的大功率、远距离直流输电技术。其中，柔性高压直流输电技术是一种以电压源换流器、自关断器件(通常是IGBT)和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型输电技术，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。换流阀是柔性高压直流输电领域的核心设备，其作用是通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压，和实现对功率的控制。

随着相关技术的不断发展，具有良好的受控导通和关断特性的IGBT换流阀在柔性高压直流输电领域的应用前景广阔。其中，IGBT换流阀的功率单元包含了功率电力电子器件，其内部结构的设计直接关系到功率单元性能的好坏。

目前，柔性高压直流输电领域中应用的IGBT换流阀功率单元主要采用传统的IGBT为核心器件，其核心器件的应用特点决定了现有IGBT换流阀功率单元的结构较为分散、功率密度较小，导致整个IGBT换流阀占地面积较大；此外，现有IGBT换流阀功率单元内部设置的PCB板数量较多，集成度不高，走线较多，导致布线和接线困难、设备可靠性下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种元器件布局合理，功率密度大，单元结构整体性能稳定，维修或维护方便的大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：一种大功率压接式换流阀功率单元结构，包括箱体、控制盒、高位取能电源、晶闸管阀串、IGBT阀串、旁路开关、AC母排和电容，其特征在于，所述箱体内的前部从上至下依次设置有控制盒、高位取能电源、AC母排的一部分和晶闸管阀串，箱体内的中部从上至下依次设置有IGBT阀串、AC母排的另一部分和旁路开关，箱体内的后部设置有电容。

有益效果：

本发明提供的大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构，具有以下优点：将电气元器件整合在一个箱体内，布局合理，功率密度大，单元结构整体性能稳定。

附图说明

图1为本发明实施例提供的大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构的外部主视图；

图2为本发明实施例提供的大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构的右侧内部结构图；

图3为本发明实施例提供的大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构的右上侧内部结构图；

图4为本发明实施例提供的大功率压接式IGBT换流阀功率单元结构的IGBT阀串整体结构图。

图中：100－箱体；101－上框架；102－下框架；103－支撑架；104－顶盖板；1041－第一顶盖板；1042－舱门；1043－第二顶盖板；105－底板；106－前面板；1061－第一前面板；1062－第二前面板；1063－第三前面板；1064－第四前面板；1065－第五前面板；107－后面板；108－第一侧板；109－第二侧板；110－隔板；111－L型横梁；200－控制盒；201－PCB板；300－高位取能电源；400－晶闸管阀串；500－IGBT阀串；501－水冷散热器；502－冷却水管；5021－进水管；5022－出水管；5023－串联水管；503－IGBT；504－IGBT驱动器；505－AC母排；506－DC叠层母排；507－IGBT驱动器绝缘板；508－排水装置；5081－凹槽；5082－排水通道；5083－排水软管；509－机械压紧装置；5091－压紧板；5092－压紧框；5093－压紧杆；5094－碟形弹簧片；5095－压块；600－旁路开关；700－AC母排；800－电容；801－第一电容；802－第二电容。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

应当理解的是，在本发明实施例中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”分别指图1至图4中所指向的“上”方、“下”方、“左”方、“右”方、“前”方和“后”方。

由于电力行业的行业属性，IGBT换流阀功率单元结构内的各电力电子器件均体积较大且重量较重，导致IGBT换流阀功率单元的整体尺寸较大，其尺寸一般为：长约2米，宽约0.5米，高约0.9米，整体重量可达700公斤左右，如何能让所述功率单元结构内的各个电力电子元器件能够整合在一个箱体内，既方便多个箱体叠放使用，又便于日常的维修和维护，同时在箱体内的各电力电子元器件还要保持良好的电气性能，就需要根据不同电力电子元器件在电路结构中的作用结合其本身的特性进行合理布局，因而将各电力电子元器件在所述箱体内部的位置进行合理的设置是功率结构单元设计中很重要的部分。

基于上述情况，本发明实施例提供一种大功率压接式换流阀功率单元结构，如图1所示，所述箱体100内的前部从上至下依次设置有控制盒200、高位取能电源300、AC母排700的一部分和晶闸管阀串400，其中，所述控制盒200内设置了所述功率单元结构所有的电缆及光纤的对外连接，将这些电缆及光纤统一布线至控制盒后放置在所述箱体的顶部然后对外连接，不但能够方便的打开所述箱体100的盖板检查出现问题的线路，而且能够为这些对外连接的电缆及光纤提供屏蔽保护的功能；所述高位取能电源300为整个功率单元结构中的控制电路部分供电；所述AC母排700为整个功率单元结构中的电路提供交流电；所述晶闸管阀串400为IGBT阀串500提供过流保护；这些电力电子元器件均属于所述功率单元结构的关键性部件，且需要时常维护和维修，把所述控制盒200、高位取能电源300、AC母排700的一部分和晶闸管阀串400集中在所述箱体100的前部，在考虑了电路结构和外部连线的同时，打开所述箱体100的同一部位即可对上述部件进行集中维护；所述箱体内的中部从上至下依次设置有IGBT阀串500、AC母排700的另一部分和旁路开关600，其中IGBT阀串500是整个功率单元结构的核心部件，提供整流功能，重达100公斤左右，将其设置在箱体中部靠上的位置，即方便单独维护管理，又能与其它电气部件在位置上分开，防止所述IGBT阀串500的水冷系统(水冷系统在本实施例后面有详细描述)在可能漏水时破坏到其它部件的电气性能；所述旁路开关600为整个功率单元模块的电路提供旁路断开功能，由于体积较大，设置在所述箱体100中部的最下方的位置；箱体内的后部设置有电容800，所述电容800为整个功率单元的电路结构提供储能和直流电支撑作用，由于所述电容800的体积最大，可重达200公斤左右一个，将其设置在所述箱体100的后部，使整个箱体内的电气部件布局更加清晰合理。

根据所述控制盒200、高位取能电源300、晶闸管阀串400、IGBT阀串500、旁路开关600、AC母排700和电容800在整个IGBT换流阀电路中的作用及其自身的元器件特性，结合日常维护维修的经验，将所述各部分电力电子元器件在所述箱体100内进行的合理的设置，能够使整个功率单元结构紧凑、电气性能良好、维护维修方便。

如图1-3所示，所述箱体100的结构为：包括上框架101、下框架102、支撑架103、顶盖板104、底板105、前面板106、后面板107、第一侧板108和第二侧板109，所述上框架101和下框架102均为长方形框架，且所述上框架101与所述下框架102相对设置，所述支撑架103包括八根杆状件，其中四根杆状件分别连接所述上框架101和下框架102的四对相对的顶点，并与所述上框架101和下框架102共同组成一个长方体框架的主体，其余四根杆状件中的两根杆状件连接在所述上框架101和下框架102的一对相对的长边之间，所述其余四根杆状件中的另外两根杆状件连接在所述上框架101和下框架102的另一对相对的长边之间，且两两相对设置，每根杆状件与其连接的长边垂直设置，所述其余四根杆状件将所述长方体框架分隔成两小一大共三个长方体状子框架，其中两个小的子框架相邻地设置在所述长方体框架的前部和中部，一个大的子框架设置在所述长方体框架的后部。其中所述箱体100前部的小的子框架内部设置有所述控制盒200、高位取能电源300、AC母排700的一部分和晶闸管阀串400，所述箱体100中部的小的子框架内设置有IGBT阀串500、AC母排700的另一部分和旁路开关600，所述箱体100后部的大的子框架内设置有电容800。所述的上框架101和下框架102以及支撑架103构成了所述箱体100的骨架结构，提供基本的支撑作用。

为保证所述箱体100在实际使用中必须具备的密封性的要求，如图1-3所示，箱体100还需要设置盖板。其中，所述顶盖板104设置在所述上框架101的顶端并与所述上框架101可拆卸地连接，所述底板105设置在所述下框架102的底端并与所述下框架102可拆卸地连接，所述前面板106设置在所述长方体框架的前端并与所述长方体框架的前端可拆卸地连接，所述后面板107设置在所述长方体框架的后端并与所述长方体框架的后端可拆卸地连接，所述第一侧板108与所述第二侧板109分别设置在所述长方体框架的左右两端，并分别与所述长方体框架的左右两端可拆卸地连接。

由于所述大功率压接式IGBT换流阀功率单元需要叠放使用，在骨架结构的基础上，覆盖面板使所述箱体100成为一个整体封闭的长方体结构，封闭的结构既能为内部的电力电气元器件提供很好的电屏蔽保护，也能防止外部环境中的灰尘堆积在电力电子元器件上产生的各种不利影响，为内部的电力电子元器件提供全方位的防护。

一个密闭的箱体内放置了电力电子元器件后，为保证内部元器件的工作环境要求，需要设置通风散热孔，如图1所示，所述第一侧板108和第二侧板109上设有通风孔，所述底板105上设有散热孔，所述通风口和散热孔为规律排列的圆形孔或方形孔或条状，保证其封闭箱体内部各电力电子元器件的工作环境指标(温度、湿度等)的稳定。

为了箱体的稳固度，所述箱体100还包括L型横梁111，所述上框架101的两个长边之间，和/或所述下框架102的两个长边之间，和/或相邻所述杆状件之间，分别设置有至少一个所述L型横梁111；所述的横梁111分别设置在所述箱体100内的杆状件之间，起到进一步的加固所述箱体100和为其内部电力电子元器件提供支撑的作用。如图3所示，可以清晰的看到，在所述箱体100的上框架101上，沿所述上框架101的短边平行设置有4个横梁111，其中所述位于箱体100前部两根横梁111，进一步加固了所述箱体100前部的两个小的子框架结构，使整体结构更加清晰，也进一步为所述第一顶盖板1041和舱门1042的安装和使用提供了支撑；位于所述上框架101后部的两根横梁111则为所述电容801和电容802提供安装支撑的作用，由于所述电容800属于体积大重量大的元器件，需要安装固定，如图3所示，所述电容800安装固定在位于上框架101后部的两根横梁111上。与所述上框架101上设置的后部两根横梁111对称的，在下框架102上也设置有两根横梁111，用于所述电容800的固定。

另外，如图3所示，在位于所述箱体100前部的小的子框架内高位取能电源300的位置下方，和位于所述箱体100中部的小的子框架内的所述IGBT阀串500的位置下方，也都设置有横梁111。而且横梁在所述箱体100左侧和右侧对称设置。在此设置的横梁111同样为所述高位取能电源300和所述IGBT503提供支撑作用，使所述箱体100的内部更加稳固。

又由于箱体内设置的电力电子元器件如高位取能电源300，只放横梁上无法为其提供很好的稳固和电隔离的作用，所以，所述箱体100还包括隔板110，所述隔板110固定于设置在相邻所述杆状件之间的所述L型横梁111上，所述高位取能电源300设置在所述隔板110上。所述隔板110的作用是在支撑架103的基础上，为高位取能电源300提供更加稳固的支撑，而且所述隔板110为绝缘材料制成，也能为所述高位取能电源300提供更好的电隔离保护。

鉴于整个功率单元结构体积大重量大，如何在日常的维护和维修中更方便的根据不同电力电子元器件所在位置进行更换、检修等操作，在所述箱体的顶盖板上，本实施例还做了如下的设置，如图1所示：所述顶盖板104包括第一顶盖板1041和第二顶盖板1043；所述第一顶盖板1041上设置有开口，所述第二顶盖板1043设置在所述开口中，并与第一顶盖板1041可拆卸地连接，且所述第一顶盖板1041与所述第二顶盖板1043的上表面平齐；

所述第一顶盖板1041在所述第二顶盖板1043与其前部边缘之间设置有可开合的舱门1042，且所述舱门1042上设有开孔。如图1和图2所示，所述舱门1042位于控制盒200的上方，由于控制盒200内有所有功率单元结构对外连接的电缆和光纤，而这些对外连接的电缆和光纤就是通过所述舱门1042上的开孔与外部连接的，当需要对所述控制盒200进行维修维护时，可以只打开所述舱门1042就可以方便的检查所有的电缆和光纤。

所述第二顶盖板1043位于所述IGBT阀串500上方，作用同样是可以单独打开对IGBT阀串500进行单独的维修和维护，所述第二顶盖板1043上的开口用来连接所述IGBT阀串500的冷却水管502的对外连接，也因为是水路通道，所述第二顶盖板1043为绝缘材料制成。

进一步的，箱体100的前面板也进行类似的设置，所述前面板(106)可分为两块，呈上下对称设置，或呈左右对称设置，每块前面板(106)均能单独开合或单独拆卸；

或者，所述前面板(106)可分为四块，呈矩阵排列，或呈直线排列，每块前面板(106)均能单独开合或单独拆卸。

如图1所示，在本实施例中，前面板106进一步的分为了五块，其中第一前面板1061和第二前面板1062位于上部，可拆卸，当所述第一前面板1061和第二前面板1062打开时，可用于维护和维修控制盒200及高位取能电源300；第三前面板1063和第四前面板1064位于下部，可拆卸，当所述第三前面板1063和第四前面板1064打开时，可用于维护AC母排700和晶闸管阀串400。第五前面板1065位于所述第三前面板1063和第四前面板1064之间，用来覆盖住AC正母排和AC负母排之间的绝缘板，为保证AC正负母排之间的爬电距离满足要求，所述第五前面板1065上有长条缝。

在实际应用中，所述前面板106还可以分为两块、四块等，分割方式也多种多样，只要能够满足打开所述前面板106的子前面板就可以方便的对内部电力电子元器件进行维修的目的即可。关于分割例子，此处不再详述。

所述前面板106均由绝缘材料制成。

除上述箱体100的特征外，箱体100内各电力电子元器件本身也具有以下一些特征，用以共同满足本发明做到在一个所述箱体100内所有元器件紧凑设置的目的。

其中，如图2-3所示，箱体100内设置的所述控制盒200包括PCB201，所述PCB201用于所述功率单元内所有电缆或光缆与外部的连接。将所述功率单元内所有对外连接的电缆或光缆都集中连接至一块PCB201上，不但使所述功率单元内部的走线更加清晰合理，也使维护维修更加方便。所述PCB201放置在控制盒200中，也起到电气屏蔽的作用。

而为整个功率单元结构起到主电路作用的AC母排700所述AC母排700包括相对设置的AC正母排和AC负母排，为防止所述AC母排爬电，所述AC正母排和AC负母排之间设有绝缘材料；所述AC正母排和AC负母排的一端从箱体100伸出且二者在所述箱体100的前端面沿相反方向折弯，AC正母排和AC负母排的另一端向箱体内延伸。

在整个功率单元结构电路中的旁路开关，由于其体积较大且重量较重，本实施例中将其焊接在所述底板105上，而在实际应用中，还可包括其它各种固定方式，如铆钉连接固定等。同样由于所述电容800体积大重量大，如图1-3所示，所述第一电容801和第二电容802，利用螺母连接方式固定在上框架101和下框架102上的共四根横梁111上。

接下来是整个功率单元结构中的核心部件，IGBT阀串500，

所述IGBT阀串500包括水冷散热器501、冷却水管502、IGBT503、IGBT驱动器504、AC分母排505、DC叠层母排506和IGBT驱动器绝缘板507，

所述水冷散热器501为内部中空的板状结构，其数量为三块，三块所述水冷散热器501竖直设置且依次平行排列，从而形成两处夹层区域，所述IGBT503的数量为两个，分别竖直设置于所述两处夹层区域之中，所述冷却水管502设置在各水冷散热器501的顶部，各IGBT503的底部通过AC分母排505与所述AC母排700连接，所述IGBT驱动器绝缘板507的数量为两块，且相对设置于所述水冷散热器的501的前端，所述IGBT驱动器504的数量也为两个，且分别固定在两块所述IGBT驱动器绝缘板507上，并分别与两个所述IGBT503连接，所述水冷散热器501的后端通过所述DC叠层母排506与所述电容800连接。

所述IGBT阀串500是整个功率单元结构的核心部件，如图4所示，其中水冷散热器501用于为整个IGBT阀串500降温，维持其合适的工作温度范围，由于水冷散热器需要较大的散热面积，所以所述IGBT503、IGBT驱动器绝缘板507、AC分母排505、DC叠层母排506、IGBT驱动器504，都分布在水冷散热器501之间设置。另外为方便维护维修，水冷散热器501的冷却水管502设置在其顶部。

所述冷却水管502包括进水管5021和出水管5022，每个水冷散热器501的顶部均设置进水管5021和出水管5022；

或者，所述冷却水管502包括进水管5021、出水管5022和串联水管5023，每块水冷散热器501的顶部均设置进水管5021和出水管5022，且三块所述水冷散热器501中位于外侧的一块水冷散热器501顶部设置的进水管5021和另一块水冷散热器501顶部设置的出水管5022通过串联水管5023连通，如图4所示，以便在水冷散热器501内部形成冷水循环，产生降温效果。实际使用时，打开第一顶盖板1041，便可以对所述冷却水管502进行单独的维修和维护。

本实施例中，所述IGBT阀串500的排水装置包括凹槽5081、排水通道5082和排水软管5083，所述每块水冷散热器的顶部均设置有沿其长度方向延伸的凹槽5081，每块水冷散热器的前部均设置有沿其高度方向延伸的排水通道5082，且所述排水通道5082的顶端与所述凹槽5081连接，底端与排水软管5083的顶端连接，所述排水软管5083的底端延伸至所述箱体100外部，从而将所述凹槽5081中的液体经排水通道5082和排水软管5083排出。

如图4及图3所示，凹槽5081、排水通道5082和排水软管5083，可以将水冷散热器501可能产生的漏水排出箱体100外，不会对箱体100内的其它电力电子元器件产生影响。

在实际应用中，凹槽的长短形状，通道的走向设置及软管的走向安排，均可以有其它方式，此处不再详述。

由于IGBT阀串500的使用特性，所述IGBT阀串500还包括机械压紧装置509，所述机械压紧装置509包括压紧板5091、压紧框5092、压紧杆5093、碟形弹簧片5094和压块5095，所述压紧板5091为板状件，所述压紧框5092为对角线交叉的框架结构，所述压紧杆5093包括六根杆状件，其中四根杆状件依次穿过三块所述水冷散热器501，且所述四根杆状件的两端分别连接所述压紧板5091和所述压紧框5092的四对相对的顶点，第五根杆状件套接所述碟形弹簧片5094，两端分别连接所述压紧框5092的中心位置和紧靠压紧框5092侧的水冷散热器501的中心位置；第六根杆状件的一端固定在所述压紧板5091的中心位置，另一端与所述压块5095的中心位置接触。

如图4所示，在使用时，将连接压紧框5092和压紧板5091的四根杆状件两端通过螺母固定，通过对螺母不断的拧紧紧固，产生压力给所述的压紧板5091和所述压紧框5092，所述的压紧板5091和所述压紧框5092又通过第四和第五根杆状件将压力传导至碟形弹簧片5094和压块5095，进而对水冷散热器501和IGBT500产生压力。当压力足够使所述IGBT500工作时停止紧固螺母。

第六根杆状件的一端与压紧板5091的连接可以为固定连接，也可以为可拆卸的连接，如通过螺母固定的方式，在本实施例中既是通过螺母固定的方式，而另一端与所述压块5095的中心位置接触的方式为，其杆状件的顶部为平面，平面与压块紧密的接触在一起，从而能够传导压紧板5091的压力给压块5095。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种大功率压接式换流阀功率单元结构，包括箱体(100)、控制盒(200)、高位取能电源(300)、晶闸管阀串(400)、IGBT阀串(500)、旁路开关(600)、AC母排(700)和电容(800)，其特征在于，所述箱体(100)内的前部从上至下依次设置有控制盒(200)、高位取能电源(300)、AC母排(700)的一部分和晶闸管阀串(400)，箱体内的中部从上至下依次设置有IGBT阀串(500)、AC母排(700)的另一部分和旁路开关(600)，箱体内的后部设置有电容(800)。

2.根据权利要求1所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述箱体(100)包括上框架(101)、下框架(102)和支撑架(103)，

所述上框架(101)和下框架(102)均为长方形框架，且所述上框架(101)与所述下框架(102)相对设置，所述支撑架(103)包括八根杆状件，其中四根杆状件分别连接所述上框架(101)和下框架(102)的四对相对的顶点，并与所述上框架(101)和下框架(102)共同组成一个长方体框架的主体，其余四根杆状件中的两根杆状件连接在所述上框架(101)和下框架(102)的一对相对的长边之间，所述其余四根杆状件中的另外两根杆状件连接在所述上框架(101)和下框架(102)的另一对相对的长边之间，且两两相对设置，每根杆状件还与其连接的长边垂直设置，所述其余四根杆状件将所述长方体框架分隔成两小一大共三个长方体状子框架，其中两个小的子框架相邻地设置在所述长方体框架的前部和中部，一个大的子框架设置在所述长方体框架的后部。

3.根据权利要求2所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述箱体(100)还包括顶盖板(104)、底板(105)、前面板(106)、后面板(107)、第一侧板(108)和第二侧板(109)，

所述顶盖板(104)设置在所述上框架(101)的顶端并与所述上框架(101)可拆卸地连接，所述底板(105)设置在所述下框架(102)的底端并与所述下框架(102)可拆卸地连接，所述前面板(106)设置在所述长方体框架的前端并与所述长方体框架的前端可拆卸地连接，所述后面板(107)设置在所述长方体框架的后端并与所述长方体框架的后端可拆卸地连接，所述第一侧板(108)与所述第二侧板(109)分别设置在所述长方体框架的左、右两端，并分别与所述长方体框架的左、右两端可拆卸地连接。

4.根据权利要求1和2所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，

所述箱体(100)还包括L型横梁(111)，所述上框架(101)的两个长边之间，和/或所述下框架(102)的两个长边之间，和/或相邻所述杆状件之间，分别设置有至少一个所述L型横梁(111)；

所述箱体(100)还包括隔板(110)，所述隔板(110)固定于所述长方体框架的前部的子框架的相邻所述杆状件之间的所述L型横梁(111)上；

所述高位取能电源(300)设置在所述隔板(110)上。

5.根据权利要求3所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述顶盖板(104)包括第一顶盖板(1041)和第二顶盖板(1043)；所述第一顶盖板(1041)上设置有开口，所述第二顶盖板(1043)设置在所述开口中，并与第一顶盖板(1041)可拆卸地连接，且所述第一顶盖板(1041)与所述第二顶盖板(1043)的上表面平齐；

所述第一顶盖板(1041)在所述第二顶盖板(1043)与其前部边缘之间设置有可开合的舱门(1042)，且所述舱门(1042)上设有开孔。

6.根据权利要求3所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，

所述前面板(106)分为两块，呈上下对称设置，或呈左右对称设置，每块前面板(106)均能单独开合或单独拆卸；

或者，所述前面板(106)分为四块，呈矩阵排列，或呈直线排列，每块前面板(106)均能单独开合或单独拆卸。

7.根据权利要求1所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述控制盒(200)包括PCB板(201)，所述PCB板(201)用于所述功率单元内所有电缆或光缆与外部的连接。

8.根据权利要求1所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述AC母排(700)包括相对设置的AC正母排和AC负母排，所述AC正母排和AC负母排之间设有绝缘材料；所述AC正母排和AC负母排的一端从所述箱体(100)伸出且二者在所述箱体(100)的前端面沿相反方向折弯，所述AC正母排和AC负母排的另一端向箱体内延伸。

9.根据权利要求1和3所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述旁路开关(600)固定连接在所述底板(105)上。

10.根据权利要求1所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述电容(800)包括第一电容(801)和第二电容(802)，二者均为一体式电容，且并联使用。

11.根据权利要求1所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述IGBT阀串(500)包括水冷散热器(501)、冷却水管(502)、IGBT(503)、IGBT驱动器(504)、AC分母排(505)、DC叠层母排(506)和IGBT驱动器绝缘板(507)，

所述水冷散热器(501)为内部中空的板状结构，其数量为三块，三块所述水冷散热器(501)竖直设置且依次平行排列，从而形成两处夹层区域，所述IGBT(503)的数量为两个，分别竖直设置于所述两处夹层区域之中，所述冷却水管(502)设置在各水冷散热器(501)的顶部，各IGBT(503)的底部通过AC分母排(505)与所述AC母排(700)连接，所述IGBT驱动器绝缘板(507)的数量为两块，且相对设置于所述水冷散热器的(501)的前端，所述IGBT驱动器(504)的数量也为两个，且分别固定在两块所述IGBT驱动器绝缘板(507)上，并分别与两个所述IGBT(503)连接，所述水冷散热器(501)的后端通过所述DC叠层母排(506)与所述电容(800)连接。

12.根据权利要求11所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述冷却水管(502)包括进水管(5021)和出水管(5022)，每个水冷散热器(501)的顶部均设置进水管(5021)和出水管(5022)；

或者，所述冷却水管(502)包括进水管(5021)、出水管(5022)和串联水管(5023)，每块水冷散热器(501)的顶部均设置进水管(5021)和出水管(5022)，且三块所述水冷散热器(501)中位于外侧的一块水冷散热器(501)顶部设置的进水管(5021)和位于外侧的另一块水冷散热器(501)顶部设置的出水管(5022)通过串联水管(5023)连通。

13.根据权利要求11所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述IGBT阀串(500)还包括排水装置(508)，

所述排水装置包括凹槽(5081)、排水通道(5082)和排水软管(5083)，所述每块水冷散热器的顶部均设置有沿其长度方向延伸的凹槽(5081)，每块水冷散热器的前部均设置有沿其高度方向延伸的排水通道(5082)，且所述排水通道(5082)的顶端与所述凹槽(5081)连接，底端与排水软管(5083)的顶端连接，所述排水软管(5083)的底端延伸至所述箱体(100)外部，从而将所述凹槽(5081)中的液体依次经排水通道(5082)和排水软管(5083)排出。

14.根据权利要求11所述的大功率压接式换流阀功率单元结构，其特征在于，所述IGBT阀串(500)还包括机械压紧装置(509)，

所述机械压紧装置(509)包括压紧板(5091)、压紧框(5092)、压紧杆(5093)、碟形弹簧片(5094)和压块(5095)，

所述压紧板(5091)为板状件，所述压紧框(5092)为对角线交叉的框架结构，所述压紧杆(5093)包括六根杆状件，其中四根杆状件的两端分别连接所述压紧板(5091)和所述压紧框(5092)的四对相对的顶点，且依次穿过三块所述水冷散热器(501)，所述碟形弹簧片(5094)套装在第五根杆状件上，且所述第五根杆状件的两端分别连接所述压紧框(5092)的中心位置和紧靠压紧框(5092)侧的水冷散热器(501)的中心位置；所述压块(5095)设置在压紧板(5091)与紧靠压紧板(5091)侧的水冷散热器(501)之间，第六根杆状件的一端连接所述压紧板(5091)的中心位置，另一端连接所述压块(5095)的中心位置。