CN218499005U - 一种igct压装式液冷功率换流单元 - Google Patents
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Abstract
一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其包括：框架、电容以及IGCT组件，框架为钣金材料焊接而成的金属骨架；电容设置在框架的内部的其中一侧，框架的另一侧通过盖板将其围挡起来形成内部空间；IGCT组件是具有液冷散热结构的IGCT开关电路单元，其设置在内部空间中，液冷散热结构上连接有冷却管路组件；电容与IGCT组件的其中一端之间通过BUSBAR连接起来，IGCT组件的另一端连接有铜排接头。本实用新型的功率换流单元内部结构简洁，布局合理，移动方便，操作安全。并通过在冷却管路中通入冷却介质，使功率换流单元在工作时产生的热量被转移出去，保持IGCT组件的工作温度处于合理区间，保障运行平稳和安全。
Description
技术领域
本实用新型属于功率换流单元技术领域，具体涉及一种IGCT压装式液冷功率换流单元。
背景技术
功率换流单元主要用于电力电子设备，主要作用是在直流电和交流电之间进行变换。
随着现代电力电子技术的发展，各种用电设备对于功率换流单元的应用越来越广泛，同时对电子器件电流电压以及功率容量要求也越来越高。集成门极换流晶闸管IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor)的出现满足了这些需求，但现有技术中的IGCT器件使用方式普遍为压接式，其体积较大，同时在工作过程中的损耗很大，使得IGCT器件工作状态不够稳定，因此，必须设计合理的单元结构，来保证IGCT器件工作状态的稳定。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种IGCT压装式液冷功率换流单元。
本实用新型采用如下的技术方案：
一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其包括：框架、电容以及IGCT组件，所述框架为钣金材料焊接而成的金属骨架；所述电容设置在框架的内部的其中一侧，框架的另一侧通过盖板将其围挡起来形成内部空间；所述IGCT组件是具有液冷散热结构的IGCT开关电路单元，其设置在所述内部空间中，所述液冷散热结构上连接有冷却管路组件；所述电容与IGCT组件的其中一端之间通过BUSBAR连接起来，所述IGCT组件的另一端连接有铜排接头。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述冷却管路组件是由水管经过焊接或使用带有螺纹的接头进行连接组合而成的管路。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述冷却管路组件上安装有温度探头，所述温度探头为铝合金制成的带螺纹探针，用于监测管路内冷却液的温度。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述IGCT组件连接的铜排接头包括第一输入铜排、第二输入铜排、第一输出铜排以及第二输出铜排。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一输出铜排以及第二输出铜排分别与旁路开关相连接。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述旁路开关上还设置有用于控制旁路开关闭合的旁路开关控制器。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述功率换流单元还包括用于向元器件提供能源的电源模块。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述功率换流单元还包括控制器。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述控制器分别通过线缆与电容的正负极连接，通过光纤与IGCT组件连接，通过线缆与旁路开关控制器连接，通过线缆与温度探头连接，通过电缆与电源模块连接。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述控制器还通过光纤与系统控制器连接。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述框架的底部安装有单边轴承以及轴承板。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述盖板包括第一盖板、第二盖板、第三盖板以及第四盖板，所述第一盖板、第二盖板、第三盖板以及第四盖板分别设置在框架的另一侧的四个侧面上。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述框架上还设置有绝缘支撑，所述绝缘支撑包括第一绝缘支撑、第二绝缘支撑以及第三绝缘支撑。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元通过高强度结构框架集成电容，IGCT开关单元，控制器，冷却管路组件，并配合连接铜排及输入输出铜排，构成完整的换流单元回路。其内部结构简洁，布局合理，移动方便，操作安全。并通过在冷却管路中通入一定流量及温度的冷却介质，使IGCT压装式液冷功率换流单元在工作时产生的热量被转移出去，保持IGCT组件的工作温度处于合理区间，保障运行平稳和安全。
附图说明
图1是本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元的整体结构示意图；
图2是本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元的底部结构示意图；
图3是本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元的内部结构示意图。
图中：
1框架，2电容，3IGCT组件，4控制器，5电源模块，6BUSBAR，7第一输入铜排，8第二输入铜排，9第一输出铜排，10第二输出铜排，11旁路开关，12旁路开关控制器，13冷却管路组件，14温度探头，15单边轴承，16轴承板，17第一盖板，18第二盖板，19第三盖板，20第四盖板，21第一绝缘支撑，22第二绝缘支撑，23第三绝缘支撑。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
图1是本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元的整体结构示意图；
图2是本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元的底部结构示意图；图3是本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元的内部结构示意图。如图1、图2、图3所示，本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元包括框架1、电容2以及IGCT组件3。
框架1为钣金材料焊接而成的金属骨架，电容2设置在框架1的内部的其中一侧，框架1的另一侧通过盖板将其围挡起来形成内部空间。
IGCT组件3是具有液冷散热结构的IGCT开关电路单元，其设置在内部空间中，液冷散热结构上连接有冷却管路组件13。
电容2与IGCT组件3的其中一端之间通过BUSBAR(复合母排)6连接起来，IGCT组件3的另一端连接有铜排接头。
BUSBAR6是两张或多张紫铜板裁边冲孔后与绝缘薄膜材料间隔叠合而成。
冷却管路组件13是由水管经过焊接或使用带有螺纹的接头进行连接组合而成的管路。
冷却管路组件13上安装有温度探头14，温度探头14为铝合金制成的带螺纹探针，用于监测管路内冷却液的温度。
IGCT组件3连接的铜排接头包括第一输入铜排7、第二输入铜排8、第一输出铜排9以及第二输出铜排10，第一输出铜排9以及第二输出铜排10分别与旁路开关11相连接。
第一输入铜排7、第二输入铜排8、第一输出铜排9以及第二输出铜排10由紫铜母排或板材制成。
旁路开关11上还设置有用于控制旁路开关11闭合的旁路开关控制器12。
本功率换流单元还包括用于向元器件提供能源的电源模块5。
本功率换流单元还包括控制器4，其用于采集电压、电流、温度等信号进行分析计算，并向受控器件发出指令。
控制器4分别通过线缆与电容2的正负极连接，用于检测电容2的电压；通过光纤与IGCT组件3连接，用于接收IGCT的工作状态信号和发出工作指令给IGCT；通过线缆与旁路开关控制器12连接，用于发送工作指令给旁路开关控制器12；通过线缆与温度探头14连接，用于检测水温；通过电缆与电源模块5连接，用于获取工作电源。
控制器4还通过光纤与外部的系统控制器进行连接，用于上报和接收系统控制器的指令。
框架1的底部安装有单边轴承15以及轴承板16。
单边轴承15是一种特殊型号的轴承，一侧有带螺纹的轴杆。轴承板16是金属板制成的能承受一定压力的安装板。
盖板包括第一盖板17、第二盖板18、第三盖板19以及第四盖板20，第一盖板17、第二盖板18、第三盖板19以及第四盖板20分别设置在框架1的另一侧的四个侧面上，使得框架1形成内部空间。盖板均由绝缘材制成。
框架1上还设置有绝缘支撑，绝缘支撑包括第一绝缘支撑21、第二绝缘支撑22以及第三绝缘支撑23，用于放置框架1内部的各种元器件。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的一种IGCT压装式液冷功率换流单元通过高强度结构框架集成电容，IGCT开关单元，控制器，冷却管路组件，并配合连接铜排及输入输出铜排，构成完整的换流单元回路。其内部结构简洁，布局合理，移动方便，操作安全。并通过在冷却管路中通入一定流量及温度的冷却介质，使IGCT压装式液冷功率换流单元在工作时产生的热量被转移出去，保持IGCT组件的工作温度处于合理区间，保障运行平稳和安全。
本实用新型申请人结合说明书附图对本实用新型的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的实用新型精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其包括：框架(1)、电容(2)以及IGCT组件(3)，其特征在于：
所述框架(1)为钣金材料焊接而成的金属骨架；
所述电容(2)设置在框架(1)的内部的其中一侧，框架(1)的另一侧通过盖板将其围挡起来形成内部空间；
所述IGCT组件(3)是具有液冷散热结构的IGCT开关电路单元，其设置在所述内部空间中，所述液冷散热结构上连接有冷却管路组件(13)；
所述电容(2)与IGCT组件(3)的其中一端之间通过BUSBAR(6)连接起来，所述IGCT组件(3)的另一端连接有铜排接头。
2.根据权利要求1所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述冷却管路组件(13)是由水管经过焊接或使用带有螺纹的接头进行连接组合而成的管路。
3.根据权利要求2所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述冷却管路组件(13)上安装有温度探头(14)，所述温度探头(14)为铝合金制成的带螺纹探针，用于监测管路内冷却液的温度。
4.根据权利要求1所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述IGCT组件(3)连接的铜排接头包括第一输入铜排(7)、第二输入铜排(8)、第一输出铜排(9)以及第二输出铜排(10)；
所述第一输出铜排(9)以及第二输出铜排(10)分别与旁路开关(11)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述旁路开关(11)上还设置有用于控制旁路开关(11)闭合的旁路开关控制器(12)。
6.根据权利要求1所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述功率换流单元还包括用于向元器件提供能源的电源模块(5)。
7.根据权利要求1所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述功率换流单元还包括控制器(4)；
所述控制器(4)分别通过线缆与电容(2)的正负极连接，通过光纤与IGCT组件(3)连接，通过线缆与旁路开关控制器(12)连接，通过线缆与温度探头(14)连接，通过电缆与电源模块(5)连接；
所述控制器(4)还通过光纤与系统控制器连接。
8.根据权利要求1所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述框架(1)的底部安装有单边轴承(15)以及轴承板(16)。
9.根据权利要求1所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述盖板包括第一盖板(17)、第二盖板(18)、第三盖板(19)以及第四盖板(20)，所述第一盖板(17)、第二盖板(18)、第三盖板(19)以及第四盖板(20)分别设置在框架(1)的另一侧的四个侧面上。
10.根据权利要求1所述的一种IGCT压装式液冷功率换流单元，其特征在于：
所述框架(1)上还设置有绝缘支撑，所述绝缘支撑包括第一绝缘支撑(21)、第二绝缘支撑(22)以及第三绝缘支撑(23)。
Priority Applications (1)
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| CN202222097233.0U CN218499005U (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 一种igct压装式液冷功率换流单元 |
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2022
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