[发明专利]一种基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构

说明书

本发明涉及一种基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，单元结构主要部件包括整体框架组件、单元底板、后端直流支撑电容组件模块、支撑电容连接铜排组件和前端IGCT晶闸管构成的阀串模块结构。IGCT晶闸管构成的阀串模块结构由水冷电抗、缓冲回路电容组件、阀串模块框架结构、旁路开关、均压电阻、IGCT电源、单元进出水水管、单元驱动装置和IGCT阀串结构组成。本发明将所有模块、单元和器件集成均匀布置在一个单元内，实现单元结构的高度集成化。所有模块、单元都可独立安装、拆卸和维护，有效的节省了安装和接线的时间。

技术领域

本发明涉及IGCT(集成门极换流晶闸管)晶闸管构成的大功率单元结构，属于电力系统电网装置及变频器技术领域。该中高压功率单元应用于电力、冶金、铁路等使用晶闸管作为核心器件的其它领域。

背景技术

从1997年IGCT在换流装置中应用以来，其功率、可靠性、效率、成本等诸多方面取得了巨大进展，同时促进了电力电子成套装置的飞跃，IGCT应用的换流装置以其独特的优势得到了广泛的重视和应用。如IGCT换流装置在高中压变频器的应用较多，其优势也在不断的显现，而且其具有的优势电气性能有很大发展潜力。在目前的换流装置中，可替代常规晶闸管电力电子开关器件，应用在大功率的换流装置中，具有器件少，耐压高的特点。因此，IGCT晶闸管构成的大功率单元结构有其自身的优点。单元结构的研发设计是直接关系着发挥其电气性能优势的重要环节。现有技术中，IGCT晶闸管构成的大功率单元结构设计存在器件集成化程度低、结构不紧凑，工程占地浪费空间大等缺点，从而导致单元结构出现故障时，拆卸、维修不方便。

发明内容

针对上述问题，本发明设计一种基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，该单元结构设计实现了结构紧凑、模块化的阀串模块结构特点，同时将所有模块、单元和器件集成均匀布置在一个单元内，实现单元结构的高度集成化。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，所述单元结构主要部件包括，整体框架组件、单元底板、直流支撑电容组件模块、支撑电容连接铜排组件和IGCT晶闸管构成的阀串模块结构；其中，

所述直流支撑电容组件模块下端固定在单元底板上，上端固定在整体框架组件上，前端接线端子连接支撑电容连接铜排组件，支撑电容连接铜排组件通过铜排连接IGCT晶闸管构成的阀串模块结构。

所述支撑电容连接铜排组件由直流正负极铜排前后安装，中间由绝缘隔板隔开，并由电容端子固定，其整体安装在直流支撑电容组件模块的电容接线柱上。

所述IGCT晶闸管构成的阀串模块结构由水冷电抗、缓冲回路电容组件、阀串模块框架结构、旁路开关、均压电阻、IGCT电源、单元进出水水管、单元驱动装置和IGCT阀串结构组成；其中，

IGCT阀串结构整体固定在阀串模块框架结构上方，阀串模块框架结构通过螺栓与单元底板固接；IGCT电源、单元进出水水管和单元驱动装置均通过固定件固定在阀串模块框架结构内前端上部；

所述水冷电抗和缓冲回路电容组件一端由铜排固定在IGCT晶闸管阀串结构的水冷散热器上，另一端由铜排固定在支撑电容连接铜排组件上；旁路开关和均压电阻分别与所在铜排连接在水冷散热器上。

所述IGCT阀串结构包括压接二极管、水冷散热器、IGCT晶闸管、压接电阻、阀串绝缘拉杆、连接散热器小水管和碟型弹簧；其中，

压接二极管、水冷散热器、IGCT晶闸管和压接电阻从下往上依次装配，并由碟型弹簧和阀串绝缘拉杆通过压力机配合压装成为整体压串单元。

在IGCT阀串结构压装完毕后，安装连接散热器小水管，散热器小水管一端安装在水冷散热器上，另一端安装在单元进出水水管上。所述单元进出水水管进出水口安装在整体框架组件外侧。

所述整体框架组件包括侧面板、前面板、单元底板、上盖板和上盖支撑板。