CN204119052U - 高压静止无功发生器功率模块装置 - Google Patents

Abstract

一种高压静止无功发生器功率模块装置，适用于链式高压水冷SVG。包括左侧板(1)、控制板组件(2)、IGBT组件(3)、叠层母排组件(4)、上盖板(5)、电容组件(6)、右侧板(7)，所述控制板组件(2)装入电容组件(6)左下部，所述IGBT组件(3)装入电容组件(6)左上部，所述叠层母排组件(4)装入电容组件(6)中间部位，之后安装左侧板(1)、右侧板(7)和上盖板(5)。本实用新型充分考虑了模块化设计需求，具有性能可靠，安装简便、灵活，易拆卸、易维护等特点，极大的便利了工程的实施。

Description

高压静止无功发生器功率模块装置

技术领域

本实用新型属于电力电子变流器技术领域，具体涉及一种适用于链式高压SVG的水冷功率模块装置。 

背景技术

SVG(Static Var Generator)，即高压静止无功发生器，指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。SVG是迄今为止性能最优越的静止无功补偿设备，一般采用链式结构，三相分为3链，每链由多个功率模块装置串联组成。 

目前的SVG功率模块装置大多由焊接的框架做主体，其余部件装于其上，由于焊接的精度不高，加工复杂，易留下焊渣，需喷涂不利环保等缺陷，且焊接喷涂后不易接地，影响产品性能。 

本实用新型的功率模块装置，充分考虑了模块化设计需求，具有加工简单、性能可靠、安装简便、易拆卸、易维护等特点。 

发明内容

为克服现有SVG焊接功率模块存在的不足，本实用新型公开了一种功率模块装置，模块采用冷加工覆铝锌板作为钣金结构件，完全摒弃焊接加工方式，根据器件装配需求，分成几个功能单元，分别装配后再整体组装，整体组装后形成框架式结构，结构稳定坚固，具有结构简单、安全可靠、利于大批量生产和工程实施等特点： 

本实用新型具体采用以下的技术方案来实现： 

一种SVG功率模块装置，包括：左侧板1、控制板组件2、IGBT组件3、叠层母排(即Bus-Bar)组件4、上盖板5、电容组件6、右侧板7；其特征为： 

所述控制板组件2装于所述电容组件6的左下部； 

所述IGBT组件3装于所述电容组件6的左上部； 

所述叠层母排组件4装于所述电容组件6的中间； 

所述控制板组件2、IGBT组件3、叠层母排组件4、电容组件6组装到一起组成主体； 

所述主体安装左侧板1、上盖板5、右侧板7。 

本实用新型还进一步包括以下优选方案： 

所述IGBT组件3上安装的4个IGBT15分两组，以左右背靠背方式安装于水冷板13的散热面上。 

所述每组IGBT15上侧为交流端口，下侧为直流端口。 

所述电容组件6包括用于安装固定电容31的电容组件安装板23，所述电容组件安装板23为U形结构。 

所述电容组件安装板23两侧开有把手孔。 

所述电容组件安装板23底面安装孔孔距符合机柜25mm模数。 

所述电容组件安装板23底面滚压左右通长沟槽。 

所述电容组件安装板23底面前后方向折弯成C型。 

所述电容组件6还包括位于所述电容组件安装板23上侧的梁27，其长度小于电容组件安装板23的内部尺寸。 

所述IGBT组件3中水冷板13长度与所述电容组件6中梁27长度一致。 

所述左侧板1部分区域不开散热孔，该区域略大于控制板10尺寸。 

所述上盖板5、右侧板7开满散热孔。 

本实用新型的SVG功率模块装置可在机柜内沿导轨方向采用推拉式拆卸模块，方便其在柜体内的拆卸；且SVG功率模块装置主体由四大功能组件组成，装配方便，大大缩短装配周期。 

附图说明

图1是SVG功率模块装置示意图； 

图2是SVG功率模块装置分解示意图； 

图3是控制板组件结构示意图； 

图4是IGBT组件结构示意图； 

图5是叠层母排组件结构示意图； 

图6是电容组件结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型SVG功率模块装置的结构和使用，作进一步说明： 

本实用新型公开的一种SVG功率模块装置，如图1、2所示，包括左侧板1、控制板组件2、IGBT组件3、叠层母排组件4、上盖板5、电容组件6、右侧板7，控制板组件2装于电容组件6的左下部，IGBT组件2装于左上部，叠层母排组件4装于中上部，连接IGBT组件2中IGBT15与电容组件6中电容31的直流端口，构成主体后，左侧、上部、右侧分别安装左侧板1、上盖板5、右侧板7。 

图3是控制板组件结构示意图，所述控制板组件2，包括2个开关电源8、控制板组件安装板9、控制板10、接口板11、绝缘板12。所述1个开关电源8装于所述控制板组件安装板9左后，另1个装于所述控制板组件安装板9右前；所述左后开关电源8散热面向左，与所述控制板组件安装板9左侧边缘平齐；所述右前开关电源8散热面向右贴于所述 控制板组件安装板9；所述控制板10、开关板11装于所述安装板9左前；所述控制板10左侧铆装多个内螺柱；所述绝缘板12装于所述控制板10、开关板11与所述安装板9之间。 

控制板10、接口板11装于安装板9的铆内螺柱上，其下安装绝缘板12，2个开关电源8分别装于控制板组件安装板9的左后与右前方，保证左后的开关电源8散热面与安装板一9的左侧折边平齐，这样，当整体装于电容组件6后，电源8的散热面会贴于电容组件安装板23的一侧散热，右前的开关电源8散热面贴于控制板组件安装板9的右侧折边散热。 

图4是IGBT组件结构示意图，所述IGBT组件3，包括水冷板13、4个驱动板14、4个IGBT15、4个左侧交流短接铜排16、2个吸收电容17、4个右侧交流短接铜排18。所述水冷板13长度与所述电容组件6中梁27长度一致，所述4个IGBT15分两组背靠背装于所述水冷板13散热面两侧；所述每组IGBT15上侧为交流端口，下侧为直流端口；所述4个驱动板14分别装于所述4个IGBT15之上；所述4个左侧交流短接铜排16分别装于左侧一组IGBT15交流端口；所述4个右侧交流短接铜排18分别装于右侧一组IGBT15交流端口；所述2个吸收电容17分别装于两组IGBT15的直流端口。 

水冷板3为铝合金材质，4个IGBT15分两组背靠背左右安装于水冷板3散热面两侧，保证上部为交流输出端子，下部为直流端子，推荐涂导热硅脂，导热硅脂尽量薄、均匀，将4个驱动板14分别装于IGBT，将4个左侧交流短接铜排16和4个右侧交流短接铜排18分别装于左右两组IGBT15的相应交流输出端子，将2个吸收电容17分别跨接到左右两侧两组IGBT15的正负直流端子处。 

图5是叠层母排组件结构示意图，所述叠层母排组件4包括负极19、下侧绝缘板20、正极21、上侧绝缘板22，所述上侧绝缘板22装于所述负极19之上；所述下侧绝缘板20装于所述负极19与所述正极21之间；所述负极19、正极21铆装接线外螺纹柱。 

叠层母排组件4从上往下将负极19、绝缘板20、正极21装到一起，之后将绝缘板22装到负极19上面，安装前需检查绝缘板20，保证表面无划痕裂纹。 

图6是电容组件结构示意图，所述电容组件6包括电容组件安装板23、采样板24、CT25、上方支架26、梁27、交流铜排一28、交流铜排二29、若干绝缘子30、电容31、右侧支架32、2个角件33、左侧支架34；所述电容组件安装板23为U形结构，两侧开有把手孔，底面开有安装孔，孔距符合机柜25mm模数，底面滚压左右通长沟槽，底面前后方向折弯成C型，前后方向各自向里40mm范围内无突出；所述交流铜排一28、交流铜排二29通过所述绝缘子30固定在所述安装板23的上部中间位置；所述电容31通过所述右侧支架32、左侧支架34和所述2个角件33固定在所述电容组件安装板23上；所述电容31底部一侧靠所述角件33固定，另一侧紧贴于所述电容组件安装板23底部折弯；所述梁27长度略小于安装板23的内部尺寸。 

在安装过程中，将电容31安装好右侧支架32、左侧支架34，之后整体座到电容组件安装板23的底面上，用2个角件33与安装板23的底面一边折弯一起限位电容31底部。交流铜排一28与交流铜排29二通过绝缘子30固定在安装板23左右端面上，上方支架26固定于安装板23左端面里侧，CT25固定其上，交流铜排一28穿过其中。梁27连接安装板23后部上端两侧，采样板24装于其上。 

电容组件6为3/4个框架，安装完IGBT组件3后，通过刚性水冷板13组成了完整的框架结构，同时IGBT组件3下部安装的控制板组件2加强了整体结构的刚性，使整个主体稳固，可靠性大大提升。左侧板1中的未开孔部位安装后覆盖了控制板组件2的控制板10，起到电磁屏蔽的目的。 

Claims (11)

1.一种高压静止无功发生器功率模块装置，包括：左侧板(1)、控制板组件(2)、IGBT组件(3)、叠层母排组件(4)、上盖板(5)、电容组件(6)及右侧板(7)；其特征为： 

所述控制板组件(2)装于所述电容组件(6)的左下部； 

所述IGBT组件(3)装于所述电容组件(6)的左上部； 

所述叠层母排组件(4)装于所述电容组件(6)的中间部位； 

所述控制板组件(2)、IGBT组件(3)、叠层母排组件(4)、电容组件(6)组装到一起组成主体； 

所述主体安装左侧板(1)、上盖板(5)、右侧板(7)。 

2.根据权利要求1所述的功率模块装置，其特征为： 

所述IGBT组件(3)上安装的4个IGBT(15)分两组，以左右背靠背方式安装于水冷板(13)的散热面上。 

3.根据权利要求2所述的功率模块装置，其特征为： 

所述每组IGBT(15)上侧为交流端口，下侧为直流端口。 

4.根据权利要求2所述的功率模块装置，其特征为： 

所述电容组件(6)包括用于安装固定电容(31)的电容组件安装板(23)，所述电容组件安装板(23)为U形结构。 

5.根据权利要求4所述的功率模块装置，其特征为： 

所述电容组件安装板(23)两侧开有把手孔。 

6.根据权利要求4或5所述的功率模块装置，其特征为： 

所述电容组件安装板(23)底面安装孔孔距符合机柜25mm模数。 

7.根据权利要求4或5所述的功率模块装置，其特征为： 

所述电容组件安装板(23)底面滚压左右通长沟槽。 

8.根据权利要求4或所述的功率模块装置，其特征为： 

所述电容组件安装板(23)底面前后方向折弯成C型。 

9.根据权利要求4所述的功率模块装置，其特征为： 

所述电容组件(6)还包括位于所述电容组件安装板(23)上侧的梁(27)，其长度小于电容组件安装板(23)的内部尺寸。 

10.根据权利要求9所述的功率模块装置，其特征为： 

所述IGBT组件(3)中水冷板(13)长度与所述电容组件(6)中梁(27)长度一致。 

11.根据权利要求1所述的功率模块装置，其特征为： 

所述左侧板(1)部分区域不开散热孔，该区域略大于控制板(10)尺寸。