[实用新型]含有撬棒保护电路的功率柜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含有CROWBAR(撬棒)保护电路的功率柜，尤其是涉及用于风能发电系统中的含有主动撬棒保护电路的功率柜的布局结构。

背景技术

在电网系统中，例如风能发电电网系统中，经常使用CHOPPER(直流斩波电路)与CROWBAR两种保护电路。当电网发生短路电压跌落和恢复时，母线电压超过预定水平1(例如1180V)，激活CHOPPER电路给母线电容放电来抑制母线过压。对于电网跌落严重情况，母线电压会迅速上升到预定水平2(例如1300V)同时激活CROWBAR电路来短路发电机转子绕组。当母线电压低于1200V时CROWBAR切除，低于1180V网侧重启，低于1100V时转子侧重启，当母线电压低于1070V时CHOPPER切除。当电网电压恢复到额定电压的90％时，转子侧变流器重新回到正常模式，在10s传递主控给定指令值大小的有功功率到电网。在电网低压情况下，网侧变流器需要控制母线电压稳定。

要满足以上使用中的要求，主动CROWBAR设计必然包括众多的功率器件，包括：IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘三双极型功率管)、晶闸管、CROWBAR电阻和CHOPPER电阻等。这么多的功率器件必须在固定的区域内安装到功率柜中，而且各器件发热不能相互影响，还需要方便维护，这成为布局结构设计的难点问题。

发明内容

本实用新型的目的就是解决现有技术中的上述问题，提出一种含有撬棒保护电路的功率柜，解决CROWBAR保护电路在功率柜中的布局结构问题。

为此，本实用新型提出一种含有撬棒保护电路的功率柜，包括功率柜柜体和撬棒保护电路，所述撬棒保护电路包括IGBT、晶闸管、CROWBAR电阻、CHOPPER电阻和控制单板，所述IGBT和晶闸管以及控制单板集成为CROWBAR主模块，所述CROWBAR电阻和CHOPPER电阻则各自独立作为一个子模块，各模块之间实体分离；所述晶闸管和CROWBAR电阻之间，以及所述IGBT和CHOPPER电阻之间用线缆相连，所述IGBT还通过线缆与功率柜的正负母线相连。

采用了上述方案，由于将发热的功率器件分成三个独立的部分，各自独立作为一个子模块，各模块之间实体分离，使它们之间的相互发热影响大大降低，又因各模块相互间仅通过电缆相连，故各个模块可以单独维护，所以就会方便维护。

附图说明

图1是本实用新型实施例撬棒保护电路模块划分与连接示意图。

图2是本实用新型实施例撬棒保护电路各模块在功率柜中的位置示意图(去掉前盖后的前视)。

图3是本实用新型实施例撬棒保护电路各模块在功率柜中的位置示意图(去掉顶盖后的顶视)。

图4是本实用新型实施例功率柜后视示意图。

图5是本实用新型实施例撬棒保护电路主模块示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，是本实用新型实施例的撬棒保护电路(下称CROWBAR保护电路)模块划分与连接示意图，该主动CROWBAR保护电路包括一控制单板和若干个功率器件，所述若干个功率器件主要包括：IGBT 12、晶闸管11、CROWBAR电阻2和CHOPPER电阻3。

IGBT 12和晶闸管11以及控制单板高度集成，形成了一个新的模块，称为CROWBAR主模块1。CROWBAR电阻2和CHOPPER电阻3则各自独立作为一个子模块。晶闸管11和CROWBAR电阻2用三根线缆14相连，IGBT 12和CHOPPER电阻3用线缆14相连，而IGBT 12还通过线缆14与正负母线相连。可见，主动CROWBAR保护电路被分成三个模块：CROWBAR主模块1、CROWBAR电阻2、以及CHOPPER电阻3，各模块之间实体分离而电气相连。这样CROWBAR主模块1从整个CROWBAR保护电路中分离开来，便于分别进行安装和维护。

图2和图3则示出了各模块在功率柜柜体4中的安装位置示意图。

从图2可见，CROWBAR主模块1、CROWBAR电阻2和CHOPPER电阻3被设置在功率柜的同一层，即功率柜最上方空间，使得三个模块高度集成。因充分利用了功率柜的最上方空间，合理布局，故相对于所有电器件设置在不同高度来说，将三个模块设置在同一层减少了功率线缆的长度。由于功率线缆的长度减少了，相应就减小了线缆上的电压损耗，即可减小IGBT关断电压Vce的数值。