一种开放式水冷自动旁路功率单元的制作方法

1.本实用新型涉及高压链式水冷svg装置技术领域，尤其涉及一种开放式水冷自动旁路功率单元。


背景技术：

2.现有技术中，高压链式svg装置的每一相均由若干个svg功率单元串连而成，每一个功率单元由1个h桥逆变电路构成，1个h桥逆变电路包括2
‑
4个igbt模块，igbt模块是整个设备的核心器件，也是故障敏感器件。当系统额定电压35kv时，每相由40个功率单元串联，三相共120个功率单元。这种情况下设备的稳定性会大大降低。为防止因单个功率单元故障导致整个设备停机，从而引进了自带旁路功能的功率单元。功率单元的旁路部分选择单相交流接触器是一种经济、便捷、可靠性较高的方案。设备正常运行时，一旦某个单元的某个igbt器件出现故障，系统就会在不停机的前提下，按照控制程序的设计把负载和电源转移到旁路器件单相交流接触器侧，从而提高了设备的可靠性和稳定运行率。部分功率单元的散热方式采用风冷，在有风沙、飞雪、潮湿、盐雾、腐蚀类的恶劣环境中，风冷散热不仅无法有效解决设备的散热问题，还会带来一些其他副作用，比如减小设备的电气间隙、爬电距离，降低金属件结构强度。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种开放式水冷自动旁路功率单元。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种开放式水冷自动旁路功率单元，包括单元箱体，所述单元箱体的内壁上固定连接有内安装板，所述内安装板的一侧固定连接有散热器，所述内安装板的另一侧固定连接有电源组件，所述散热器上设置有igbt模块与吸收电容，所述单元箱体的内部设置有连接铜排组件，所述单元箱体的内底部固定安装有电容器组件，所述单元箱体的侧壁固定安装有控制板组件，所述单元箱体的背面设置有旁路组件，所述单元箱体的正面开设有光纤出口。
5.作为上述技术方案的进一步描述：
6.所述连接铜排组件包括交流连接排与直流连接排，所述交流连接排通过绝缘子固定连接在单元箱体的内顶部，所述igbt模块与电容器组件通过直流连接排连接。
7.作为上述技术方案的进一步描述：
8.所述直流连接排包括正铜排、负铜排和聚丙烯绝缘垫，所述聚丙烯绝缘垫位于正铜排与负铜排之间。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述吸收电容与igbt模块之间通过螺栓连接，所述igbt模块与散热器之间涂有导热硅脂。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述旁路组件包括与单元箱体背面固定连接的支撑板，所述支撑板的上表面固定连接有单相交流接触器。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述散热器为水冷式散热器，所述散热器上连接有进水口与出水口，所述进水口与出水口均延伸至单元箱体的外部。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述单元箱体由前面板、后面板、上顶板与下底板组成。
17.本实用新型具有如下有益效果：
18.与现有技术相比，该开放式水冷自动旁路功率单元，采用开放式紧凑型布局，既节省了原材料，又降低了成本，有利于单元内部元器件散热。水冷散热，有利于功率单元在凝露、盐雾、风沙、柳絮和暴雪等恶劣环境下稳定工作。带自动旁路结构，使设备在不停机的前提下，可以实现把负载和电源转移到旁路器件侧，从而提高了设备的可靠性和稳定运行率。
附图说明
19.图1为本实用新型提出的一种开放式水冷自动旁路功率单元的立体图；
20.图2为本实用新型提出的一种开放式水冷自动旁路功率单元的内部结构示意图。
21.图例说明：
22.1、单元箱体；2、内安装板；3、散热器；4、电源组件；5、igbt模块；6、吸收电容；7、交流连接排；8、直流连接排；9、电容器组件；10、支撑板；11、单相交流接触器；12、进水口；13、出水口；14、控制板组件；15、光纤出口；16、前面板；17、后面板；18、上顶板；19、下底板。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.参照图1
‑
2，本实用新型提供的一种开放式水冷自动旁路功率单元：包括单元箱体1，单元箱体1的内壁上固定连接有内安装板2，内安装板2的一侧固定连接有散热器3，内安装板2的另一侧固定连接有电源组件4，散热器3上设置有igbt模块5与吸收电容6，单元箱体1的内部设置有连接铜排组件，单元箱体1的内底部固定安装有电容器组件9，单元箱体1的侧壁固定安装有控制板组件14，单元箱体1的背面设置有旁路组件，单元箱体1的正面开设有光纤出口15。
25.连接铜排组件包括交流连接排7与直流连接排8，交流连接排7通过绝缘子固定连接在单元箱体1的内顶部，igbt模块5与电容器组件9通过直流连接排8连接，直流连接排8包括正铜排、负铜排和聚丙烯绝缘垫，聚丙烯绝缘垫位于正铜排与负铜排之间。
26.吸收电容6与igbt模块5之间通过螺栓连接，igbt模块5与散热器3之间涂有导热硅脂，增大导热系数，更利于模块散热，旁路组件包括与单元箱体1背面固定连接的支撑板10，支撑板10的上表面固定连接有单相交流接触器11，某一个功率单元故障后，系统会自动旁路掉故障单元，按照控制程序的设计把负载和电源转移到旁路器件单相交流接触器11侧，
而不影响svg装置的正常运行，散热器3为水冷式散热器，散热器3上连接有进水口12与出水口13，进水口12与出水口13均延伸至单元箱体1的外部。
27.单元箱体1由前面板16、后面板17、上顶板18与下底板19组成。
28.工作原理：使用时，旁路组件包括支撑板10与单相交流接触器11，位于单元箱体1的外部，旁路组件的设置保证设备在某个功率单元故障后，仍能正常工作，单元中水管、光纤和铜排分开，方便单元间铜排连接和光纤汇集、管路布置，散热器3和电源组件4分别置于单元箱体1的内安装板2两侧，节省空间，缩小单元体积，单元箱体1由前面板16、后面板17、上顶板18与下底板19组成开放式结构，提高了装配效率和散热性能，同时节省了材料，降低了成本。
29.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种开放式水冷自动旁路功率单元，包括单元箱体(1)，其特征在于：所述单元箱体(1)的内壁上固定连接有内安装板(2)，所述内安装板(2)的一侧固定连接有散热器(3)，所述内安装板(2)的另一侧固定连接有电源组件(4)，所述散热器(3)上设置有igbt模块(5)与吸收电容(6)，所述单元箱体(1)的内部设置有连接铜排组件，所述单元箱体(1)的内底部固定安装有电容器组件(9)，所述单元箱体(1)的侧壁固定安装有控制板组件(14)，所述单元箱体(1)的背面设置有旁路组件，所述单元箱体(1)的正面开设有光纤出口(15)。2.根据权利要求1所述的一种开放式水冷自动旁路功率单元，其特征在于：所述连接铜排组件包括交流连接排(7)与直流连接排(8)，所述交流连接排(7)通过绝缘子固定连接在单元箱体(1)的内顶部，所述igbt模块(5)与电容器组件(9)通过直流连接排(8)连接。3.根据权利要求2所述的一种开放式水冷自动旁路功率单元，其特征在于：所述直流连接排(8)包括正铜排、负铜排和聚丙烯绝缘垫，所述聚丙烯绝缘垫位于正铜排与负铜排之间。4.根据权利要求1所述的一种开放式水冷自动旁路功率单元，其特征在于：所述吸收电容(6)与igbt模块(5)之间通过螺栓连接，所述igbt模块(5)与散热器(3)之间涂有导热硅脂。5.根据权利要求1所述的一种开放式水冷自动旁路功率单元，其特征在于：所述旁路组件包括与单元箱体(1)背面固定连接的支撑板(10)，所述支撑板(10)的上表面固定连接有单相交流接触器(11)。6.根据权利要求1所述的一种开放式水冷自动旁路功率单元，其特征在于：所述散热器(3)为水冷式散热器，所述散热器(3)上连接有进水口(12)与出水口(13)，所述进水口(12)与出水口(13)均延伸至单元箱体(1)的外部。7.根据权利要求1所述的一种开放式水冷自动旁路功率单元，其特征在于：所述单元箱体(1)由前面板(16)、后面板(17)、上顶板(18)与下底板(19)组成。

技术总结
本实用新型公开了一种开放式水冷自动旁路功率单元，包括单元箱体，所述单元箱体的内壁上固定连接有内安装板，所述内安装板的一侧固定连接有散热器，所述内安装板的另一侧固定连接有电源组件，所述散热器上设置有IGBT模块与吸收电容，所述单元箱体的内部设置有连接铜排组件，所述单元箱体的内底部固定安装有电容器组件。本实用新型，采用开放式紧凑型布局，既节省了原材料，又降低了成本，有利于单元内部元器件散热。水冷散热，有利于功率单元在凝露、盐雾、风沙、柳絮和暴雪等恶劣环境下稳定工作。带自动旁路结构，使设备在不停机的前提下，可以实现把负载和电源转移到旁路器件侧，从而提高了设备的可靠性和稳定运行率。高了设备的可靠性和稳定运行率。高了设备的可靠性和稳定运行率。


技术研发人员：吴苏平 董金龙 刘斌 范方起
受保护的技术使用者：山东泰开电力电子有限公司
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/11/29