[实用新型]一种基于IEGT的大容量变流器水冷却模块化H桥结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子行业中的变流器H桥结构，特别是一种基于IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor电子注入增强栅晶体管)大容量变流器水冷却模块化H桥结构（以下简称H桥结构）。

背景技术

能源的开发利用是人类进步的标志。其中，以电力能源形式的终端消耗占很大比重。由于发电、输电、配电和用电等为电力行业的重大环节，在每个环节能量传递的过程中，对电能的质量均有要求。为改善电能质量常采用诸多有效措施，其中以无功补偿装置为用量最多。而当前由于新型大功率器件的出现，如IEGT，使得STATCOM大功率无功补偿装置得到了发展。

在STATCOM大功率无功补偿设备中基于IEGT的大容量变流器的采用是目前电网应用较为广泛的配套设备，H桥是其中核心装备部件，根据电气设计要求，把其中的电气结构单元件拼装起来，安装在固定的结构体中，再通过结构之间的连接，确保STATCOM设备的电气原件能够正常可靠运转。H桥的结构在不断的改进，以保证电气设计的要求，同时能满足设备向大功率集成化，集约型发展。

在现有技术中，H桥框架结构多局限于小容量装机设备，并不适合高压（35kV）大容量（200Mvar）、模块化生产要求。

现有技术的H桥结构多为IGBT功率器件，且不是模块化单元结构。如《一种基于级联型变流器的多功能快速开关装置》（申请号为：201110341235.3），仅给出H桥电路原理图。而《基于IGBT模块并联的大功率变流器》（申请号为：201010624224.1），没有给出H桥结构。

目前没有见到采用IEGT的大容量变流器水冷却模块化H桥结构。只有本课题组已申请的《一种基于IEGT的功率相模块》（专利号为：ZL201010121677.2）实用新型专利结构（见图5和图6）和《一种基于全控型变流器件IEGT的大容量H桥功率单元》（专利号为：ZL201020128033.1）实用新型专利电路原理图（见图4）均已授权。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种基于IEGT的大容量变流器水冷却模块化H桥结构，这种H桥结构可应用于多种高压大容量变流器中，能装满足现代电力电子高压大容量装机需要，且结构轻简，可批量模块化生产，装配、调试和维护方便。

解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于IEGT的大容量变流器水冷却模块化H桥结构，其特征是：结构左右对称，组成包括：

箱型框架（1）；

左相模块单元（2），处在框架内左侧前部并设有A插件板（3-1）；

左电容模块（5），处在框架内左侧后部，设有B插件板（6-1）；

旁路模块(4)，处在框架内前部的中间并设有接入铜排(4-1)和接出铜排(4-2)；

电压撬杠电路(7)，处在框架内后部的中间位于旁路模块(4)后；

隔离电源(14)，固定在框架后面的隔离电源固定板(15)上；

左放电电阻（17），固定在框架后面的左侧；

左水冷电阻散热器(16)，固定在左放电电阻（17）上；

左模块驱动单元（9），连接在所述的左相模块单元前端；

出水管和进水管（24和23），分别横向布置在框架后面的上下；

左相模块进水分管（12），从进水管左端接出，经框架左侧外引至前面，通过水管快速接头进入左相模块；

左相模块出水分管（13），从左相模块前面通过水管快速接头接出，经框架左侧外引至出水管左端；

左控制单元、左电源单元和左充电单元，在框架左侧从前往后依次固定。

在上述基础上，本实用新型还可以做如下进一步的改进：

所述的箱型框架（1）底面的中间设有两纵向支承板、后面设有两横向支承板，顶面前部设有一横向加强板。

所述的左电容模块（5）由两只高压大容量电容器（5-1）用夹板固定并联而成。

所述的水冷系统的水管快速接头是一种仅用手即可接通或断开，断开后水不会溢出。

所述的A插件板和B插件板相互电连接。

所述的旁路模块(4)通过伸出铜排与相模块电连接固定。

图1为STATCOM逻辑原理图，图2为STATCOM H桥水冷系统示意图，图3为H桥逻辑原理图，图4为H桥电路原理图，图5和图6分别是本实用新型的现有技术的相模块立体结构图和平面结构图。