[实用新型]一种柔性直流输电用IGBT模块单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柔性直流输电用IGBT模块单元。

背景技术

柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术。与传统基于晶闸管的电流源型直流输电技术相比，柔性直流输电技术采用了全控型的电力电子器件IGBT，系统反应速度快、可控性较好、运行方式灵活，能够减少系统短路容量，提高电能质量。在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电等方面具有明显的优势。

现有的国内外的柔性直流输电换流阀子模块多采用单模块独立插装式结构，IGBT多选用传统型的IGBT。如申请公布号为CN1013354232A的中国发明专利申请中就公开了一种用于柔性直流输电的并联子模块，该子模块这种并联子模块包括电容、两个IGBT功率单元和两个主母排，每个IGBT功率单元包括散热器、并联的两个以上的IGBT子模块及其控制回路，每个功率单元还包括复合母排，电容通过复合母排上端电容连接端与对应的IGBT功率单元连接，两个主母排分别通过两复合母排上设有的出线端与对应的IGBT功率单元连接，并且，在两主母排之间导电连接有晶闸管。这种并联子模块在使用时，单模块作为一个单独的整体插装固定在安装基体上，每个单模块都需要采用压接固定结构装夹固定，子模块数量多，安装结构较为复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种柔性直流输电用IGBT模块单元，以解决现有技术中存在的单模块插装式安装结构较为复杂的技术问题。

本实用新型所提供的柔性直流输电用IGBT模块单元的技术方案是：柔性直流输电用IGBT模块单元，包括安装框架，安装框架的前部固设有子模块压接单元，子模块压接单元包括沿左右方向延伸的中间框架和固设在中间框架左右两端的两安装端板，两安装端板固设在安装框架上，中间框架上安装有沿左右方向依次相间布置的至少两个子模块和模块间绝缘挡块，两安装端板上设有用于配合使用以在左右方向上夹持定位所述子模块和模块间绝缘挡块的两夹持装置，各子模块分别包括IGBT和晶闸管，所述安装框架的后部固设有与各子模块一一对应电气连接的电容。

所述的各子模块分别包括2个所述的IGBT、3个散热器和1个所述的晶闸管，2个IGBT和3个散热器沿左右方向依次相互间隔布置，1个晶闸管设置在最右侧散热器的外侧。

所述的子模块压接单元中的两夹持装置中的其中一个为供外界加载机构施加作用力的碟簧顶压装置。

所述的中间框架包括沿左右方向延伸的绝缘拉杆，绝缘拉杆的两端分别与两安装端板固连，在两安装端板的相应侧面上分别设有沿左右方向延伸的卡槽，绝缘拉杆的两端对应卡装在所述两安装端板的卡槽中，在两安装端板上还可拆的固设有用于将绝缘拉杆压装固定在所述卡槽中的压板。

所述的绝缘拉杆的两端分别设有环槽结构，各环槽结构分别具有沿左右方向间隔布置的挡止槽壁，两环槽结构与两安装端板上的卡槽对应卡配，各环槽结构的两挡止槽壁在左右方向上与两安装端板的左右侧面分别挡止限位配合。

所述的安装框架的前部于所述子模块上方设有沿左右方向延伸的支撑滑轨，支撑滑轨上可移动的装配有与各子模块及各电容一一对应电气连接的回路控制盒。

所述的安装框架包括沿左右方向间隔布置、沿前后方向并行布置的两支撑梁和沿左右方向桥接在两支撑梁之间的桥接梁，所述两安装端板分别对应的安装在两支撑梁上，所述电容对应的固设在所述桥接梁上。

所述的中间框架包括桥接在所述两安装端板之间的用于撑托所述各子模块的绝缘支撑带。

本实用新型所提供的柔性直流输电用IGBT模块单元的有益效果是：本实用新型所提供的柔性直流输电用IGBT模块单元中，子模块压接单元中的各子模块串联压接的固定安装在中间框架上，然后通过中间框架的两安装端板固定安装在安装框架上，通过设置在两安装端板上的两夹持装置夹持定位各子模块，减少了安装零部件，有效简化了子模块安装压接结构。

进一步地，各子模块中的2个IGBT和3个散热器沿左右方向依次相互间隔布置，1个晶闸管设置在最右侧散热器的外侧，这样，每个IGBT均可实现两面散热，有效改善散热环境，提高IGBT可靠性，延长其使用寿命。

进一步地，子模块压接单元的两夹持装置中的其中一个为供外界加载机构施加作用力的碟簧顶压装置，通过该碟簧顶压装置一方面可以提供加载作用力，另一方面，碟簧顶压装置本身为弹性顶压，可以有效缓冲平衡各子模块受到的夹持压力。

进一步地，绝缘拉杆的两端对应卡装在两安装端板的卡槽中，并通过压板压装固定，减少了绝缘拉杆的螺纹连接结构，有效加强了连接强度。