[实用新型]一种大容量换流阀功率单元组件及大容量换流阀功率模块

说明书

本实用新型公开了一种大容量换流阀功率单元组件及大容量换流阀功率模块，包括箱体以及设置在箱体内的IGBT、水冷散热器、电源模块组件、控制组件、旁路开关、晶闸管、母排组件、进出管路；IGBT安装于水冷散热器的一侧面，电源模块组件安装于与IGBT相对的水冷散热器上另一侧面，控制组件安装于水冷散热器的前侧上方，旁路开关安装于水冷散热器的前侧下方；本实用新型具体实施例最大限度利用空间，针对功率单元组件，合理布局以IGBT为核心的主要器件，采用旁路开关前置、控制组件上置、进出管路靠与母排组件中下放置等方式，极大的优化了整个功率模块的布局方式、提升整个功率密度，减少占地面积。

技术领域

本实用新型涉及直流输电领域，具体涉及一种大容量换流阀功率单元组件及大容量换流阀功率模块。

背景技术

柔性直流输电是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，特点是采用全控性电力电子器件构成的电压源换流器，取代常规直流输电中基于半控型器件的电流源换流器。相比于交流输电和常规直流输电，在传输能量的同时，还能灵活地调节与之相连的交流系统电压，具有可控性较好、运行方式灵活、适用场合多等显著优点，因此柔性直流输电技术在孤岛供电、城市电网供电、分布式能源并网等方面具有很高的应用价值，目前的柔性直流输电多采用模块化设计，换流阀功率模块是柔性直流输电以及无功补偿系统中的核心单元，其性能的优劣关系着整个系统性能的优劣。

现有的换流阀功率模块结构不紧凑、功率密度不高，内部功率器件及电气元件的组合、布局及连接方式复杂，导致体积大，拆装不便，功率模块自身防护性能不高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种通过改变布局提升功率密度的大容量换流阀功率单元组件及功率模块。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种大容量换流阀功率单元组件，包括箱体以及设置在所述箱体内的 IGBT、水冷散热器、电源模块组件、控制组件、旁路开关、晶闸管、母排组件、进出管路；

所述IGBT安装于水冷散热器的一侧面，所述电源模块组件安装于与所述 IGBT相对的水冷散热器上另一侧面，所述控制组件安装于所述水冷散热器的前侧上方，所述旁路开关安装于所述水冷散热器的前侧下方；

所述晶闸管与水冷散热器压接成一组件，所述母排组件一端与所述IGBT 连接、另一端延伸出所述箱体外作为功率单元组件的输入输出端，所述进出管路一端接入所述水冷散热器的进出口、另一端延伸出所述箱体外作为功率单元组件的换热冷却液进出口。

进一步，所述箱体的前侧具有可拆卸的上面板、中面板、下面板，所述上面板与所述控制组件位置对应，所述中面板与所述进出管路位置对应以固定其延伸出箱体的一端，所述下面板与所述母排组件、所述旁路开关位置对应且开设有开关操作孔位。

进一步，所述箱体顶部具有可拆卸的顶板，所述电源模块组件采用从箱体顶部下插式安装结构。

进一步，所述进出管路和所述水冷散热器的接头处皆设置有集液槽。

进一步，所述集液槽包括主集液槽和多个分集液槽，多个所述分集液槽通过管路或垂直滴落方式将所收集的冷却液引入所述主集液槽。

进一步，所述控制组件具有位于所述上面板的光纤接口，所述光纤接口安装有防护堵头。

进一步，还包括电阻，所述电阻安装于所述水冷散热器上另一侧面且位于所述电源模块组件下侧。

一种大容量换流阀功率模块，包括底座、母线电容以及所述大容量换流阀功率单元组件，所述大容量换流阀功率单元组件设置于所述底座的前侧，所述母线电容设置于所述底座的后侧，所述母线电容通过叠层母排与所述IGBT连接。

本实用新型具体实施例的有益效果：