[发明专利]一种固态变压器

说明书

本发明提供一种固态变压器，其包括多个功率单元，每个功率单元均包括低压模块、高频隔离变压器、高压模块和对插组件，所述对插组件固定在机柜背板上，所述低压模块的输入端连接功率单元外部的直流输入，所述低压模块的输出端连接高频隔离变压器的输入端，所述高频隔离变压器的输出端插入对插组件的一侧，所述高压模块的输入端插入对插组件的另一侧，所述高压模块的输出端连接功率单元外部的交流输出，所述对插组件能使高频隔离变压器的输出端与高压模块的输入端导通。本发明所述固态变压器结构紧凑、可维护性好，且适于工业化应用。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种固态变压器。

背景技术

随着能源互联网的兴起和发展，现代电力系统正发生着深刻的变化，而传统电力系统已无法满足需求。固态变压器作为一种新型电力设备，能够将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技术相结合，并将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能，其应用于电力系统后，将会改善电能质量，提高系统稳定性，实现灵活的输电方式以及电力市场下对功率潮流的实时控制。因此固态变压器作为能源互联网运行与控制的具体实施装置，将成为能源互联网的核心。

然而，目前国内、外对固态变压器的研究都还处于实验室样机阶段，无法满足工业化需求。而且，实验室样机存在以下不足之处：

1.实验室样机通常都以实现控制功能为主，没有采用标准化设计，结构不紧凑，体积大；

2.实验室样机对装置的可靠性要求较少，且接线方式不符合行业相关标准，不适合工业化应用；

3.实验室样机的可维护性较差，对快速安装、拆卸以及快速维护都没有严格的要求，不能得到市场的认可。

可见，设计一种结构紧凑、可维护性好，且适于工业化应用的固态变压器成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种结构紧凑、可维护性好，且适于工业化应用的固态变压器。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种固态变压器，其包括多个功率单元，每个功率单元均包括低压模块、高频隔离变压器、高压模块和对插组件，所述对插组件固定在机柜背板上，所述低压模块的输入端连接功率单元外部的直流输入，所述低压模块的输出端连接高频隔离变压器的输入端，所述高频隔离变压器的输出端插入对插组件的一侧，所述高压模块的输入端插入对插组件的另一侧，所述高压模块的输出端连接功率单元外部的交流输出，所述对插组件能使高频隔离变压器的输出端与高压模块的输入端导通。

优选地，所述低压模块内部和所述高压模块内部均采用层叠式结构。

优选地，所述低压模块包括第一框架，以及设置于第一框架内部的如下部件：

第一金属基板、设置在第一金属基板一侧的第一控制单板、设置在第一金属基板另一侧的第一取能电源、第二金属基板、设置在第二金属基板一侧的第一功率单板、以及与第一功率单板的输入端连接的第一进线铜排，且所述第一进线铜排连接功率单元外部的直流输入，第一功率单板的输出端连接高频隔离变压器的输入端；

所述高频隔离变压器固定于第一框架内部。

优选地，所述第一功率单板通过多个六角隔离柱固定在第二金属基板的一侧；

所述低压模块还包括设置于第一框架内部的第一绝缘板、第二绝缘板和第一风道安装板，所述第一绝缘板固定在第一框架内的侧面上，所述第二绝缘板和第一风道安装板均设置在第一功率单板与第二金属基板之间，所述第二绝缘板固定在第二金属基板上、与第一绝缘板垂直且竖直设置，所述第一风道安装板采用U形结构，其开口朝向第二绝缘板，并固定在第一绝缘板和第二绝缘板之间，所述第一风道安装板内设有第一散热器；