CN213635720U - 滤波电容模块、机柜以及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种滤波电容模块、机柜以及风力发电机组，滤波电容模块包括接触器、滤波电容、陷波电感以及支撑结构，所述支撑结构包括集合板和支撑板，所述集合板在厚度方向上具有相背的第一表面和第二表面，所述接触器设置于所述集合板的第一表面，所述支撑板固定连接于所述集合板的第二表面上，所述滤波电容固定于所述支撑板上；所述陷波电感固定于所述支撑板上，且所述陷波电感靠近所述集合板布置，所述陷波电感的第一端与所述接触器电连接，所述陷波电感的第二端与所述滤波电容电连接，该陷波电感可控制电网中的电压波动，从而可以抑制在开关频率处的谐波干扰。

Description

滤波电容模块、机柜以及风力发电机组

技术领域

本公开属于电气设备技术领域，尤其涉及一种滤波电容器模块、机柜及风力发电机组。

背景技术

在风力发电机组中，变流器通常是将风力发电机组输出的低频交流电转换为电网侧工频交流电的设备。由于电网会有电压波动，可以通过设置滤波电容模块来调节电路中的电压范围，例如可以吸收电压峰值能量，降低最大电压值，从而保护电网中的电子元件。

目前的滤波电容模块无法很好地克服开关频率处的谐波干扰问题。

实用新型内容

本公开的主要目的在于提供一种滤波电容模块，以抑制在开关频率处的谐波干扰。

针对上述目的，本公开提供如下技术方案：

本公开的一个方面，提供一种滤波电容模块，包括接触器、滤波电容、陷波电感以及支撑结构，所述支撑结构包括集合板和支撑板，所述集合板在厚度方向上具有相背的第一表面和第二表面，所述接触器设置于所述集合板的第一表面，所述支撑板固定连接于所述集合板的第二表面上，所述滤波电容固定于所述支撑板上；所述陷波电感固定于所述支撑板上，且所述陷波电感靠近所述集合板布置，所述陷波电感的第一端与所述接触器电连接，所述陷波电感的第二端与所述滤波电容电连接。

本公开一示例性实施例，所述支撑板包括上下并排且间隔连接于所述集合板上的第一支撑板和第二支撑板，所述接触器位于所述第一支撑板的上方，所述陷波电感固定于所述第二支撑板上，且所述陷波电感通过导电部件与所述接触器的下部接线端子电连接。

可选地，所述滤波电容模块还包括放电板，所述放电板位于所述集合板的第二表面上，且与所述接触器相对设置，所述放电板的第一端与所述陷波电感电连接，所述放电板的第二端接地。

进一步地，所述滤波电容模块还包括电流互感器，所述电流互感器在所述滤波电容模块的纵向上位于所述接触器和所述陷波电感之间，且所述电流互感器与所述陷波电感电连接。

本公开另一示例性实施例，所述滤波电容模块还包括与所述集合板相对设置的第一护板、连接于所述第一护板和所述集合板之间的第二护板以及固定于所述第二护板上且与大地导通的地排，所述地排与所述放电板的第二端电连接，所述第一支撑板和所述第二支撑板平行地固定在所述集合板和所述第一护板之间。

进一步地，所述导电部件为S型铜排，所述S型铜排为多个且相邻的S型铜排间隔设置，所述集合板上设置有供所述S型铜排穿过的通孔，所述S型铜排的第一端位于所述集合板的第一表面侧，且与所述接触器的下端电连接，所述S型铜排的第二端位于所述集合板的第二表面侧，并与所述陷波电感电连接。

可选地，所述第二支撑板位于所述第一支撑板的下方，所述滤波电容模块还包括导轨，所述导轨布置于所述第二支撑板的下部的边缘，所述导轨呈L型结构，所述导轨的第一边固定于所述第二支撑板的宽度方向的侧边，所述导轨的第二边支撑于所述第二支撑板的下部。

本公开另一示例性实施例，所述滤波电容模块还包括限位支脚，所述限位支脚包括直角板和位于所述直角板的延伸方向两端的加强筋，所述直角板的一边固定于所述集合板下端的第一表面侧，所述直角板的另一边与所述第二支撑板的下表面共面。

本公开另一方面，提供一种机柜，所述机柜包括柜体、设置于所述柜体内的支撑板以及固定于所述支撑板上的如上所述的滤波电容模块。

本公开另一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括如上所述的机柜。

本公开提供的滤波电容模块、机柜以及风力发电机组至少具有如下有益效果：滤波电容模块包括陷波电感，通过在滤波电容模块中设置与滤波电容电连接的陷波电感，可控制电网中的电压波动，从而可以抑制在开关频率处的谐波干扰。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1为本公开一示例性实施例提供的滤波电容模块的第一视角的结构图。

图2为图1中的滤波电容模块的第二视角的结构图。

图3为图1中的滤波电容模块的第三视角的结构图。

图4为图1中的陷波电感和接触器连接后的结构图。

附图标记说明：

1、集合板； 2、接触器；

3、滤波电容； 4、陷波电感；

5、电流互感器； 6、S型铜排；

7、支撑板； 9、放电板；

10、地排； 11、第一护板；

12、第二护板； 13、导轨；

14、限位支脚； 71、第一支撑板；

72、第二支撑板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，不应被理解为本公开的实施形态限于在此阐述的实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

风力发电机组内设置有机柜，该机柜包括柜体、设置于柜体内的支撑板以及固定于支撑板上的滤波电容模块。

本公开提供一种滤波电容模块，该滤波电容模块包括接触器2、支撑板7滤波电容3、陷波电感4以及支撑结构，支撑结构可包括集合板1和支撑板7，集合板1在厚度方向具有相背的第一表面和第二表面，接触器2设置于集合板1的第一表面，支撑板7固定连接于集合板1的第二表面上，滤波电容3固定于支撑板7上。陷波电感4固定于支撑板7上，且靠近集合板1布置，陷波电感4的第一端与接触器2电连接，陷波电感4的第二端与滤波电容3电连接。

本公开中，滤波电容模块能够吸收电网中存在的电压波动而产生的峰值能量，避免电气元件发生损坏，从而对电气元件形成保护。进一步地，通过在滤波电容模块中设置与滤波电容3电连接的陷波电感4，可控制电网中的电压波动，从而可以抑制在开关频率处的谐波干扰。

具体地，参照图1至图3，支撑结构可以为框架结构，例如但不限于，支撑结构大致形成为长方体结构，更便于空间排布。

支撑结构包括纵向设置的集合板1、与该集合板1并排且间隔设置的第一护板11、连接于第一护板11和集合板1之间的第二护板12。支撑板7可横向连接于集合板1和第一护板11之间，具体地，支撑板7可包括第一支撑板71和第二支撑板72，其中，第一支撑板71和第二支撑板72平行地固定在集合板1和第一护板11之间，以使支撑结构形成为上下两层布局方式。例如，第一支撑板71大致固定于集合板1的中部，第二支撑板72大致布置于该集合板1的底端。

根据器件选型的需要，第一支撑板71和第二支撑板72可以布置为上下并排且间隔设置的多个。根据需要，第一支撑板71与集合板1之间也可以非垂直设置。

本实施例中，集合板1的背离第一护板11的表面可为第一表面，集合板1的朝向第一护板11的表面可以为第二表面。滤波电容模块还可以包括电流互感器5和放电板9，用于对滤波电容3进行保护。接触器2和电流互感器5可以固定于该集合板1的第一表面上，放电板9可以固定于该集合板1的第二表面上，例如但不限于，放电板9可以与接触器2相对设置，放电板9的第一端可以与陷波电感4电连接，例如但不限于，可以通过导线电连接于陷波电感4的第一端或者第二端，放电板9的第二端可以与地排10电连接。

具体地，接触器2设置于集合板1的上部，即位于第一支撑板71的上方，电流互感器5可以布置于接触器2的下方，且与接触器2的下部接线端子电连接，接触器2的上部接线端子可以通过电缆与网侧断路器连接。电流互感器5在滤波电容模块的纵向上位于接触器2和陷波电感4之间，且电流互感器5与陷波电感4电连接。

实际上，接触器2的上部接线端子通过电缆与网侧断路器连接，接触器2的下部接线端子与陷波电感4的第一端电连接，陷波电感4的第二端与滤波电容3的第一端电连接，滤波电容3的第二端与地排10电连接，其中，电流互感器5固定在接触器2的下部接线端子与陷波电感4连接的电路上，以使电流互感器5通电并对电路进行保护。

进一步地，陷波电感4位于集合板1的第二表面侧，例如但不限于，固定于第二支撑板72上，且靠近集合板1布置，陷波电感4通过导电部件与接触器2的下部接线端子电连接，该导电部件可以为柔性导线，也可以为铜排结构，本实施例中，导电部件可以采用铜排结构。通过将陷波电感4设置于第二支撑板72的靠近集合板1的一侧，可以节省铜排结构的长度，从而可以降低铜排的制造成本。

实际上，铜排结构可以为S型铜排6，集合板1上设置有供S型铜排6穿过的通孔，该通孔可以贯穿第一表面和第二表面设置，S型铜排6可以穿设在该通孔中，以使两端分别位于集合板1的两侧。具体地，S型铜排6的第一端位于集合板1的第一表面侧，且与接触器2的下部接线端子电连接，S型铜排6的第二端位于集合板1的第二表面侧，并与陷波电感4电连接。如此设置，可以使集合板1的结构更加紧凑，从而使滤波电容模块的整体结构更加紧凑。

具体地，参照图4，S型铜排6可以为3个且依次水平排列，分别为第一S型铜排W、第二S型铜排U以及第三S型铜排V，且三者彼此间隔设置。第一S型铜排W的第一端的开口和第三S型铜排V的第一端的开口可以相向设置，第二S型铜排U的第一端的开口可以向上设置。3个S型铜排6朝向不同的方向弯曲，使滤波电容模块结构更加紧凑，如此设置可以使相邻S型铜排6彼此间隔开，又能很好地利用陷波电感4上方的空间，提高空间利用率。

继续参照图1至图3，本实施例中，滤波电容3设置有9个，其中3个滤波电容3布置在第二支撑板72的远离集合板1的一端，另外6个滤波电容3均匀布置在第一支撑板71上。陷波电感4设置有3个，其中，沿集合板1的宽度方向3个陷波电感4依次布置于第二支撑板72的靠近集合板1的一端，且每个陷波电感4分别与3个滤波电容3电连接。除此，每个陷波电感4分别与对应的一个S型铜排6电连接。

放电板9用于将滤波电容3上的电放掉，以对滤波电容3进行保护。具体地，该放电板9可以固定于集合板1的第二表面上，且与接触器2相对设置，放电板9的第一端与陷波电感4电连接，以使得放电板9能够与滤波电容3电连接，放电板9的第二端接地，从而可以通过该放电板9将滤波电容3与大地接通。本公开中，通过设置陷波电感4，控制采用LLCL拓扑结构，从而抑制开关频率处的谐波干扰。

进一步地，滤波电容模块还包括与大地导通的地排10，地排10可以与放电板9的第二端电连接，参照附图所示，地排10可以设置于第二护板12上，例如但不限于，设置于第二护板12的上部，并朝向壳体结构的内侧设置，即地排10设置于第一支撑板71的上部空间内。放电板9与地排10均设置于支撑结构的上部，缩短了放电板9与地排10两者之间的连接线路。

继续参照图1至图3，滤波电容模块还包括导轨13，导轨13布置于第二支撑板72的下部，例如但不限于，可以布置于第二支撑板72的下部的边缘，以便于滤波电容模块通过该导轨13进行安装定位。当需要将滤波电容模块安装于机柜时，可以通过该导轨13在机柜中插拔来实现拆装，从而可以简化滤波电容模块拆装过程，且便于滤波电容模块精准定位。可选地，导轨13可采用尼龙材料形成，以避免在滤波电容模块拆装过程中对机柜本体或者其他部件造成刮伤。可选地，导轨13可以形成为L型，该L型导轨的第一边可以固定于第二支撑板72的宽度方向的侧边，L型导轨的第二边可以支撑于第二支撑板72的下部，从而形成为L型导轨包裹在第二支撑板72的宽度方向的边缘。

滤波电容模块还包括限位支脚14，布置于集合板1的长度方向的下端的第一表面侧，该滤波电容模块可以通过限位支脚14安装固定于其他构件上，拆装过程方便快捷。可选地，限位支脚14可以形成为L型支脚，L型支脚的第一边固定于滤波电容模块的长度方向的端部，且第一边与滤波电容模块的长度方向的侧面贴合，L型支脚的第二边与滤波电容模块的底面相平且朝向远离滤波电容模块的方向延伸，以对滤波电容模块形成支撑。进一步地，限位支脚14还包括一对加强筋，且一对加强筋固定于L型支脚的两端，以提高L型支脚的结构强度。

本公开提供的滤波电容模块集成度高，结构紧凑，在机柜内占据空间较小，从而使机柜结构紧凑，体积较小，能有效利用安装控件。作为整体使用时，安装固定过程操作简单方便，降低安装过程中的劳动强度，提高了生产效率，使产品便于维护。除此，选用抗控制电压波动能力强，可耐受短时压降和电压中断，内置浪涌抑制器的接触器，该接触器可以具有很好的使用寿命。进一步地，滤波电容模块为上下两层布置，通过增设滤波电感，控制采用LLCL拓扑结构，降低开关频率处的谐波干扰。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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公开和简化描述，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公开的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本公开所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

Claims (10)

1.一种滤波电容模块，其特征在于，包括：接触器(2)、滤波电容(3)、陷波电感(4)以及支撑结构，所述支撑结构包括集合板(1)和支撑板(7)，所述集合板(1)在厚度方向上具有相背的第一表面和第二表面，所述接触器(2)设置于所述集合板(1)的第一表面，所述支撑板(7)固定连接于所述集合板(1)的第二表面上，所述滤波电容(3)固定于所述支撑板(7)上；所述陷波电感(4)固定于所述支撑板(7)上，且所述陷波电感(4)靠近所述集合板(1)布置，所述陷波电感(4)的第一端与所述接触器(2)电连接，所述陷波电感(4)的第二端与所述滤波电容(3)电连接。

2.如权利要求1所述的滤波电容模块，其特征在于，所述支撑板(7)包括上下并排且间隔连接于所述集合板(1)上的第一支撑板(71)和第二支撑板(72)，所述接触器(2)位于所述第一支撑板(71)的上方，所述陷波电感(4)固定于所述第二支撑板(72)上，且所述陷波电感(4)通过导电部件与所述接触器(2)的下部接线端子电连接。

3.如权利要求2所述的滤波电容模块，其特征在于，所述滤波电容模块还包括放电板(9)，所述放电板(9)位于所述集合板(1)的第二表面上，且与所述接触器(2)相对设置，所述放电板(9)的第一端与所述陷波电感(4)电连接，所述放电板(9)的第二端接地。

4.如权利要求3所述的滤波电容模块，其特征在于，所述滤波电容模块还包括电流互感器(5)，所述电流互感器(5)在所述滤波电容模块的纵向上位于所述接触器(2)和所述陷波电感(4)之间，且所述电流互感器(5)与所述陷波电感(4)电连接。

5.如权利要求4所述的滤波电容模块，其特征在于，所述滤波电容模块还包括与所述集合板(1)相对设置的第一护板(11)、连接于所述第一护板(11)和所述集合板(1)之间的第二护板(12)，以及固定于所述第二护板(12)上且与大地导通的地排(10)，所述地排(10)与所述放电板(9)的第二端电连接，所述第一支撑板(71)和所述第二支撑板(72)平行地固定在所述集合板(1)和所述第一护板(11)之间。

6.如权利要求2所述的滤波电容模块，其特征在于，所述导电部件为S型铜排(6)，所述S型铜排(6)为多个且相邻的S型铜排(6)间隔设置，所述集合板(1)上设置有供所述S型铜排(6)穿过的通孔，所述S型铜排(6)的第一端位于所述集合板(1)的第一表面侧，且与所述接触器(2)的下端电连接，所述S型铜排(6)的第二端位于所述集合板(1)的第二表面侧，并与所述陷波电感(4)电连接。

7.如权利要求4所述的滤波电容模块，其特征在于，所述第二支撑板(72)位于所述第一支撑板(71)的下方，所述滤波电容模块还包括导轨(13)，所述导轨(13)布置于所述第二支撑板(72)的下部的边缘，所述导轨(13)呈L型结构，所述导轨(13)的第一边固定于所述第二支撑板(72)的宽度方向的侧边，所述导轨(13)的第二边支撑于所述第二支撑板(72)的下部。

8.如权利要求2所述的滤波电容模块，其特征在于，所述滤波电容模块还包括限位支脚(14)，所述限位支脚(14)包括直角板(141)和位于所述直角板(141)的延伸方向两端的加强筋(142)，所述直角板(141)的一边固定于所述集合板(1)下端的第一表面侧，所述直角板(141)的另一边与所述第二支撑板(72)的下表面共面。

9.一种机柜，其特征在于，所述机柜包括柜体、设置于所述柜体内的支撑板以及固定于所述支撑板上的如权利要求1-8中任一项所述的滤波电容模块。

10.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括如权利要求9所述的机柜。

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