[实用新型]一种大功率三电平变流器软上电装置及变流器

说明书

本实用新型提供了一种大功率三电平变流器软上电装置及变流器，该软上电装置并联至三电平变流器的直流母线上，软上电装置从输入端到输出端依次包括软上电接触器、三相变压器、单相整流桥、限流电阻；软上电接触器一端接低压电源输入、另一端连接三相变压器；三相变压器的两相输出作为单相整流桥的交流输入，另一相接至直流母线中点；单相整流桥输出的直流分别通过一个限流电阻接入三电平变流器的直流母线正、负端。该软上电装置并联在变流器直流母线上，机械式接触器采用低压器件，提高设备的可靠性，并在一定程度降低易损件的更换成本。

技术领域

本实用新型属于电力电子变换技术领域，具体涉及一种大功率三电平变流器软上电装置及变流器。

背景技术

电压源型高压大功率变流器(AC-DC-AC)的直流环节中均存在大容量的电解电容或薄膜电容作为支撑母线电压的关键器件，为防止带载过程中母线电压波动较大的情况，因此直流环节的电容容值也较大。当变流器处于高压上电过程中，直流支撑电容为阻碍当前电压的变化，因此在上电瞬间会产生近似与短路情况的脉冲电流。该脉冲电流对整流单元的电力电子器件(二极管或者IGBT的续流二极管)均可造成较大冲击，轻者影响其使用寿命，严重的会造成整流器件的永久失效，因此在变流器中加入软上电电路或装置是非常必要的。

当前大功率变流器软上电装置通常采用高压软上电方案，即在高压隔离开关QF1、QF2的下口加入软上电限流电阻R1～R6和旁通接触器KM1、KM2。当变流器上电时，先通过限流电阻向直流支撑电容充电，当直流母线电压到达设定的阈值后再用旁通接触器将限流电阻短路，进而升至额定母线电压，如图1所示。

由于高压软上电方案是将软上电装置，串联到整个设备的供电回路中的，一旦出现器件失效的情况，会干扰设备的正常运行。另外该方案的器件均需采用高压器件，高压器件的失效率特别是机械式高压接触器的失效率大于低压器件，因此其更换成本也比较高。

发明内容

针对现有技术中存在的串联软上电装置失效导致变流器失效、采用高压器件易损等技术问题，本实用新型提供了一种大功率三电平变流器软上电装置及变流器，该软上电装置并联在直流母线上，机械式接触器采用低压器件，提高设备的可靠性，并在一定程度降低易损件的更换成本。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种大功率三电平变流器软上电装置，所述软上电装置并联至三电平变流器的直流母线上，所述软上电装置从输入端到输出端依次包括软上电接触器、三相变压器、单相整流桥、限流电阻；所述软上电接触器位于低压电源输入、三相变压器之间；所述三相变压器的两相输出作为单相整流桥的交流输入，另一相接至直流母线中点；所述单相整流桥输出的直流分别通过一个限流电阻接入三电平变流器的直流母线正、负端。

本实用新型又提供了一种大功率三电平变流器软上电装置，所述软上电装置并联至三电平变流器的直流母线上，所述软上电装置从输入端到输出端依次包括软上电接触器、限流电阻、三相变压器、单相整流桥；所述软上电接触器、限流电阻位于低压电源输入与三相变压器之间；所述三相变压器的两相输出作为单相整流桥的交流输入，另一相接至直流母线中点；所述单相整流桥输出的直流分别接入三电平变流器的直流母线正、负端。

进一步地，在三电平变流器的直流母线上并联多套所述软上电装置。

进一步地，所述软上电接触器为低压机械式接触器。

本实用新型还提供了一种变流器，采用前述的大功率三电平变流器软上电装置。

进一步地，所述变流器的直流母线上并联多套所述软上电装置。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：