分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括組合式過電壓保護(hù)器、能量吸收器、連接電抗器、功率單元、功率單元嵌位限壓器、層疊母線和IGBT感應(yīng)電壓嵌位器；能量吸收器與連接電抗器并聯(lián)后的一端連接組合式過電壓保護(hù)器，并聯(lián)后的另一端連接功率單元，且功率單元嵌位限壓器和層疊母線分別與功率單元連接。本發(fā)明采用五級(jí)防線，對(duì)來自各方面的過電壓能量進(jìn)行抑制，能夠防止由于裝置過電壓侵入連接電抗器的截流過電壓、IGBT關(guān)斷過電壓等危險(xiǎn)過電壓對(duì)IGBT的危害，保證SVG裝置的安全可靠運(yùn)行；且該系統(tǒng)及方法操作簡單、工作效率高及延長了該SVG裝置的使用壽命。
【專利說明】分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中壓靜止型動(dòng)態(tài)同步補(bǔ)償裝置，簡稱SVG，以其能夠快速響應(yīng)信號(hào)變化、能夠吸收和發(fā)出無功功率進(jìn)行雙向調(diào)節(jié)、占地面積小及調(diào)節(jié)特性不受電網(wǎng)電壓的影響等諸多的優(yōu)勢，在21世紀(jì)的電能質(zhì)量治理技術(shù)中，成為無可爭辯的核心產(chǎn)品，而得到了長足的發(fā)展，并成為電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。該技術(shù)在鋼鐵、有色、礦山、電氣化鐵路、風(fēng)電等領(lǐng)域也有極大的運(yùn)用前景，但在該項(xiàng)技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的研究推廣生產(chǎn)的初級(jí)階段，在現(xiàn)場運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)功率單元的IGBT莫明擊穿，爆炸導(dǎo)致裝置停機(jī)無法正常運(yùn)行；更有甚者還發(fā)生由于IGBT爆炸而引發(fā)的裝置內(nèi)部短路，使裝置大面積損壞而失去應(yīng)有功能，這種缺陷給現(xiàn)場的生產(chǎn)帶來較大的損失和惡劣的影響。而造成上述問題的原因來自多方面，主要有以下幾方面:
[0003]I)中壓SVG屬于直接式接入方式，將連接電抗器直接連接于母線上，母線在運(yùn)行中發(fā)生的各類暫態(tài)過電壓和瞬時(shí)過電壓，都會(huì)通過連接電抗器作用于SVG上鏈接的各功率單元IGBT上，對(duì)IGBT的安全運(yùn)行帶來了較大威脅，長此以往，可能發(fā)生將某一薄弱功率單元IGBT的C、E極擊穿而導(dǎo)致“直通”事故發(fā)生而爆炸。
[0004]2)由于連接電抗器的自身容量及電感量較大，尤其是有較大電流通過時(shí)，其自身存儲(chǔ)的磁場能量非常高，當(dāng)控制的PWM波作用于各功率單元IGBT時(shí)，在IGBT關(guān)斷到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)換過程中，由于電流快速轉(zhuǎn)換截?cái)?，必然使連接電抗器上產(chǎn)生較高的過電壓，該過電壓再疊加上系統(tǒng)自身電壓，全部作用在各功率單元IGBT上，水會(huì)使絕緣薄弱的某一薄弱功率單元IGBT的C、E極擊穿而使功率單元IGBT過流致停機(jī)。
[0005]3)由于功率單元IGBT的結(jié)構(gòu)所限，連接在電解電容與齊IGBT之間的正、負(fù)極直流母線，一般用銅排采用分立式進(jìn)行裝配，這種結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中，由于銅排自身雜散電感太大，而在IGBT工作于導(dǎo)通到關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過程中，產(chǎn)生較高的過電壓作用于功率單元IGBT的C、E極間，長期作用的結(jié)果必將導(dǎo)致IGBTC、E極絕緣擊穿而損壞。
[0006]4)正常情況下，用于驅(qū)動(dòng)IGBT工作的驅(qū)動(dòng)線是分別連接在IGBT的G、E極和驅(qū)動(dòng)板上對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)回路輸出端子上。在運(yùn)行中，由于長期運(yùn)行氧化、振動(dòng)、接觸不良的影響，必然使得功率單元IGBT的G、E極因接觸不良而“懸空”，當(dāng)交變的高電場作用于其上時(shí)，將會(huì)發(fā)生功率單元IGBT的“誤觸發(fā)”導(dǎo)通，而將使該單元IGBT支路過電流，輕則SVG停機(jī)，重則IGBT爆炸而形成內(nèi)部短路而造成更大損失。
[0007]綜合上述的描述，市面上急需一種新型的過電壓控制方法來解決上述的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)分為五級(jí)防線，對(duì)來自各方面的過電壓能量進(jìn)行抑制，有效防止功率單元IGBT的C、E極擊穿，保證SVG裝置安全可靠的運(yùn)行。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)，包括安裝于SVG進(jìn)線柜內(nèi)的組合式過電壓保護(hù)器、能量吸收器、連接電抗器、功率單元、功率單元嵌位限壓器、層疊母線和IGBT感應(yīng)電壓嵌位器；所述能量吸收器與連接電抗器并聯(lián)后的一端連接組合式過電壓保護(hù)器，并聯(lián)后的另一端連接功率單元，且所述功率單元嵌位限壓器和層疊母線分別與功率單元連接，所述IGBT感應(yīng)電壓嵌位器的兩端分別連接在功率單元中每個(gè)IGBT的G極和E極之間，且所述IGBT感應(yīng)電壓嵌位器的兩端連接在驅(qū)動(dòng)板的輸出端子G與輸出端子E之間；
[0010]所述層疊母線包括正極銅排和負(fù)極銅排，所述正極銅排與負(fù)極銅排重疊鋪放形成一母線，且所述正極銅排與負(fù)極銅排之間夾持有第一絕緣薄膜，所述母線的表面覆蓋有第
二絕緣薄膜。
[0011]其中，所述正極銅排的一端與串聯(lián)的電解電容器組的正極連接，所述正極銅排的另一端分別與功率單元中IGBT的E極連接。
[0012]其中，所述功率單元嵌位限壓器安裝在功率單元的兩根輸出銅排之間。
[0013]其中，所述IGBT感應(yīng)電壓嵌位器包括兩個(gè)穩(wěn)壓管和一個(gè)電阻；所述兩個(gè)穩(wěn)壓管反串聯(lián)后與電阻并聯(lián)。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種分布式層級(jí)過電壓控制方法，包括以下步驟:
[0015]步驟A:由組合式過電壓保護(hù)器形成第一級(jí)防線，對(duì)侵入SVG裝置電源的大氣過電壓和操作過電壓的大部分能量進(jìn)行吸收，并將大氣過電壓和操作過電壓的幅值限制在SVG裝置允許的安全范圍之內(nèi)；
[0016]步驟B:能量吸收器與連接電抗器并聯(lián)后形成第二級(jí)防線，在連接電抗器產(chǎn)生過電壓的瞬間，采用能量吸收器對(duì)連接電抗器上的大部分磁場能量進(jìn)行吸收，并將該連接電抗器產(chǎn)生的過電壓限制在SVG裝置安全范圍之內(nèi)；
[0017]步驟C:由功率單元嵌位限壓器形成第三級(jí)防線，將步驟A和步驟B中剩余的過電壓能量全部吸收，并將功率單元入口的電壓限制在功率單元中每個(gè)IGBT允許的絕緣范圍之內(nèi)；
[0018]步驟D:由層疊母線形成第四級(jí)防線，對(duì)母線雜散電感產(chǎn)生過電壓進(jìn)行吸收，使得母線雜散電感的過電壓大幅度減少；
[0019]步驟E:由IGBT感應(yīng)電壓嵌位器形成第五級(jí)防線，對(duì)驅(qū)動(dòng)板接觸不良所發(fā)生的交變電場感應(yīng)過電壓進(jìn)行消耗，并快速將存儲(chǔ)在IGBT的G極與E極之間的電荷進(jìn)行消耗。
[0020]其中，所述步驟D還包括通過加裝小容量無感電容,對(duì)功率單元中每個(gè)IGBT開關(guān)的過電壓進(jìn)行吸收
[0021]其中，所述層疊母線經(jīng)緊密墊壓成型，對(duì)正極銅排和負(fù)極銅排進(jìn)行散熱，并對(duì)層疊母線周圍絕緣及均化電場應(yīng)力。
[0022]其中，所述步驟E中由反串聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓管將驅(qū)動(dòng)板過電壓限制在允許的范圍內(nèi)，由電阻快速將存儲(chǔ)在IGBT的G極與E極之間的電荷進(jìn)行消耗。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果:[0024]I)由組合式過電壓保護(hù)器形成第一級(jí)防線，對(duì)侵入SVG裝置電源的大氣過電壓和操作過電壓的大部分能量進(jìn)行吸收，并將大氣過電壓和操作過電壓的幅值限制在SVG裝置允許的安全范圍之內(nèi)，可有效防止電源外部的過電壓對(duì)SVG裝置的破壞，使得SVG裝置安全可靠的運(yùn)行。
[0025]2)層疊母線的正極銅排與負(fù)極銅排重疊鋪放，且兩者間夾持有第一絕緣薄膜，提高了該層疊母線的正負(fù)極間絕緣耐受電壓效果，母線表面覆蓋第二絕緣薄，且滿足銅排散熱，對(duì)周圍絕緣及均化電場應(yīng)力，可有效防止電場應(yīng)力集中所導(dǎo)致絕緣內(nèi)部局部放電和電暈放電對(duì)絕緣材料的損害，且解決了現(xiàn)有技術(shù)中銅排分立裝配銅排自身雜散電感太大而致IGBT的C極與E極絕緣擊穿而損壞的問題。
[0026]3)能量吸收器與連接電抗器并聯(lián)后形成第二級(jí)防線，在連接電抗器產(chǎn)生過電壓的瞬間，采用能量吸收器對(duì)連接電抗器上的大部分磁場能量進(jìn)行吸收，該第二級(jí)防線可將連接電抗器自身存儲(chǔ)的磁場能量及PWM波作用于各功率單元IGBT時(shí)產(chǎn)生的過電壓吸收，能夠解決了連接電抗器的截流過電壓、IGBT關(guān)斷過電壓等危險(xiǎn)過電壓對(duì)IGBT的危害。
[0027]4)由IGBT感應(yīng)電壓嵌位器形成第五級(jí)防線，對(duì)驅(qū)動(dòng)板接觸不良所發(fā)生的交變電場感應(yīng)過電壓進(jìn)行消耗，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中功率單元IGBT的誤觸發(fā)導(dǎo)通問題。
[0028]5)本發(fā)明采用五級(jí)防線，對(duì)來自各方面的過電壓能量進(jìn)行抑制，能夠防止由于裝置過電壓侵入連接電抗器的截流過電壓、IGBT關(guān)斷過電壓等危險(xiǎn)過電壓對(duì)IGBT的危害，保證SVG裝置的安全可靠運(yùn)行；且該系統(tǒng)及方法操作簡單、工作效率高及延長了該SVG裝置的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)的方框圖；
[0030]圖2為本發(fā)明的分布式層`級(jí)過電壓控制系統(tǒng)中層疊母線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明的分布式層級(jí)過電壓控制方法的步驟流程圖。
[0032]主要元件符號(hào)說明如下:
[0033]10、組合式過電壓保護(hù)器11、能量吸收器
[0034]12、連接電抗器13、功率單元
[0035]14、功率單元嵌位限壓器15、層疊母線
[0036]16、IGBT感應(yīng)電壓嵌位器17、電源
[0037]151、正極銅排152、負(fù)極銅排
[0038]153、第一絕緣薄膜
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0040]請(qǐng)參閱圖1-2，本發(fā)明的分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)，包括安裝于SVG進(jìn)線柜內(nèi)的組合式過電壓保護(hù)器10、能量吸收器11、連接電抗器12、功率單元13、功率單元嵌位限壓器14、層疊母線15和IGBT感應(yīng)電壓嵌位器16 ;能量吸收器11與連接電抗器12并聯(lián)后的一端連接組合式過電壓保護(hù)器10，兩者并聯(lián)后的另一端連接功率單元13，且功率單元嵌位限壓器14和層疊母線15分別與功率單元13連接，IGBT感應(yīng)電壓嵌位器16的兩端分別連接在功率單元13中每個(gè)IGBT的G極和E極之間，且IGBT感應(yīng)電壓嵌位器16兩端也連接在驅(qū)動(dòng)板的輸出端子G與輸出端子E之間；功率單元嵌位限壓器，14安裝在功率單元13的兩根輸出銅排之間；層疊母線15包括正極銅排151和負(fù)極銅排152，正極銅排151的一端與串聯(lián)的電解電容器組的正極連接，負(fù)極銅排152的另一端分別與功率單元13中IGBT的E極連接，如可連接在IGBT2、IGBT4的E極。正極銅排151與負(fù)極銅排152重疊鋪放形成一母線，且正極銅排151與負(fù)極銅排152之間夾持有第一絕緣薄膜153，母線的表面覆蓋有第二絕緣薄膜(圖未示);IGBT感應(yīng)電壓嵌位器16包括兩個(gè)穩(wěn)壓管和一個(gè)電阻；兩個(gè)穩(wěn)壓管反串聯(lián)后與電阻并聯(lián)。
[0041]上述的第一絕緣薄膜153和第二絕緣薄膜均由PET制成，第一絕緣薄膜153起到正負(fù)極間絕緣耐受電壓的作用；在正負(fù)極銅排的外面，即該母線的表面用第二絕緣薄膜PET材料進(jìn)行覆蓋，并經(jīng)模具緊密墊壓成型，使其滿足銅排散熱，對(duì)周圍絕緣及均化電場應(yīng)力，防止電場應(yīng)力集中所導(dǎo)致絕緣內(nèi)部局部放電和電暈放電對(duì)絕緣材料的損害。
[0042]請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明的分布式層級(jí)過電壓控制方法，包括以下步驟:
[0043]步驟S1:由組式過電壓保護(hù)器10形成第一級(jí)防線，對(duì)侵入SVG裝置電源17的大氣過電壓和操作過電壓的大部分能量進(jìn)行吸收，并將大氣過電壓和操作過電壓的幅值限制在SVG裝置允許的安全范圍之內(nèi)，該安全范圍為一分鐘工頻耐壓42KV、沖擊電壓75KV。
[0044]步驟S2:能量吸收器11與連接電抗器12并聯(lián)后形成第二級(jí)防線，在連接電抗器12產(chǎn)生過電壓的瞬間，采用能量吸收器11對(duì)連接電抗器12上的大部分磁場能量進(jìn)行吸收，并將該連接電抗器12產(chǎn)生的過電壓限制在SVG裝置安全范圍之內(nèi)，同理，該安全范圍為一分鐘工頻耐壓42KV、沖擊電壓75KV。
[0045]步驟S3:由功率單元嵌位限壓器14形成第三級(jí)防線，將步驟SI和步驟S2中剩余的過電壓能量全部吸收，并將功率單元13入口的電壓限制在功率單元13中每個(gè)IGBT允許的1700V絕緣范圍之內(nèi)。
[0046]步驟S4:由層疊母線15形成第四級(jí)防線，對(duì)母線雜散電感產(chǎn)生過電壓進(jìn)行吸收，使得母線雜散電感的過電壓大幅度減少。該步驟中還通過加裝小容量無感電容，對(duì)IGBT開關(guān)的過電壓進(jìn)行吸收。
[0047]步驟S5:由IGBT感應(yīng)電壓嵌位器16形成第五級(jí)防線，對(duì)驅(qū)動(dòng)板接觸不良所發(fā)生的交變電場感應(yīng)過電壓進(jìn)行消耗，并快速將存儲(chǔ)在IGBT的G極與E極之間的電荷進(jìn)行消耗。
[0048]以下對(duì)上述的五個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)的描述:本發(fā)明的方法投入運(yùn)行后，在系統(tǒng)發(fā)生大氣過電壓和操作過電壓侵入SVG時(shí)，由SVG進(jìn)線柜中的組合式過電壓保護(hù)器10形成第一級(jí)防線，吸收大部分能量，并將過電壓幅值限制在設(shè)備允許的安全范圍之內(nèi)，防止了外部過電壓的入侵而保護(hù)設(shè)備。其次，在正常運(yùn)行中，控制器控制的PWM波信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT工作，在H橋的四個(gè)IGBT管子的導(dǎo)通-關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過程中，因連接電抗器12的頻繁截流，導(dǎo)致連接電抗器12上參數(shù)較高的過電壓，該過電壓沿鏈?zhǔn)诫娐非秩敫鞴β蕟卧?3中，對(duì)各功率單元13的IGBT絕緣構(gòu)成較大威脅；由于IGBT反復(fù)頻繁的開通——關(guān)斷，直流母線上雜散電感上磁場的作用及與直流電壓疊加而產(chǎn)生的過電壓，也會(huì)作用于IGBT的C極與E極上，對(duì)IGBT絕緣構(gòu)成威脅，在此過程中，通過在連接電抗器12的二端并聯(lián)上能量吸收器11形成第二級(jí)防線，能夠在連接電抗器12產(chǎn)生過電壓的瞬間，將連接電抗器12上的大部分磁場能量吸收掉并將該過電壓限制在設(shè)備安全范圍之內(nèi)，保護(hù)設(shè)備安全。再次，當(dāng)部分過電壓能量仍有侵入功率單元13時(shí)，由功率單元嵌位限壓器14形成第三級(jí)防線，將侵入波的能量全部吸收，并將功率單元13入口的電壓限制在IGBT允許的絕緣范圍之內(nèi)。第四，針對(duì)母線雜散電感較大的產(chǎn)生過電壓幅值較高危害IGBT運(yùn)行問題采用層疊式母線能夠大幅度減小直流母線的雜散電感值，使關(guān)斷過電壓水平大幅下降，同時(shí)，通過加裝小容量無感電容，對(duì)IGBT產(chǎn)生的開關(guān)“毛刺”進(jìn)行吸收后，將大幅度減少過電壓對(duì)IGBT的危害。第五，針對(duì)驅(qū)動(dòng)板接觸不良所發(fā)生的交變電場感應(yīng)過電壓，對(duì)IGBT誤觸發(fā)問題，由IGBT感應(yīng)電壓嵌位器16形成第五級(jí)防線，當(dāng)感應(yīng)過電壓到來時(shí)，由反串聯(lián)穩(wěn)壓管將電壓限制在允許范圍，同時(shí)，由并聯(lián)電阻快速將存儲(chǔ)在IGBT的G極與E極間等效電容上的電荷進(jìn)行消耗，使其不能穩(wěn)定建立觸發(fā)電場和電壓，從而防止了 IGBT的誤觸發(fā)導(dǎo)通所引發(fā)的短路事故。
[0049]本發(fā)明提供的分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)及方法，具有以下優(yōu)勢:
[0050]I)由SVG進(jìn)線柜中的組合式過電壓保護(hù)器10形成第一級(jí)防線，對(duì)侵入SVG裝置電源17的大氣過電壓和操作過電壓的大部分能量進(jìn)行吸收，并將大氣過電壓和操作過電壓的幅值限制在SVG裝置允許的安全范圍之內(nèi)，可有效防止電源外部的過電壓對(duì)SVG裝置的破壞，使得SVG裝置安全可靠的運(yùn)行。
[0051]2)層疊母線15的正極銅排151與負(fù)極銅排152重疊鋪放，且兩者間夾持有第一絕緣薄膜153，提高了該層疊母線的正負(fù)極間絕緣耐受電壓效果，母線表面覆蓋第二絕緣薄膜，滿足銅排散熱，對(duì)周圍絕緣及均化電場應(yīng)力，可有效防止電場應(yīng)力集中所導(dǎo)致絕緣內(nèi)部局部放電和電暈放電對(duì)絕緣材料的損害，且解決了現(xiàn)有技術(shù)中銅排分立裝配銅排自身雜散電感太大而致IGBT的C極與E極絕緣擊穿而損壞的問題。
[0052]3)能量吸收器11與連接電抗器12并聯(lián)后形成第二級(jí)防線，在連接電抗器12產(chǎn)生過電壓的瞬間，采用能量吸收器11對(duì)連接電抗器12上的大部分磁場能量進(jìn)行吸收，該第二級(jí)防線可將連接電抗器12自身存儲(chǔ)的磁場能量及PWM波作用于各功率單元13IGBT時(shí)產(chǎn)生的過電壓吸收，能夠解決了連接電抗器12的截流過電壓、IGBT關(guān)斷過電壓等危險(xiǎn)過電壓對(duì)IGBT的危害。
[0053]4)由IGBT感應(yīng)電壓嵌位器16形成第五級(jí)防線，對(duì)驅(qū)動(dòng)板接觸不良所發(fā)生的交變電場感應(yīng)過電壓進(jìn)行消耗，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中功率單元IGBT的誤觸發(fā)導(dǎo)通問題。
[0054]5)本發(fā)明采用五級(jí)防線，對(duì)來自各方面的過電壓能量進(jìn)行抑制，能夠防止由于裝置過電壓侵入連接電抗器12的截流過電壓、IGBT關(guān)斷過電壓等危險(xiǎn)過電壓對(duì)IGBT的危害，保證SVG裝置的安全可靠運(yùn)行；且該系統(tǒng)及方法操作簡單、工作效率高及延長了該SVG裝置的使用壽命。
[0055]以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，包括安裝于SVG進(jìn)線柜內(nèi)的組合式過電壓保護(hù)器、能量吸收器、連接電抗器、功率單元、功率單元嵌位限壓器、層疊母線和IGBT感應(yīng)電壓嵌位器；所述能量吸收器與連接電抗器并聯(lián)后的一端連接組合式過電壓保護(hù)器，并聯(lián)后的另一端連接功率單元，且所述功率單元嵌位限壓器和層疊母線分別與功率單元連接，所述IGBT感應(yīng)電壓嵌位器的兩端分別連接在功率單元中每個(gè)IGBT的G極和E極之間，且所述IGBT感應(yīng)電壓嵌位器的兩端連接在驅(qū)動(dòng)板的輸出端子G與輸出端子E之間； 所述層疊母線包括正極銅排和負(fù)極銅排，所述正極銅排與負(fù)極銅排重疊鋪放形成一母線，且所述正極銅排與負(fù)極銅排之間夾持有第一絕緣薄膜，所述母線的表面覆蓋有第二絕緣薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述正極銅排的一端與串聯(lián)的電解電容器組的正極連接，所述正極銅排的另一端分別與功率單元中IGBT的E極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功率單元嵌位限壓器安裝在功率單元的兩根輸出銅排之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式層級(jí)過電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述IGBT感應(yīng)電壓嵌位器包括兩個(gè)穩(wěn)壓管和一個(gè)電阻；所述兩個(gè)穩(wěn)壓管反串聯(lián)后與電阻并聯(lián)。
5.一種分布式層級(jí)過電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟A:由組合式過電壓保護(hù)器形成第一級(jí)防線，對(duì)侵入SVG裝置電源的大氣過電壓和操作過電壓的大部分能量進(jìn)行吸收，并將大氣過電壓和操作過電壓的幅值限制在SVG裝置允許的安全范圍之內(nèi)； 步驟B:能量吸收器與連接電抗器并聯(lián)后形成第二級(jí)防線，在連接電抗器產(chǎn)生過電壓的瞬間，采用能量吸收器對(duì)連接電抗器上的大部分磁場能量進(jìn)行吸收，并將該連接電抗器產(chǎn)生的過電壓限制在SVG裝置安全范圍之內(nèi)； 步驟C:由功率單元嵌位限壓器形成第三級(jí)防線，將步驟A和步驟B中剩余的過電壓能量全部吸收，并將功率單元入口的電壓限制在功率單元中每個(gè)IGBT允許的絕緣范圍之內(nèi)； 步驟D:由層疊母線形成第四級(jí)防線，對(duì)母線雜散電感產(chǎn)生過電壓進(jìn)行吸收，使得母線雜散電感的過電壓大幅度減少； 步驟E:由IGBT感應(yīng)電壓嵌位器形成第五級(jí)防線，對(duì)驅(qū)動(dòng)板接觸不良所發(fā)生的交變電場感應(yīng)過電壓進(jìn)行消耗，快速將存儲(chǔ)在IGBT的G極與E極之間的電荷進(jìn)行消耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式層級(jí)過電壓控制方法，其特征在于，所述步驟D還包括通過加裝小容量無感電容，對(duì)功率單元中每個(gè)IGBT開關(guān)的過電壓進(jìn)行吸收。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式層級(jí)過電壓控制方法，其特征在于，所述層疊母線經(jīng)緊密墊壓成型，對(duì)正極銅排和負(fù)極銅排進(jìn)行散熱，并對(duì)層疊母線周圍絕緣及均化電場應(yīng)力。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式層級(jí)過電壓控制方法，其特征在于，所述步驟E中由反串聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓管將驅(qū)動(dòng)板過電壓限制在允許的范圍內(nèi)，由電阻快速將存儲(chǔ)在IGBT的G極與E極之間的電荷進(jìn)行消耗。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK103490400SQ201310367521
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】李儉華 申請(qǐng)人:安徽國科電力設(shè)備有限公司