基于壓接式igbt的多電平模組單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于壓接式IGBT的多電平模組單元，屬于電力設(shè)備附屬配件技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的柔性直流輸電以及無功補償系統(tǒng)多采用模塊化設(shè)計，多電平模組單元是柔性直流輸電以及無功補償系統(tǒng)中的核心單元，其性能的優(yōu)劣關(guān)系著整個系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，
[0003]目前的多電平模組單元多采用耐壓和通流能力一般的器件，造成單個子模塊的耐壓和通流能力不足，單個模塊的容量有限，工程中所需子模塊的數(shù)量較多，可靠性降低，大容量的系統(tǒng)很難實現(xiàn)。同時，很多多電平模組單元的布局較為混亂，一次元器件和二次板卡混合布局，一次元器件的動作經(jīng)常對二次板卡造成干擾和影響，嚴(yán)重降低了子模塊運行的可靠性；板卡的維護(hù)也較為復(fù)雜，如需更換甚至需要拔出子模塊的水接頭，抽出子模塊，現(xiàn)場的工作量會大大增加，支路水管漏水的風(fēng)險也會增加。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種基于壓接式IGBT的多電平模組單元，該模塊可耐更高電壓、通更大電流，從而便于大容量系統(tǒng)的實現(xiàn)，同時模塊結(jié)構(gòu)緊湊，一次元器件和二次板卡分區(qū)布置，板卡可方便維護(hù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、可維護(hù)性，降低了運行風(fēng)險、維護(hù)風(fēng)險。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:包括儲能電容、控制盒組件、壓緊機構(gòu)組件、真空接觸器、上支撐板、下支撐板、定位塊、底座、底板；儲能電容安裝在底板的一端，底座和真空接觸器通過下支撐板固定在一起并通過定位塊安裝在底板的另一端，底座上安裝壓緊機構(gòu)組件，壓緊機構(gòu)上部前側(cè)連接上支撐板；控制盒組件靠近壓緊機構(gòu)一側(cè)上下分別與上支撐板、下支撐板連接固定。
[0007]所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述壓緊機構(gòu)組件包括依次疊放的上壓裝板、碟簧、墊塊、IGBT、散熱器、母排、電阻、下壓裝板；上壓裝板和下壓裝板四角對應(yīng)位置通過螺桿連接，將碟簧、墊塊、IGBT、散熱器、母排、電阻壓接固定在一起；
[0008]所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述控制盒組件包括外殼、控制板卡組件、電源板卡組件；所述控制板卡組件、電源板卡組件分別固定在外殼中。
[0009]所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述壓緊機構(gòu)組件橫向布置，IGBT的C極、E極的壓接接觸面和散熱器的散熱面均垂直于水平面，且平行于多電平模組單元的深度方向。
[0010]所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述壓緊機構(gòu)組件中的IGBT數(shù)量為2個或4個。
[0011]所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:壓緊機構(gòu)組件中還包括晶閘管。
[0012]所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述底座內(nèi)側(cè)安裝有導(dǎo)線槽，伸至控制盒組件內(nèi)部，用于二次走線。
[0013]有益效果:本實用新型提供的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，采用壓接式功率器件，模塊化設(shè)計，將一次元器件和二次組件分區(qū)布置，模塊兼顧機械強度、過電壓與絕緣配合、關(guān)鍵器件的合理布局和散熱性能、元器件之間電氣接線的可操作性和可靠性等，將各組成部分及元器件整合在一起，具有安裝快捷、維護(hù)方便、占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。采用上述方案后，可實現(xiàn)大容量的柔性直流輸電系統(tǒng)或無功補償系統(tǒng)，解決了多電平模組單元器件布局不合理造成的一次元器件動作對二次板卡產(chǎn)生干擾和影響以及板卡現(xiàn)場調(diào)試、維護(hù)不方便的問題。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型中壓緊機構(gòu)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型中控制盒組件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中:儲能電容101、壓緊機構(gòu)組件102、上支撐板103、控制盒組件104、下支撐板105、真空接觸器106、導(dǎo)線槽107、定位塊108、底座109、底板110 ;上壓裝板201、碟簧202、墊塊203、IGBT 204、散熱器205、母排206、電阻207、下壓裝板208 ;外殼301、控制板卡組件302、電源板卡組件303。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0019]如圖1所示，本實用新型提供一種基于壓接式IGBT的多電平模組單元，包括儲能電容101、控制盒組件104、壓緊機構(gòu)組件102、真空接觸器106、上支撐板103、下支撐板105、定位塊108、導(dǎo)線槽107、底座109、底板110 ;儲能電容101安裝在底板110的一端，而底座109和真空接觸器106通過下支撐板105固定在一起并通過定位塊108安裝在底板110的另一端，底座109上方安裝壓緊機構(gòu)組件102，壓緊機構(gòu)102前方安裝上支撐板103，控制盒組件104安裝于上支撐板103、下支撐板105前方，導(dǎo)線槽107安裝于底座109的內(nèi)側(cè)。
[0020]如圖2所示，所述壓緊機構(gòu)組件102包括依次豎向疊放的上壓裝板201、碟簧202、墊塊203、IGBT 204、散熱器205、母排206、電阻207、下壓裝板208 ;上壓裝板201和下壓裝板208四角對應(yīng)位置通過螺桿連接，將碟簧202、墊塊203、IGBT 204、散熱器205、母排206、電阻207壓接固定在一起；
[0021]所述壓緊機構(gòu)組件102橫向布置，IGBT204的C極、E極的壓接接觸面和散熱器205的散熱面均垂直于水平面，且平行于多電平模組單元的深度方向。這樣交流母排及直流母排均垂直于水平面，方便與儲能電容以及相鄰模塊的連接。
[0022]其中，所述壓緊機構(gòu)組件中的IGBT數(shù)量為2個或4個，IGBT形狀可為方形，也可為圓形，壓緊機構(gòu)組件中也可壓接晶閘管。
[0023]如圖3所示，所述控制盒組件104包括外殼301、控制板卡組件302、電源板卡組件303 ;所述控制板卡組件302、電源板卡組件303分別固定在外殼301中。其安裝于整個模塊的前方，可作為一個組件在模塊上整體安裝或拆卸?？刂坪薪M件內(nèi)的控制板卡和電源板卡可分別單獨安裝和拆卸。
[0024]實現(xiàn)了一次元器件和二次組件的分區(qū)布置:上述控制盒組件位于整個模塊的前方，與一次元器件隔離開。一次元器件和二次組件的分區(qū)布置有效屏蔽了一次側(cè)功率器件動作時對二次側(cè)產(chǎn)生的干擾，也便于二次組件的整體安裝、拆卸以及各板卡的單獨拆卸、維護(hù)。
[0025]本實用新型實現(xiàn)了二次組件的整體安裝、拆卸以及各板卡的單獨拆卸、維護(hù):二次組件，即控制盒組件，安裝于整個模塊的前方，包含控制板卡、電源板卡；控制盒組件可作為一個整體組件在模組上進(jìn)行安裝或拆卸。二次組件的可一體化操作，優(yōu)化了模組生產(chǎn)安裝的流程，降低了組裝過程中板卡因人為接觸損壞的風(fēng)險，也便于維護(hù)更換。同時，控制盒組件內(nèi)的控制板卡和電源板卡可分別單獨拆卸、維護(hù)。
[0026]本實施例的組裝過程如下:
[0027]首先，將下壓裝板208平置于事先設(shè)計的工裝中，將電阻207、母排206、散熱器205、IGBT 204、墊塊203、碟簧202、上壓裝板201按設(shè)計的順序依次擺放好；
[0028]接著，將四根螺桿分別穿過上壓裝板201至下壓裝板208擰緊，并施加器件所需的壓緊力；
[0029]接著，將底座109固定于上壓裝板201和下壓裝板208上，將導(dǎo)線槽107固定于底座109內(nèi)側(cè)；
[0030]接著，將真空接觸器106安裝于下支撐板105上；
[0031]接著，將裝有真空接觸器106的下支撐板105裝于底座109上，并將上支撐板103裝于壓緊機構(gòu)組件前側(cè)上部；
[0032]接著，將通用的M16吊耳裝于上壓裝板201和下壓裝板208頂部用于吊裝，將裝好的結(jié)構(gòu)吊轉(zhuǎn)扶正，并與已裝好定位塊108的底板110固定；
[0033]接著，將儲能電容101吊裝于底板110上；
[0034]接著，交流母排206和真空接觸器106之間安裝連接銅排；
[0035]接著，組裝控制盒組件104，控制盒組件104由外殼301、控制板卡組件302、電源板卡組件303構(gòu)成；組裝好控制板卡組件302、電源板卡組件303，將控制板卡組件302和電源板卡組件303安裝于外殼301上。
[0036]最后，將組裝好的控制盒組件104連接安裝于模塊前方的上支撐板103、下支撐板105上，完成所有接線。
[0037]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:包括儲能電容、控制盒組件、壓緊機構(gòu)組件、真空接觸器、上支撐板、下支撐板、定位塊、底座、底板；儲能電容安裝在底板的一端，底座和真空接觸器通過下支撐板固定在一起并通過定位塊安裝在底板的另一端，底座上安裝壓緊機構(gòu)組件，壓緊機構(gòu)上部前側(cè)連接上支撐板；控制盒組件靠近壓緊機構(gòu)一側(cè)上下分別與上支撐板、下支撐板連接固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述壓緊機構(gòu)組件包括依次疊放的上壓裝板、碟簧、墊塊、IGBT、散熱器、母排、電阻、下壓裝板；上壓裝板和下壓裝板四角對應(yīng)位置通過螺桿連接，將碟簧、墊塊、IGBT、散熱器、母排、電阻壓接固定在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述控制盒組件包括外殼、控制板卡組件、電源板卡組件；所述控制板卡組件、電源板卡組件分別固定在外殼中。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述壓緊機構(gòu)組件橫向布置，IGBT的C極、E極的壓接接觸面和散熱器的散熱面均垂直于水平面，且平行于多電平模組單元的深度方向。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述壓緊機構(gòu)組件中的IGBT數(shù)量為2個或4個。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:壓緊機構(gòu)組件中還包括晶閘管。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于壓接式IGBT的多電平模組單元，其特征在于:所述底座內(nèi)側(cè)安裝有導(dǎo)線槽，伸至控制盒組件內(nèi)部，用于二次走線。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于壓接式IGBT的多電平模組單元，包括儲能電容、控制盒組件、壓緊機構(gòu)組件、真空接觸器、上支撐板、下支撐板、定位塊、底座、底板；儲能電容安裝在底板的一端，底座和真空接觸器通過下支撐板固定在一起并通過定位塊安裝在底板的另一端，底座上安裝壓緊機構(gòu)組件，壓緊機構(gòu)上部前側(cè)連接上支撐板；控制盒組件靠近壓緊機構(gòu)一側(cè)上下分別與上支撐板、下支撐板連接固定，導(dǎo)線槽安裝于底座的內(nèi)側(cè)。本實用新型結(jié)構(gòu)中，一次元器件與二次控制板卡分區(qū)布置，滿足電力設(shè)備的耐受高壓、耐受大電流、耐受強電磁干擾、良好的散熱性能，電氣接線的可操作性、可維護(hù)性等特點。
【IPC分類】H01L25/11, H02M1/00
【公開號】CN205104487
【申請?zhí)枴緾N201520878557
【發(fā)明人】高彪, 潘淳, 李漢杰, 盛曉東, 汪濤, 馮亞東, 文繼峰, 劉國偉, 陳勇, 謝曄源
【申請人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月5日