CN212726485U - 一种水冷svg功率模块及应用其的svg设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷SVG功率模块及应用其的SVG设备，包括：框体，框体上竖直设置有安装板；电容组，电容组包括多个水平排列的电容器并且电容器竖直设置在框体上；控制板，控制板与安装板连接并且控制板与安装板平行；水冷板，水冷板与安装板连接；IGBT模块，IGBT模块与水冷板连接，控制板与IGBT模块电性连接，水冷板以及IGBT模块均位于电容组的上方。以此结构，在整体高度约等于电容器的高度加上水冷板或IGBT模块的高度的情况下，令各部件之间更加紧凑，减少整体在竖直方向上的投影面积，进而有利于减少SVG设备的占地面积。

Description

一种水冷SVG功率模块及应用其的SVG设备

技术领域

本实用新型涉及无功补偿设备领域，特别涉及一种水冷SVG功率模块。

背景技术

SVG(静止无功发生器)设备用于与电网连接以吸收或者发出满足要求的无功功率，实现动态无功补偿的目的。SVG设备一般由多个SVG功率模块级联组成，SVG功率模块是整个SVG设备的核心部件，其结构设计影响整个SVG设备。

相对于风冷型SVG设备，由于水冷型SVG设备能够更好适应高风沙、高湿度、高盐雾等恶劣的使用环境，可靠性更高，因此被广泛使用。在配置安装使用时，对SVG设备的占地面积有严格的控制，以减少占用土地面积降低成本。

然而，现有技术中的水冷型SVG功率模块一般包括框体、多个电容器、控制板、水冷板以及IGBT模块，电容器横向设置在框体上，使得在竖直方向上的投影面积较大，并且宽度与电容器横向宽度相匹配的控制板、水冷板以及IGBT模块横向设置在电容器的上方，即使电容器竖直设置亦不能减少竖直方向的投影面积，导致SVG设备占用土地面积亦较大，增加成本。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种水冷SVG功率模块及应用其的SVG设备，其能够减少SVG整体的占地面积。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种水冷SVG功率模块，包括：框体，所述框体上竖直设置有安装板；电容组，所述电容组包括多个水平排列的电容器并且所述电容器竖直设置在所述框体上；控制板，所述控制板与所述安装板连接并且所述控制板与所述安装板平行；水冷板，所述水冷板与所述安装板连接并且所述水冷板与所述安装板平行；IGBT模块，所述IGBT模块与所述水冷板连接，所述控制板与所述IGBT模块电性连接，所述水冷板以及所述IGBT模块均位于所述电容组的上方。

根据本实用新型实施例的一种水冷SVG功率模块，至少具有如下有益效果：安装板竖直设置，控制板和水冷板均与安装板平行，即控制板与水冷板亦是竖直设置，使得控制板与水冷板竖直方向上的投影面积最小，同时电容组包括的多个电容器亦竖直设置在框体上，使得电容器在水平排列的情况下电容组竖直方向上投影面积最小，另外水冷板与IGBT模块在电容组的上方，令竖直方向上水冷板和/或IGBT模块的投影与电容组的投影重叠，有利于减少竖直方向上的投影面积，以此结构，在整体高度约等于电容器的高度加上水冷板或IGBT模块的高度的情况下，令各部件之间更加紧凑，减少整体在竖直方向上的投影面积，进而有利于减少SVG设备的占地面积。

根据本实用新型的一些实施例，还包括位于所述电容组上方并且与所述安装板连接的放电电阻，所述放电电阻与所述电容组电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括位于所述电容组与所述IGBT模块之间的叠层母排，所述叠层母排分别与所述IGBT模块和所述电容组连接以使所述IGBT模块与所述电容组电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制板位于所述安装板的一侧，所述电容组、所述水冷板、所述IGBT模块以及所述放电电阻均位于所述安装板的另一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装板与所述控制板连接的侧面上设置有凹槽部，所述控制板设置在所述凹槽部内。

根据本实用新型的一些实施例，所述框体的其一侧壁面上设置有连接孔组，所述控制板、所述水冷板以及所述IGBT模块均通过所述连接孔组与外部器件连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述水冷板设置有能够与外部冷却液管道连接的水冷连接端口，所述控制板设置有能够与外部控制装置连接的控制连接端口，所述水冷连接端口穿过所述连接孔组伸出至外部，所述控制连接端口位于所述框体内。

根据本实用新型的一些实施例，还包括设置在所述框体上的用于与外部控制装置电性连接的直流检测端口，所述直流检测端口与所述电容组电性连接，所述直流检测端口位于所述框体上所述连接孔组所在的壁面上，在竖直方向上所述直流检测端口的投影与所述水冷板的连接端的投影不重叠。

根据本实用新型的一些实施例，所述框体设置有用于对所述电容组散热的散热孔组。

根据本实用新型实施例的SVG设备，包括：控制装置、冷却液管道以及电网连接线，还包括至少一个上述的一种水冷SVG功率模块，所述控制装置与所述控制板电性连接，所述冷却液管道与所述水冷板连接，所述电网连接线与所述IGBT模块电性连接。

根据本实用新型的第二方面实施例的SVG设备，至少具有如下有益效果：控制装置产生控制信号传输至控制板，控制板根据控制信号控制IGBT模块工作，IGBT模块通过电网连接线与电网连接，在控制板的控制下将电容组投切至电网，进而吸收或发出满足电网需求的无功功率，水冷板通过冷却液管道获取和排放冷却液，以对IGBT模块进行冷却。采用上述的一种水冷SVG功率模块，由于水冷SVG功率模块能够减少竖直方向上的投影面积，因此能够减少壳体的占地面积，即降低SVG设备的占地面积，满足使用需求，有利于降低成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型其中一种实施例的立体图；

图2为本实用新型其中一种实施例的正试图；

图3为本实用新型其中一种实施例的右侧视图；

图4为本实用新型其中一种实施例的左侧试图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的一种水冷SVG功率模块，包括：框体100，框体100上竖直设置有安装板110；电容组200，电容组200包括多个水平排列的电容器210并且电容器210竖直设置在框体100上；控制板300，控制板300与安装板110连接并且控制板300与安装板110平行；水冷板400，水冷板400与安装板110连接并且水冷板400与安装板110平行；IGBT模块500，IGBT模块500与水冷板400连接，控制板300与IGBT模块500电性连接，水冷板400以及IGBT模块500均位于电容组200的上方。

安装板110竖直设置，控制板300和水冷板400均与安装板110平行，即控制板300与水冷板400亦是竖直设置，使得控制板300与水冷板400在竖直方向上的投影面积最小，同时电容组200包括的多个电容器210亦竖直设置在框体100上，使得电容器210在水平排列的情况下电容组200竖直方向上投影面积最小，另外水冷板400与IGBT模块500在电容组200的上方，令竖直方向上水冷板400和/或IGBT模块500的投影与电容组200的投影重叠，以此结构，在整体高度约等于电容器210的高度加上水冷板400或IGBT模块500的高度的情况下，令各部件之间更加紧凑，减少整体在竖直方向上的投影面积，进而有利于减少SVG设备的占地面积。

工作时，IGBT模块500与外部电网连接，控制板300与外部控制装置电性连接以接收控制信号，控制板300控制IGBT模块500导通或截止以投切电容器210，进而吸收或者发出满足电网要求的无功功率，水冷板400与外部冷却液管连接以对IGBT模块500进行冷却。

作为一种具体实施方式，框体100包括上面板、下面板、前面板以及后面板，四者首尾可拆卸连接形成矩形框体100，安装板110竖直设置并且分别与上面板、下面板、前面板以及后面板连接，安装板110能够令框架结构更加稳固，不易变形。电容器210优选为薄膜电容。

参照图1和图3，在本实用新型的一些实施例中，还包括位于电容组200上方并且与安装板110连接的放电电阻600，放电电阻600与电容组200电性连接。

由于电容组200在工作过程中会储存电能，为了在停机等情况下电容组200能够安全释放储存的电能，通过设置放电电阻600与电容组200电性连接，使得电容组200储存的电能能够通过放电电阻600安全释放，有利于提高安全性。放电电阻600位于电容组200上方，以使得在竖直方向上，放电电阻600的投影与电容组200的投影重叠，有利于减少整体在竖直方向上的投影面积。

参照图1和图3，在本实用新型的一些实施例中，还包括位于电容组200与IGBT模块500之间的叠层母排700，叠层母排700分别与IGBT模块500和电容组200连接以使IGBT模块500与电容组200电性连接。

由于电容器210竖直设置，电容器210的连接端脚位于顶端，同时IGBT模块500位于电容组200的上方，叠层母排700位于IGBT模块500与电容组200之间，方便叠层母排700分别与电容器210的连接端脚以及IGBT模块500连接，进而实现电容组200与IGBT模块500电性连接，无需繁杂的导线连接，同时使用叠层母排700能够使整体结构更加紧凑、整洁。

参照图1、图2和图4，在本实用新型的一些实施例中，控制板300位于安装板110的一侧，电容组200、水冷板400、IGBT模块500以及放电电阻600均位于安装板110的另一侧。

通过控制板300与水冷板400分别位于安装板110两侧，有利于充分利用安装板110的连接面积，方便安装控制板300与水冷板400。另外控制板300属于低压工作器件，而IGBT模块500高压工作器件，通过安装板110将控制板300与IGBT模块500间隔，有利于降低IGBT模块500对控制板300造成的干扰影响，提高稳定性与可靠性。

参照图4，在本实用新型的一些实施例中，安装板110与控制板300连接的侧面上设置有凹槽部111，控制板300设置在凹槽部111内。

通过安装板110设置有凹槽部111并且控制板300位于凹槽部111中，使得在竖直方向上水冷板400的投影与控制板300的投影部分或完全重叠，有利于进一步减少整体在竖直方向上的投影面积。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，框体100的其一侧壁面上设置有连接孔组120，控制板300、水冷板400以及IGBT模块500均通过连接孔组120与外部器件连接。

在框体100的同一侧壁面上设置有连接孔组120，控制板300通过连接孔组120与外部控制装置电性连接，水冷板400通过连接孔组120与外部冷却液管连接，IGBT模块500通过连接孔组120与外部导线连接，以此使得SVG设备组装连接多个SVG功率模块时，能够在框体100的同一侧壁面上完成连接操作，进而减小安装所需要的操作空间。

参照图1、图3和图4，在本实用新型的一些实施例中，水冷板400设置有能够与外部冷却液管道连接的水冷连接端口410，控制板300设置有能够与外部控制装置连接的控制连接端口310，水冷连接端口410穿过连接孔组120伸出至外部，控制连接端口310位于框体100内。

以此结构，使得水冷连接端口410与控制连接端口310不处于同一竖直线上，在水冷连接端口410发生冷却液泄漏时，能够避免冷却液滴落在控制连接端口310上，有利于提高安全性和可靠性。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括设置在框体100上的用于与外部控制装置电性连接的直流检测端口800，直流检测端口800与电容组200电性连接，直流检测端口800位于框体100上连接孔组120所在的壁面上，在竖直方向上直流检测端口800的投影与水冷板400的连接端的投影不重叠。

为了更加准确进行无功补偿，通过设置有与电容组200电性连接的直流检测端口800，外部控制装置与直流检测端口连接800以获取电容组200，即直流侧的检测信号，外部控制装置根据检测信号产生控制信号传输至控制板300，控制板300根据控制信号控制IGBT模块500工作。直流检测端口800位于连接孔组120所在框体100的同一侧壁面上，有利于在框体100的同一侧壁面上完成连接操作，同时直流检测端口800的投影与水冷板400的连接端的投影不重叠，有利于在水冷板400的连接端发生冷却液泄漏时，避免冷却液滴落在直流检测端口800上，提高安全性和可靠性。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，框体100设置有用于对电容组200散热的散热孔组130，以此结构，有利于电容组200的热量散发，降低电容组200的工作温度。

根据本实用新型的第二方面实施例的SVG设备，包括：控制装置、冷却液管道以及电网连接线，还包括至少一个上述的一种水冷SVG功率模块，控制装置与控制板300电性连接，冷却液管道与水冷板400连接，电网连接线与IGBT模块500电性连接。

控制装置产生控制信号传输至控制板300，控制板300根据控制信号控制IGBT模块500工作，IGBT模块500通过电网连接线与电网连接，在控制板300的控制下将电容组200投切至电网，进而吸收或发出满足电网需求的无功功率，水冷板400通过冷却液管道获取和排放冷却液，以对IGBT模块500进行冷却。采用上述的一种水冷SVG功率模块，由于水冷SVG功率模块能够减少竖直方向上的投影面积，因此能够减少壳体的占地面积，即降低SVG设备的占地面积，满足使用需求，有利于降低成本。

当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种水冷SVG功率模块，其特征在于，包括：

框体(100)，所述框体(100)上竖直设置有安装板(110)；电容组(200)，所述电容组(200)包括多个水平排列的电容器(210)并且所述电容器(210)竖直设置在所述框体(100)上；

控制板(300)，所述控制板(300)与所述安装板(110)连接并且所述控制板(300)与所述安装板(110)平行；水冷板(400)，所述水冷板(400)与所述安装板(110)连接并且所述水冷板(400)与所述安装板(110)平行；IGBT模块(500)，所述IGBT模块(500)与所述水冷板(400)连接，所述控制板(300)与所述IGBT模块(500)电性连接，所述水冷板(400)以及所述IGBT模块(500)均位于所述电容组(200)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：还包括位于所述电容组(200)上方并且与所述安装板(110)连接的放电电阻(600)，所述放电电阻(600)与所述电容组(200)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：还包括位于所述电容组(200)与所述IGBT模块(500)之间的叠层母排(700)，所述叠层母排(700)分别与所述IGBT模块(500)和所述电容组(200)连接以使所述IGBT模块(500)与所述电容组(200)电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：所述控制板(300)位于所述安装板(110)的一侧，所述电容组(200)、所述水冷板(400)、所述IGBT模块(500)以及所述放电电阻(600)均位于所述安装板(110)的另一侧。

5.根据权利要求2所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：所述安装板(110)与所述控制板(300)连接的侧面上设置有凹槽部(111)，所述控制板(300)设置在所述凹槽部(111)内。

6.根据权利要求5所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：所述框体(100)的其一侧壁面上设置有连接孔组(120)，所述控制板(300)、所述水冷板(400)以及所述IGBT模块(500)均通过所述连接孔组(120)与外部器件连接。

7.根据权利要求6所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：所述水冷板(400)设置有能够与外部冷却液管道连接的水冷连接端口(410)，所述控制板(300)设置有能够与外部控制装置连接的控制连接端口(310)，所述水冷连接端口(410)穿过所述连接孔组(120)伸出至外部，所述控制连接端口(310)位于所述框体(100)内。

8.根据权利要求7所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：还包括设置在所述框体(100)上的用于与外部控制装置电性连接的直流检测端口(800)，所述直流检测端口(800)与所述电容组(200)电性连接，所述直流检测端口(800)位于所述框体(100)上设置有所述连接孔组(120)的壁面上，在竖直方向上所述直流检测端口(800)的投影与所述水冷板(400)的连接端的投影不重叠。

9.根据权利要求1所述的一种水冷SVG功率模块，其特征在于：所述框体(100)设置有用于对所述电容组(200)散热的散热孔组(130)。

10.SVG设备，其特征在于，包括：控制装置、冷却液管道以及电网连接线，还包括至少一个如权利要求1至9任一权利要求所述的一种水冷SVG功率模块，所述控制装置与所述控制板(300)电性连接，所述冷却液管道与所述水冷板(400)连接，所述电网连接线与所述IGBT模块(500)电性连接。

Images