[实用新型]具有液冷逆变单元的有源滤波补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及控制装置，特别涉及一种具有液冷逆变单元的有源滤波补偿装置。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，电力负荷具有非线性或具有时变特性，造成了非线性、冲击性和不平衡用电特性，从而使电网中暂态冲击、无功功率、高次谐波及三相不平衡问题日趋严重，给公用电网的供电质量造成严重的污染，增加了电力系统的能量损耗，同时也缩短了用电设备的使用寿命，还会对其它电子设备造成电磁干扰。因此，解决电力系统谐波抑制及无功补偿，提高电网供电质量变得日益重要。

传统的谐波抑制和无功补偿的方法是电力无源滤波器与需补偿的非线性负载并联，为谐波提供一个低阻通路的同时也提供负载所需的无功功率。无源滤波器由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，分为单调谐、高通和双调谐滤波器。其优点是经济、实用和可靠。但也存在着以下缺点：

（1）滤波效果与负载有关，即滤波特性受系统参数影响较大，且只能抑制固定的几次谐波，滤波特性较差。

（2）只能补偿固定的无功功率，对变化的无功功率不能进行精确的补偿。

（3）对于功率因数较高的场合不适用。比如对于现在的多数负载场合中运行功率因数较高，但是谐波较严重，传统的滤波装置不能解决这类问题。

电力有源滤波器(active power filter，简称APF)是目前抑制电网谐波和补偿无功功率，改善电网供电质量的最有效的装置。与无源滤波器相比，APF具有高度可控制和快速响应特性，并且能跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率，其特性不受系统影响，无谐波放大威胁，相对体积重量较小。

伴随着有源滤波控制技术的发展，越来越多的APF投入到现场应用当中，APF自身所存在的问题也表现出来，由于IGBT的开关频率比较高，APF的散热与自身损耗问题尤为严重，因此如何解决APF的散热问题与如何降低APF的自身损耗变得非常重要。有源滤波装置受本身散热量的制约，单个柜体的最大容量较小，在恶劣的环境下，传统的风冷或者自然空冷不再适合。同时，也不利于提高性价比，造成材料利用率较低，这给有源滤波控制技术的有效提高带来了新的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术的上述缺陷，提供一种散热效果好、自身损耗低，结构紧凑，体积、重量较小，控制可靠、运行稳定安全，可以最大限度地减少各种干扰的具有液冷逆变单元的有源滤波补偿装置。

为达到上述目的，本实用新型提供的具有液冷逆变单元的有源滤波补偿装置，包括主回路上电压互感器、逆变单元和直流接线排，逆变单元包括IGBT模块、IGBT控制器、3个吸收电容、3个保护磁环、液冷散热器、温度开关、直流电容器、电压传感器、直流放电电阻和微型断路器，外部三相交流电经三相所述交流接线排接入所述IGBT模块，所述保护磁环分别套装在三相所述交流接线排上，3个所述吸收电容分别并联在所述IGBT模块每一相IGBT功率管的直流输出端，所述直流电容器和电压传感器分别并联在所述直流输出端，所述放电电阻与微型断路器相互串联后与所述直流侧电容并联；所述IGBT控制器的驱动信号接口与所述IGBT模块的三相驱动信号端相连接，所述IGBT控制器接收所述主回路上电压互感器和电流互感器输出信号并输出到所述IGBT模块控制所述直流侧电容充放电，产生与系统方向相反的谐波电流补充到主回路中；所述电压传感器的检测信号反馈到所述IGBT控制器，所述IGBT控制器发出关断信号,通过所述微型断路器控制所述直流侧电容经所述放电电阻释放电压；所述液冷散热器安装在所述IGBT模块外部，设有双进双出的水路通道，所述温度开关安装在所述液冷散热器上，所述温度开关将超温报警信号输出到所述IGBT控制器，所述IGBT控制器输出封锁信号至所述IGBT模块；所述直流接线排采用无感层叠母排进行所述直流侧电容与所述IGBT模块之间的电气连接。

本实用新型具有液冷逆变单元的有源滤波补偿装置，其中所述3个吸收电容的电容值为0.47uf，耐压值为1700V。

本实用新型具有液冷逆变单元的有源滤波补偿装置，其中所述无感层叠母排包括正极层叠母排和负极层叠母排两块母排，所述正极层叠母排和负极层叠母排分别叠放两层，两层母排中间设有一层绝缘薄膜，正、负极层叠母排平行分布安装。