[实用新型]一种带可靠旁路装置的换流阀功率模块装置

说明书

实用新型公开了一种带可靠旁路装置的换流阀功率模块装置，包括功率模块、旁路开关K1和可靠旁路装置，所述半桥功率模块包括全控型器件T1、全控型器件T2、电阻R1和电容C1，所述电阻R1并联在全控型器件T1和全控型器件T2形成的桥臂的两端，电容C1并联在电阻R1两端；旁路开关K1与全控型器件T2并联，可靠旁路装置与旁路开关K1并联；所述可靠旁路装置由过压晶闸管SCR、电阻R0以及电感L0串联形成。可广泛使用于柔性直流输电换流阀系统中。结构简单、实施方便、可靠性高，在柔直换流阀系统运行过程中，可避免由于单模块故障引起整个系统停运问题，从而起到保证柔直系统可靠运行、避免由于系统停运引起的巨大的经济损失。

技术领域

实用新型属于柔性直流输电技术领域，具体涉及一种带可靠旁路装置的换流阀功率模块装置。

背景技术

柔性直流输电由于具有可控性、灵活性和稳定性，在分布式发电、孤岛和城市扩容供电中前景广阔，是未来长远距离、大容量直流输电的发展方向，开发高可靠性的换流阀设备是最核心的技术。

高压柔性直流换流阀用于将交流电压变换成直流电压，或者将直流电压反变换为交流电压。高压换流阀中包含有大量的电力电子期间，如晶闸管、IGBT和IEGT等。

当在包括子模块组合的系统中检测到诸如子模块故障的异常时，高电压直流电输电系统的高速短路旁路开关动作，从而使子模块短路，并且防止故障的影响扩散至其他相邻的子模块；功率模块在出现一般故障工况时，通过旁路开关动作，将功率模块从换流阀桥臂中切除。在出现以下三种情况时：

1.功率模块出现一般故障，发出旁路命令，但是旁路开关拒动；

2.功率模块出现模块控制板损坏，无法发出旁路命令；

3.功率模块出现取能电源损坏，无法发出旁路命令。

旁路开关无法完成旁路作用，会导致功率模块电容电压升高，功率器件过压击穿，击穿后功率器件无法保证长期通流，会造成系统紧急停运。

由于柔直换流阀承担传输主要电能作用，停运后会造成一定程度的经济损失及负面影响，因此，需要采取措施，保证功率模块发生故障后，依然不影响系统的正常运行。

发明内容

实用新型提供了一种带可靠旁路装置的换流阀功率模块装置，该旁路装置在柔直换流阀旁路开关拒动情况下，仍然能够形成可靠旁路，切除掉故障功率模块，避免柔直换流阀因为单个功率模块故障引起柔直换流阀系统停运，保证柔直换流阀系统可靠运行。

为达到上述目的，实用新型一种带可靠旁路装置的换流阀功率模块装置，包括功率模块、旁路开关K1和可靠旁路装置，半桥功率模块包括全控型器件T1、全控型器件T2、电阻R1和电容C1，电阻R1并联在全控型器件T1和全控型器件T2形成的桥臂的两端，电容C1并联在电阻R1两端；旁路开关K1与全控型器件T2并联，可靠旁路装置与旁路开关K1并联；可靠旁路装置由过压晶闸管SCR、电阻R0以及电感L0串联形成。

进一步的，可靠旁路装置包括第一侧板、第二侧板、过压晶闸管、一体式电阻及电感及散热器；过压晶闸管及一体式电阻及电感布置于散热器两侧，第一侧板与第一压接碟簧的一端固定连接，第一压接碟簧的另一端和过压晶闸管相接并对过压晶闸管产生压力，使过压晶闸管与散热器的一个侧壁紧密接触；第二侧板与第二压接碟簧的一端固定连接，第二压接碟簧的另一端和一体式电阻及电感相接，并对一体式电阻及电感产生压力，使一体式电阻及电感与散热器的另一个侧壁紧密接触。

进一步的，一体式电阻及限流电感包括壳体、第一电极、电阻体、填充物及第二电极，第一电极和第二电极分别安装在壳体两端，形成腔体，腔体中设置有电阻体，电阻体一端和第一电极相接触，另一端和第二电极相接触，腔体中填充有填充物。

进一步的，电阻体为螺旋结构。