CN201533170U - 一种防爆三相静止同步补偿器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防爆三相静止同步补偿器，属于防爆电器技术领域。补偿器中，隔爆接线腔和本安接线腔置于防爆箱体的上方，热管散热器通过热管散热器基板固定在防爆箱体背板的中部；IGBT模块固定在热管散热器基板上，并通过直流母排与电容器相连；电源变压器固定在所述的底板的前部；电容器位于底板的后部；支撑梁固定于防爆箱体的上部的；连接电抗器置于支撑梁上；直流母排固定在IGBT模块和电容器之间；托板固定在IGBT模块的前方，电源板和主控板固定在托板上。本补偿器具有散热效果好、结构紧凑合理、总体体积小、回路分布电感小、安装维护方便，防爆性能好、使用安全可靠等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防爆三相静止同步补偿器，属于防爆电器技术领域。
背景技术
在与有煤尘、瓦斯爆炸的煤矿危险环境中及其他工作场所作业设备配套使用的电器设备中，三相静止同步补偿器是一种新型的基于电压源换流器的动态无功补偿装置，其性能优于传统的SVC、MCR、TSC、MSC等补偿设备，是今后动态无功补偿器的发展方向。
优秀的电气性能使三相静止同步补偿器已经广泛应用于普通变电站，但还没有应用于井下的防爆型三相静止同步补偿器。目前应用于井下的无功补偿装置都是投切固定电容方式的产品.该产品由于没有发热元件，易于制造成密封的防爆产品。
三相静止同步补偿器大约有其总补偿容量0.4％左右的发热损耗，如果要应用于井下及其它易燃易爆场所，密闭的防爆装置使常见的风冷不便发挥作用，而水冷不仅要有水源，而且需要专用排垢设备，系统复杂。密封的箱体导致散热问题难以解决，防爆性能差，很容易引发事故。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种防爆三相静止同步补偿器，以提供一种功率器件位置设置合理、控制回路干扰小、散热效果好、结构紧凑合理、使用安全的同步补偿器，用于煤尘、瓦斯爆炸的煤矿危险环境等场合。
本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器，包括隔爆接线腔、本安接线腔、防爆箱体、防爆主腔、IGBT模块、电容器、支撑梁、直流母排、连接电抗器、电源板、主控板、热管散热器、热管散热器基板、托板、背板、电源变压器和底板；所述的隔爆接线腔和本安接线腔置于防爆箱体的上方，用于使三相静止同步补偿器与电网相连；所述的热管散热器通过热管散热器基板固定在防爆箱体背板的中部，用于IGBT模块的散热；所述的IGBT模块固定在热管散热器基板上，IGBT模块用于将电容器的直流电变换成可控的电压输出，IGBT模块通过直流母排与电容器相连；所述的电源变压器固定在所述的底板的前部，电源变压器用于将电网电压变换成三相静止同步补偿器的工作电源，电源变压器的输入端与电网相连，电源变压器的输出端与所述的电源板相连；所述的电容器位于所述的底板的后部，电容器用于存储来自IGBT模块的直流电；所述的支撑梁固定于防爆箱体的上部的；所述的连接电抗器置于支撑梁上，连接电抗器的一端与IGBT模块的交流端相连，连接电抗器的另一端与电网相连；所述的直流母排固定在所述的IGBT模块和所述的电容器之间；所述的托板固定在所述的IGBT模块的前方；所述的电源板和主控板固定在托板上，其中所述的电源板用于为主控板提供工作电源，所述的主控板用于控制IGBT模块实现将所述的电容器的直流电变换成可控的电压输出。
本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器，其优点是：补偿器中各功率器件在防爆箱体中的固定位置合理，避免了主回路和控制回路交叉走线，电容组正负极板采用铜板平行连接，因此回路分布电感小。由于补偿器中的功率器件紧贴固定在防爆主腔的背板上，而且背板外侧安装热管和散热片，因此能够确保发热元件IGBT模块在密闭的腔体中长期稳定运行。因此本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器具有散热效果好、结构紧凑合理、总体体积小、回路分布电感小、安装维护方便，防爆性能好、使用安全可靠等优点。特别适用于有煤尘，瓦斯爆炸的煤矿危险环境中及其它相关场所。
附图说明
图1为本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的左侧视图。
图4为本实用新型的正面A-A示意图。
图5为本实用新型的正面B-B示意图。
图1-图5中，1是隔爆接线腔，2是本安接线腔，3是防爆箱体，4是防爆主腔，5是IGBT模块，6是电容器，7是支撑梁，8是直流母排，9是连接电抗器，10是电源板，11是主控板，12是热管散热器，13是热管散热器中的散热片，14是热管散热器基板，15是托板，16是背板，17是电源变压器，18底板。
具体实施方式
本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器，其结构如图1所示，包括隔爆接线腔1、本安接线腔2、防爆箱体3、防爆主腔4、IGBT模块5、电容器6、支撑梁7、直流母排8、连接电抗器9、电源板10、主控板11、热管散热器12、热管散热器基板14、托板15、背板16、电源变压器17和底板18。隔爆接线腔1和本安接线2腔置于防爆箱体3的上方，用于使三相静止同步补偿器与电网相连。热管散热器12通过热管散热器基板14固定在防爆箱体3的背板16的中部，用于IGBT模块5的散热。IGBT模块5固定在热管散热器12的基板14上，IGBT模块5用于将电容器6的直流电变换成可控的电压输出，IGBT模块5通过直流母排8与电容器6相连。电源变压器17固定在底板18的前部，电源变压器17用于将电网电压变换成三相静止同步补偿器的工作电源，电源变压器17的输入端与电网相连，电源变压器17的输出端与电源板10相连。电容器6位于底板18的后部，电容器6用于存储来自IGBT模块5的直流电。支撑梁7固定于防爆箱体3的上部。连接电抗器9置于支撑梁7上，连接电抗器9的一端与IGBT模块5的交流端相连，连接电抗器9的另一端与电网相连。直流母排8固定在IGBT模块5和电容器6之间。托板15固定在IGBT模块5的前方。电源板10和主控板11固定在托板15上，其中的电源板10用于为主控板11提供工作电源，主控板11用于控制IGBT模块5实现将所述的电容器的直流电变换成可控的电压输出。
本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器中，IGBT(绝缘栅双极型功率管)模块5可以为一组或多组，图2所示的俯视图中可以看出，IGBT模块5为3组。3组IGBT模块5分别固定在热管散热器基板14上，且都位于热管散热器基板14的中间位置。在IGBT模块5的正下方固定相应的一个或多个电容器6，如图4所示，电容器6的个数与IGBT模块5的组数相同，为3个。IGBT模块5的正负极分别与相应电容器6的两极通过叠层的直流母排8相连接，如图3所示。防爆箱体3的底座18上固定有电源变压器17，腔体上部的支撑梁7上固定有电抗器9。IGBT模块5的正前方设置有可拆卸的侧向托板15，托板15左上方上固定有电源板10和主控板11。一个或多个电容器6固定在防爆箱体的底座18上，如图5所示。
本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器中，背板16为隔爆面，热管散热器基板14与背板16间为平面隔爆型式。功率器件产生的热量通过热管散热器基板14传至散热器12，并通过散热片13散发热量。
本实用新型提出的防爆三相静止同步补偿器，特别适合于45KVAR以上的三相静止无功补偿器，适用于有煤尘、瓦斯、爆炸的煤矿危险环境中及其它工作场所，安全可靠。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局限于此。任何基于本实用新型技术方案的等效变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种防爆三相静止同步补偿器，其特征在于该补偿器包括隔爆接线腔、本安接线腔、防爆箱体、防爆主腔、IGBT模块、电容器、支撑梁、直流母排、连接电抗器、电源板、主控板、热管散热器、热管散热器基板、托板、背板、电源变压器和底板；所述的隔爆接线腔和本安接线腔置于防爆箱体的上方，用于使三相静止同步补偿器与电网相连；所述的热管散热器通过热管散热器基板固定在防爆箱体背板的中部，用于IGBT模块的散热；所述的IGBT模块固定在热管散热器基板上，IGBT模块用于将电容器的直流电变换成可控的电压输出，IGBT模块通过直流母排与电容器相连；所述的电源变压器固定在所述的底板的前部，电源变压器用于将电网电压变换成三相静止同步补偿器的工作电源，电源变压器的输入端与电网相连，电源变压器的输出端与所述的电源板相连；所述的电容器位于所述的底板的后部，电容器用于存储来自IGBT模块的直流电；所述的支撑梁固定于防爆箱体的上部的；所述的连接电抗器置于支撑梁上，连接电抗器的一端与IGBT模块的交流端相连，连接电抗器的另一端与电网相连；所述的直流母排固定在所述的IGBT模块和所述的电容器之间；所述的托板固定在所述的IGBT模块的前方；所述的电源板和主控板固定在托板上，其中所述的电源板用于为主控板提供工作电源，所述的主控板用于控制IGBT模块实现将所述的电容器的直流电变换成可控的电压输出。
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