高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架以及高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架。該框架包括：至少兩個(gè)功率模塊放置面，每個(gè)功率模塊放置面均包括多個(gè)用于容納功率模塊的功率模塊容納單元；以及功率模塊散熱風(fēng)道，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面設(shè)置在所述功率模塊散熱風(fēng)道周圍。同時(shí)，本實(shí)用新型還公開了一種高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。
【專利說明】高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架以及高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，具體涉及高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置以及該裝置所使用的框架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著用電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)作為一種提高電壓穩(wěn)定性的經(jīng)濟(jì)、有效的措施，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)中。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，用于電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置通常包括框架和多個(gè)串聯(lián)的功率模塊，這些串聯(lián)的功率模塊設(shè)置在框架的一個(gè)用于容納功率模塊的放置面內(nèi)。由于功率模塊在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，所以框架還包括用于為各功率模塊散熱的散熱風(fēng)道，其位于容納在框架的放置面內(nèi)的多個(gè)功率模塊的一側(cè)。
[0004]當(dāng)前，IOkV電壓等級(jí)以上的高壓配電電網(wǎng)用戶的無(wú)功需求量很大。對(duì)于此類需求，一種方式是利用變壓器與較小電壓的無(wú)功補(bǔ)償裝置相配合，以產(chǎn)生較大電壓的補(bǔ)償，但此種方式所能補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率受到了較大限制。另一種方式是，采用直掛型的補(bǔ)償裝置，即，無(wú)需變壓器。例如，35kV直掛型的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置有著損耗小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)殡妷旱燃?jí)高，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度很大。
[0005]具體地，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的功率模塊在無(wú)功補(bǔ)償裝置中的分壓是一定的，如，850V。因此，在電壓等級(jí)越高的情況下，電網(wǎng)所需的無(wú)功補(bǔ)償裝置中的串聯(lián)的功率模塊的數(shù)量也就越多。例如，對(duì)于35kV直掛型的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，需要串聯(lián)至少42個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的功率模塊。而采用如前所述的現(xiàn)有技術(shù)中的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架配置，42個(gè)功率模塊設(shè)置在框架的用于容納這些功率模塊的一個(gè)放置面內(nèi)。這將使高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的體積龐大，運(yùn)輸和安裝都有較大難度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了解決上述問題，本申請(qǐng)的一個(gè)方面提供了一種用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架，其特征在于，包括:至少兩個(gè)功率模塊放置面，每個(gè)功率模塊放置面均包括多個(gè)用于容納功率模塊的功率模塊容納單元；以及功率模塊散熱風(fēng)道，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面設(shè)置在所述功率模塊散熱風(fēng)道周圍。
[0007]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)功率模塊放置面。
[0008]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括包圍所述功率模塊散熱風(fēng)道的四個(gè)功率模塊放置面。
[0009]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架還包括:散熱風(fēng)機(jī)，位于所述功率模塊散熱風(fēng)道的一端，并在所述功率模塊散熱風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生散熱氣流，其中，所述功率模塊散熱風(fēng)道具有絕緣的側(cè)壁，在所述側(cè)壁的表面上，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面和所述散熱風(fēng)機(jī)之間，設(shè)置有防爬電凸起或防爬電凹陷。[0010]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，所述防爬電突起或防爬電凹陷是條狀、鋸齒狀或波紋狀的凸起或凹陷。
[0011]本申請(qǐng)的另一方面提供了一種高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括:多個(gè)功率模塊以及框架，所述框架包括:至少兩個(gè)功率模塊放置面，每個(gè)功率模塊放置面均具有多個(gè)功率模塊容納單元；以及散熱風(fēng)道，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面設(shè)置在所述散熱風(fēng)道周圍，其中所述多個(gè)功率模塊分別容納于所述至少兩個(gè)功率模塊放置面的功率模塊容納單元內(nèi)，并且分別與所述散熱風(fēng)道的側(cè)壁相接觸。
[0012]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)功率模塊放置面。
[0013]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括包圍所述散熱風(fēng)道的四個(gè)功率模塊放置面。
[0014]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架還包括:散熱風(fēng)機(jī)，位于所述散熱風(fēng)道的一端，并在所述散熱風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生散熱氣流，其中，所述散熱風(fēng)道的側(cè)壁是絕緣的，在所述側(cè)壁的表面上，所述多個(gè)功率模塊和所述散熱風(fēng)機(jī)之間，設(shè)置有防爬電凸起或防爬電凹陷。
[0015]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，所述防爬電突起或防爬電凹陷是條狀、鋸齒狀或波紋狀的凸起或凹陷。
[0016]采用本申請(qǐng)所提供的上述高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置及其框架，能夠使得裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊、合理，克服了運(yùn)輸和安裝過程中的不便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架的立體圖。
[0018]圖2是根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施方式用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架的立體圖。
[0019]圖3是根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的立體圖。
[0020]圖4是根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施方式的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下將結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。在各附圖中，相同的標(biāo)號(hào)代表相同或類似的部件。
[0022]圖1示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)具體實(shí)施例用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架。如圖1所示，框架100包括至少兩個(gè)功率模塊放置面110和120以及功率模塊散熱風(fēng)道150。功率模塊放置面110包括用于容納功率模塊(未示出)的多個(gè)功率模塊容納單元111，功率模塊放置面120包括用于容納功率模塊(未示出)的多個(gè)功率模塊容納單元121。如圖1所示，該至少兩個(gè)功率模塊放置面110和120設(shè)置在功率模塊散熱風(fēng)道150的周圍，以使得功率模塊散熱風(fēng)道150能夠?qū)Ω鞴β誓K放置面110和120中設(shè)置的功率模塊起到散熱作用。
[0023]可選地，框架所包含的至少兩個(gè)功率模塊放置面包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)功率模塊放置面，例如，如圖1所示的兩個(gè)功率模塊放置面Iio和120。
[0024]在現(xiàn)有技術(shù)的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架中，其所具有的功率模塊容納單元設(shè)置于同一平面內(nèi)，因此裝置內(nèi)的所有功率模塊均排列在同一平面內(nèi)且散熱風(fēng)道位于該平面的一側(cè)；而在圖1所示的本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架100包括兩個(gè)功率模塊放置面110和120，用于在功率模塊散熱風(fēng)道150的兩側(cè)放置功率模塊。這樣，對(duì)于相同數(shù)量的功率模塊，本申請(qǐng)所提供的框架100使得裝配后的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊、合理，避免了像現(xiàn)有技術(shù)中那樣，所有的功率模塊均排列在同一平面內(nèi)，從而使得高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置一個(gè)側(cè)面的面積很大，不利于運(yùn)輸和安裝。
[0025]另一方面，由于各功率模塊與地之間和相互之間都需要保證絕緣，所以與功率模塊相接觸的功率模塊散熱風(fēng)道150的側(cè)壁需由絕緣材料制成。而用于散熱風(fēng)道側(cè)壁的大面積的整塊絕緣材料的成本較高,在現(xiàn)有技術(shù)中將所有功率模塊均排列在同一平面內(nèi)且位于散熱風(fēng)道同一側(cè)的方式，使得高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架造價(jià)較高。而在如圖1所示的實(shí)施例中，由于該框架的結(jié)構(gòu)更加緊湊，從而提高了散熱風(fēng)道的利用率，減小了其側(cè)壁的面積，節(jié)約了成本。
[0026]在圖1所示的框架100中，功率模塊放置面110和120中的功率模塊容納單元111和121的數(shù)量?jī)H僅是示意性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)特定電壓等級(jí)的需要，設(shè)計(jì)各功率模塊放置面中功率模塊容納單元的數(shù)量和排列方式。例如，對(duì)于35kV的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，共需要串聯(lián)42個(gè)功率模塊，那么可將功率模塊放置面110和120設(shè)計(jì)成各包括21個(gè)功率模塊容納單元(3列，每列7個(gè))。
[0027]除了功率模塊放置面110和120，框架還可包括一個(gè)或多個(gè)額外的功率模塊放置面，從而進(jìn)一步使高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)變得緊湊。例如，根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施例，用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架100可包括四個(gè)功率模塊放置面，該四個(gè)功率模塊放置面均包括用于容納功率模塊的多個(gè)功率模塊容納單元，并包圍功率模塊散熱風(fēng)道150。由此，使得該高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊，并且進(jìn)一步提高了散熱風(fēng)道的利用率。
[0028]圖2示出了根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施方式用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架。如圖2所示，框架100還包括散熱風(fēng)機(jī)160，散熱風(fēng)機(jī)160位于功率模塊散熱風(fēng)道150的一端，用于在功率模塊散熱風(fēng)道150內(nèi)產(chǎn)生散熱氣流，以對(duì)各功率模塊進(jìn)行散熱。
[0029]由于散熱風(fēng)機(jī)160的外殼具有傳導(dǎo)性并且接地，而且各功率模塊的電壓較高，所以在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置長(zhǎng)期使用后，裝置內(nèi)的絕緣材料的絕緣性能會(huì)發(fā)生退化，在功率模塊散熱風(fēng)道150的絕緣側(cè)壁151的表面上，接地的散熱風(fēng)機(jī)160與功率模塊放置面中的功率模塊之間由于較高的電勢(shì)差，容易出現(xiàn)不期望的爬電現(xiàn)象。
[0030]為了解決此問題，如圖2所示，在功率模塊散熱風(fēng)道150的絕緣側(cè)壁151的表面上、功率模塊放置面110和散熱風(fēng)機(jī)160之間，設(shè)置有防爬電凸起152，以加大置于功率模塊放置面110內(nèi)的各功率模塊與接地的散熱風(fēng)機(jī)160之間在絕緣側(cè)壁151的表面上的爬電距離，從而防止產(chǎn)生爬電現(xiàn)象。
[0031]可以理解，為了加大功率模塊與散熱風(fēng)機(jī)160之間在絕緣側(cè)壁151的表面上的爬電距離，也可設(shè)置防爬電凹陷，以替代防爬電凸起152，同樣可以起到加大爬電距離，防止產(chǎn)生爬電現(xiàn)象的效果。
[0032]在圖2中，為了清楚起見，僅示出了功率模塊放置面110和散熱風(fēng)機(jī)160之間的防爬電凸起152，可以理解，在其他功率模塊放置面和散熱風(fēng)機(jī)160之間，均可設(shè)置防爬電凸起，以防止產(chǎn)生爬電現(xiàn)象。[0033]可選地，防爬電凸起或作為其替代的防爬電凹陷的形狀可以是條狀、鋸齒狀或波
紋狀等等。
[0034]圖3示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。如圖3所示，高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置1000包括框架100和多個(gè)功率模塊200?？蚣?00包括至少兩個(gè)功率模塊放置面110和120以及散熱風(fēng)道150。功率模塊放置面110包括用于容納功率模塊200的多個(gè)功率模塊容納單元111，功率模塊放置面120包括用于容納功率模塊200的多個(gè)功率模塊容納單元121。如圖3所示，該至少兩個(gè)功率模塊放置面110和120設(shè)置在散熱風(fēng)道150的周圍，并且容納于功率模塊容納單元111和121內(nèi)的多個(gè)功率模塊200分別與散熱風(fēng)道150的側(cè)壁相接觸，以使得散熱風(fēng)道150能夠?qū)Ω鞴β誓K200起到散熱作用。
[0035]可選地，框架所包含的至少兩個(gè)功率模塊放置面包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)功率模塊放置面，例如，如圖1所示的兩個(gè)功率模塊放置面Iio和120。
[0036]根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施例，高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置1000的框架100可包括四個(gè)功率模塊放置面，該四個(gè)功率模塊放置面均包括用于容納功率模塊的多個(gè)功率模塊容納單元，并且包圍散熱風(fēng)道。由此，使得該高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊，并且進(jìn)一步提高了散熱風(fēng)道的利用率。
[0037]圖4示出了根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施方式的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。如圖4所示，高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置1000包括框架100和多個(gè)功率模塊200?？蚣?00還包括散熱風(fēng)機(jī)160，散熱風(fēng)機(jī)160位于散熱風(fēng)道150的一端，用于在散熱風(fēng)道150內(nèi)產(chǎn)生散熱氣流，以對(duì)與散熱風(fēng)道150的絕緣側(cè)壁151相接觸的各功率模塊200進(jìn)行散熱。
[0038]在散熱風(fēng)道150的絕緣側(cè)壁151的表面上、各功率模塊200和散熱風(fēng)機(jī)160之間，設(shè)置有防爬電凸起152，以加大各功率模塊200與接地的散熱風(fēng)機(jī)160之間在絕緣側(cè)壁151的表面上的爬電距離，從而防止產(chǎn)生爬電現(xiàn)象。
[0039]可以理解，為了加大功率模塊200與散熱風(fēng)機(jī)160之間在絕緣側(cè)壁151的表面上的爬電距離，也可設(shè)置防爬電凹陷，以替代防爬電凸起152，同樣可以起到加大爬電距離，防止產(chǎn)生爬電現(xiàn)象的效果。
[0040]在圖4中，為了清楚起見，僅示出了功率模塊放置面110中的功率模塊200和散熱風(fēng)機(jī)160之間的防爬電凸起152，可以理解，在其他功率模塊放置面中的功率模塊和散熱風(fēng)機(jī)160之間，均可設(shè)置防爬電凸起，以防止產(chǎn)生爬電現(xiàn)象。
[0041]可選地，防爬電凸起或作為其替代的防爬電凹陷的形狀可以是條狀、鋸齒狀或波
紋狀等等。
[0042]除明確說明外，以上各實(shí)施方式中所公開的特征可相互結(jié)合或替換，以形成新的實(shí)施方式，其仍屬于本申請(qǐng)所要求保護(hù)的范圍內(nèi)?？梢岳斫猓陂喿x了上述公開內(nèi)容后，在不偏離本申請(qǐng)的思想和范圍的情況下，任何對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施方式的修改和調(diào)整，均應(yīng)屬于本申請(qǐng)所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的框架，其特征在于，包括: 至少兩個(gè)功率模塊放置面，每個(gè)功率模塊放置面均包括多個(gè)用于容納功率模塊的功率模塊容納單元；以及 功率模塊散熱風(fēng)道，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面設(shè)置在所述功率模塊散熱風(fēng)道周圍。
2.如權(quán)利要求1所述的框架，其特征在于，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)功率模塊放置面。
3.如權(quán)利要求1所述的框架，其特征在于，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括包圍所述功率模塊散熱風(fēng)道的四個(gè)功率模塊放置面。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的框架，其特征在于，還包括: 散熱風(fēng)機(jī)，位于所述功率模塊散熱風(fēng)道的一端，并在所述功率模塊散熱風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生散熱氣流， 其中，所述功率模塊散熱風(fēng)道具有絕緣的側(cè)壁，在所述側(cè)壁的表面上，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面和所述散熱風(fēng)機(jī)之間，設(shè)置有防爬電凸起或防爬電凹陷。
5.如權(quán)利要求4所述的框架，其特征在于，所述防爬電突起或防爬電凹陷是條狀、鋸齒狀或波紋狀的凸起或凹陷。
6.一種高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括: 多個(gè)功率模塊；以及 框架，包括: 至少兩個(gè)功率模塊放置面，每個(gè)功率模塊放置面均具有多個(gè)功率模塊容納單元；以及 散熱風(fēng)道，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面設(shè)置在所述散熱風(fēng)道周圍， 其中所述多個(gè)功率模塊分別容納于所述至少兩個(gè)功率模塊放置面的功率模塊容納單元內(nèi)，并且分別與所述散熱風(fēng)道的側(cè)壁相接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)功率模塊放置面。
8.如權(quán)利要求6所述的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)功率模塊放置面包括包圍所述散熱風(fēng)道的四個(gè)功率模塊放置面。
9.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述框架還包括: 散熱風(fēng)機(jī)，位于所述散熱風(fēng)道的一端，并在所述散熱風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生散熱氣流， 其中，所述散熱風(fēng)道的側(cè)壁是絕緣的，在所述側(cè)壁的表面上，所述多個(gè)功率模塊和所述散熱風(fēng)機(jī)之間，設(shè)置有防爬電凸起或防爬電凹陷。
10.如權(quán)利要求9所述的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述防爬電突起或防爬電凹陷是條狀、鋸齒狀或波紋狀的凸起或凹陷。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203574380SQ201320696303
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】袁婷婷, 李奇睿, 張皎, 齊澤峰 申請(qǐng)人:北京科銳博潤(rùn)電力電子有限公司