CN114649760A - 一种户外柜型igct电容强补装置 - Google Patents

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焦洋洋
李飞
陈本乾
姚艳芳
窦琼珠
张晓鸽
孙占华
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Abstract

本发明公开了一种户外柜型IGCT电容强补装置，包括：柜体和串联连接的线路电阻、线路电容和集成模块。柜体包括纵向分隔设置的第一空间和第二空间，第一空间和第二空间通过隔板密封连接；集成模块设置于第二空间内，线路电阻和线路电容设置于第一空间内。通过分层设置集成模块和线路电阻及线路电容，使得柜体内的各个期间独立设置，发热量大的器件不影响集成模块的工作状态，提高了装置运行的稳定性和安全性。

Description

一种户外柜型IGCT电容强补装置
技术领域
本发明涉及电力设备控制领域，特别涉及一种户外柜型IGCT电容强补装置。
背景技术
当前电网电能的工业用电多是用于感性负载，而且随着电力电子设备等谐波源增加，谐波污染越来越严重，尤其以3、5和7次谐波较普遍。对此，低压无功补偿领域通常会在线路上并接电力电容器的前端串接抑制谐波的相应电抗率电抗器，以消除相应次数谐波对电容器的损害同时补偿线路的无功功率。
现有的无功功率补偿装置包括：电力刀开关，熔断器，无功补偿控制器，小型断路器、热继电器、电容器投切开关，电力电容器等，如需达到抑制谐波功能，还需串接抑制谐波的电抗器。其存在如下缺点：投切电容电流大，会产生浪涌冲击电流，电容器投切开关触点寿命短，接线繁杂，占用空间大，维护检修不方便，成本高，电气连接部件多，设备容易失效。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种户外柜型IGCT电容强补装置，通过分层设置集成模块和线路电阻及线路电容，使得柜体内的各个期间独立设置，发热量大的器件不影响集成模块的工作状态，提高了装置运行的稳定性和安全性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种户外柜型IGCT电容强补装置，包括：柜体和串联连接的线路电阻、线路电容和集成模块；
所述柜体包括纵向分隔设置的第一空间和第二空间，所述第一空间和所述第二空间通过隔板密封连接；
所述集成模块设置于所述第二空间内，所述线路电阻和所述线路电容设置于所述第一空间内。
进一步地，所述柜体包括：相对或相邻设置的第一维护柜门和第二维护柜门。
进一步地，所述柜体顶部设有进线端套管和出线端套管。
进一步地，所述柜体的框架和/或侧板为整体焊接。
进一步地，所述集成模块包括：IGCT阀段、门极驱动、供能电源、阻尼电阻、阻尼电容和均压电阻；
所述IGCT阀段内的IGCT器件的发射极分别与阻尼电阻和均压电阻的一端连接，其集电极与所述供能电源连接，其基极与所述门极驱动连接；
所述均压电阻的另一端与所述门极驱动连接，所述阻尼电阻的另一端通过所述阻尼电容与所述供能电源连接；
所述供能电源还与所述门极驱动电连接。
进一步地，所述IGCT阀段水平并列设置；
所述阻尼电容和所述供能电源设置于所述集成模块的底部，
所述阻尼电阻设置于散热器的内部，所述均压电阻设置于所述散热器的侧面。
进一步地，所述集成模块采用对角出线方式出线；
每个所述IGCT阀段的进出线路径长度相等。
进一步地，所述IGCT阀段包括：正向阀组件和负向阀组件；
所述正向阀组件和所述负向阀组件分别包括数量相同的IGCT阀级。
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
通过分层设置集成模块和线路电阻及线路电容，使得柜体内的各个期间独立设置，发热量大的器件不影响集成模块的工作状态，提高了装置运行的稳定性和安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的户外柜型IGCT电容强补装置原理示意图；
图2a是本发明实施例提供的户外柜型IGCT电容强补装置装配示意图一；
图2b是本发明实施例提供的户外柜型IGCT电容强补装置装配示意图二；
图3a是本发明实施例提供的集成模块装配示意图一；
图3b是本发明实施例提供的集成模块装配示意图二；
图3c是本发明实施例提供的集成模块装配示意图一；
图3d是本发明实施例提供的集成模块装配示意图二；
图4是本发明实施例提供的IGCT级原理示意图。
附图标记：
1、柜体，2、集成模块，21、IGCT阀段，22、供能电源，23、均压电阻，24、阻尼电阻，25、阻尼电容，3、线路电阻，4、线路电容，5、第一维护柜门，6、出线端套管，7、散热器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
请参照图1、图3a、图3b、图3c、图3d、图2a和图2b，本发明实 施例提供了一种户外柜型IGCT电容强补装置，包括：柜体1和串联连接 的线路电阻3、线路电容4和集成模块2。柜体1包括纵向分隔设置的第 一空间和第二空间，第一空间和第二空间通过隔板密封连接；集成模块2 设置于第二空间内，线路电阻3和线路电容4设置于第一空间内。
基于现有无功补偿装置存在各种问题，基于电容器组无功补偿装置，提出动态电容强补阀电容强补阀的电容器由固定部分和可控部分串联而成，可控部分与旁路开关并联。强补时，通过导通旁路开关旁路可控部分电容器；强补退出时，通过闭锁旁路开关再次投入可控部分电容器。
各单元在满足电气要求的前提下，合理布置单元位置，实现整个装配体结构协调、紧凑且内部电气连接走线合理。
上述户外柜型IGCT电容强补装置通过分层设置集成模块2和线路电阻3及线路电容4，使得柜体1内的各个期间独立设置，发热量大的器件不影响集成模块2的工作状态，提高了装置运行的稳定性和安全性。
可选的，柜体1包括：相对或相邻设置的第一维护柜门5和第二维护柜门。
优选的，柜体1设置前后相对的第一维护柜门5和第二维护柜门，柜体1设计有前后开门，可实现模块高效、方便维护，可以对内部任何电气元器件进行在线更换，现场维护十分方便。
具体的，柜体1顶部设有进线端套管和出线端套管6，装置对外电气连接采用套管连接，接线方便、可靠。
具体的，柜体1的框架和/或侧板为整体焊接。
具体的，IGCT阀段21包括：正向阀组件和负向阀组件；正向阀组件和负向阀组件分别包括数量相同的IGCT阀级。
具体的，单个阀组件电气原理图如图1所示，其中R为线路电阻3，L 为线路电容4，V1p～V7p为正向阀组件的IGCT阀级，V1n～V7n为负向阀组件的IGCT阀级。
IGCT阀级原理图如图4所示，IGCT阀级主要包括逆阻型IGCT、门级驱动、供能电源22、阻尼回路、均压电阻23等组成，其中R1为阻尼电阻 24，C为阻尼电容25、R2为均压电阻23。
进一步地，集成模块2包括：IGCT阀段21、门极驱动、供能电源22、阻尼电阻24、阻尼电容25和均压电阻23。IGCT阀段21内的IGCT器件的发射极分别与阻尼电阻24和均压电阻23的一端连接，其集电极与供能电源22连接，其基极与门极驱动连接；均压电阻23的另一端与门极驱动连接，阻尼电阻24的另一端通过阻尼电容25与供能电源22连接；供能电源22还与门极驱动电连接。上述设置方案中个，各元器件之间连线顺畅、元器件更换方便。
进一步地，IGCT阀段21水平并列设置；阻尼电容25和供能电源22 设置于集成模块2的底部，阻尼电阻24设置于散热器7的内部，均压电阻23设置于散热器7的侧面。
请参照图3b，各级散热器7与IGCT器件串联压接成1个IGCT阀段，散热器7为IGCT器件及阻尼电阻散热，并且将各级IGCT连接起来。
具体的，集成模块2采用对角出线方式出线；每个IGCT阀段21的进出线路径长度相等，均流特性良好。
集成模块2整体装入户外柜内，模块上方安装线路电阻3及电容，柜体1顶部安装进出线套管，户外柜前后设置有维护柜门，模块维护时可通过打开前后柜门，予以维护。户外柜侧板及框架采用整体焊接工艺，保证柜体1防护等级。
上述户外柜型IGCT电容强补装置采用户外柜式结构，内部组件为模块化设计，模块采用压接式结构，结构紧凑，布局合理，占地空间小。模块置于较高防护等级的户外柜内部，柜体置于户外时可有效达到防水、防尘、防火、隔热的环境要求，使模块在户外可实现正常工作。本方案可实现户外柜型IGCT电容强补装置在室外灵活使用，不受制于空间及环境条件限制，适用范围广。
本发明实施例旨在保护一种户外柜型IGCT电容强补装置，包括：柜体和串联连接的线路电阻、线路电容和集成模块。柜体包括纵向分隔设置的第一空间和第二空间，第一空间和第二空间通过隔板密封连接；集成模块设置于第二空间内，线路电阻和线路电容设置于第一空间内。上述技术方案具备如下效果：
通过分层设置集成模块和线路电阻及线路电容，使得柜体内的各个期间独立设置，发热量大的器件不影响集成模块的工作状态，提高了装置运行的稳定性和安全性。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，包括：柜体(1)和串联连接的线路电阻(3)、线路电容(4)和集成模块(2)；
所述柜体(1)包括：纵向分隔设置的第一空间和第二空间，所述第一空间和所述第二空间通过隔板密封连接；
所述集成模块(2)设置于所述第二空间内，所述线路电阻(3)和所述线路电容(4)设置于所述第一空间内。
2.根据权利要求1所述的户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，
所述柜体(1)包括：相对或相邻设置的第一维护柜门(5)和第二维护柜门。
3.根据权利要求1所述的户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，
所述柜体顶部设有进线端套管和出线端套管(6)。
4.根据权利要求1所述的户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，
所述柜体(1)的框架和/或侧板为整体焊接。
5.根据权利要求1所述的户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，
所述集成模块(2)包括：IGCT阀段(21)、门极驱动、供能电源(22)、阻尼电阻(24)、阻尼电容(25)和均压电阻(23)；
所述IGCT阀段(21)内的IGCT器件的发射极分别与所述阻尼电阻(24)和所述均压电阻(23)的一端连接，其集电极与所述供能电源(22)连接，其基极与所述门极驱动连接；
所述均压电阻(23)的另一端与所述门极驱动连接，所述阻尼电阻(24)的另一端通过所述阻尼电容(25)与所述供能电源(22)连接；
所述供能电源(22)还与所述门极驱动电连接。
6.根据权利要求5所述的户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，
所述IGCT阀段(21)水平并列设置；
所述阻尼电容(25)和所述供能电源(22)设置于所述集成模块(2)的底部，
所述阻尼电阻(24)设置于散热器(7)的内部，所述均压电阻(23)设置于所述散热器(7)的侧面。
7.根据权利要求6所述的户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，
所述集成模块(2)采用对角出线方式出线；
每个所述IGCT阀段(21)的进出线路径长度相等。
8.根据权利要求5所述的户外柜型IGCT电容强补装置，其特征在于，
所述IGCT阀段(21)包括：正向阀组件和负向阀组件；
所述正向阀组件和所述负向阀组件分别包括数量相同的IGCT阀级。
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