CN106253637A - 一种高耐压全封闭电力电子变换装置 - Google Patents

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易杨
雷勇
林章岁
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Economic and Technological Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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Abstract

本发明涉及一种高耐压全封闭电力电子变换装置，包括电力电子变换装置，所述电力电子变换装置内置于一封闭金属容器中，所述封闭金属容器包括若干接口，所述封闭金属容器内设置有绝缘气体。本发明克服了传统技术条件下高压大功率电力电子变换装置体积大、占地广、紧凑性低、易受到外界环境影响等问题。

Description

一种高耐压全封闭电力电子变换装置
技术领域
本发明涉及电力电子设备技术领域，特别是一种高耐压全封闭电力电子变换装置。
背景技术
电力电子变换技术在电力***中已经得到了广泛应用，主要装置包括高压变频器、电力电子变压器、静止同步补偿器（STATCOM）、柔***流输电***、高压直流输电***等。
应用在高压大功率应用领域的电力电子变换装置绝缘配合异常复杂，在设计过程中需要同时考虑其相邻元件之间、各元件与大地之间、三相元件之间绝缘要求，所以其各元件的设计间隙较大，导致整体装置体积大、占地广，紧凑性低；同时该松散的布局设计导致非常容易受到外界环境影响，装置安装地点的环境要求高。以上问题增加了高压大功率电力电子变换装置应用难度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种高耐压全封闭电力电子变换装置，克服了传统技术条件下高压大功率电力电子变换装置体积大、占地广、紧凑性低、易受到外界环境影响等问题。
本发明采用以下方案实现：一种高耐压全封闭电力电子变换装置，包括电力电子变换装置，所述电力电子变换装置内置于一封闭金属容器中，所述封闭金属容器包括若干接口，所述封闭金属容器内设置有绝缘气体。
进一步地，所述电力电子变换装置包括电力开关管及其驱动模块、直流电容、交直流电感、交直流母排、散热片及其他相关电力设备。
进一步地，所述绝缘气体为六氟化硫气体。
进一步地，所述电力电子变换装置的交直流出线引出端子、水冷散热回路引出端子、控制回路引出端子通过所述的若干接口与外界联系。
较佳的，本发明将电力电子变换器的开关管及其驱动模块、直流电容、交直流电感、交直流母排、散热片及其它相关电力设备等全部硬件***完全封闭在金属容器内，并在容器内注入绝缘气体，电力电子变换器的交直流进出线、散热回路及其控制回路通过所述的金属容器若干特定接口与外界联系。
由于高压大功率电力电子变换装置完全置于绝缘气体之中，其相邻元件之间、各元件与大地之间、三相元件之间绝缘设计难度大幅降低，可以更大程度上压缩元件布置的距离，减小装置体积、提高装置紧凑程度，提高装置功率密度。
由于金属容器完全将电力电子变换装置本体隔离在内，外界环境对电力电子变换装置本体的影响降至最低。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明能够将电力电子变换装置中的相邻元件之间、各元件与大地之间、三相元件之间绝缘设计难度大幅降低，可以更大程度上压缩元件布置的距离，减小装置体积、提高装置紧凑程度，提高装置功率密度。同时本发明能够将外界环境对电力电子变换装置本体的影响降至最低。
附图说明
图1为本发明实施例中的结构示意图一。
图2为本发明实施例中的结构示意图二。
[主要组件符号说明]
图中：100为子模块，200为金属容器，300为绝缘气体，400为交直流出线，500为水冷散热回路，600为控制回路，700为其他相关电力设备，410为金属容器的特定接口，510为金属容器的特定接口，610为金属容器的特定接口。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供了一种高耐压全封闭电力电子变换装置，包括电力电子变换装置，所述电力电子变换装置内置于一封闭金属容器200中，所述封闭金属容器包括若干接口，所述封闭金属容器内设置有绝缘气体300。
在本实施例中，所述电力电子变换装置包括电力开关管及其驱动模块、直流电容、交直流电感、交直流母排、散热片及其他相关电力设备。
在本实施例中，所述绝缘气体为六氟化硫气体。
在本实施例中，所述电力电子变换装置的交直流出线引出端子、水冷散热回路引出端子、控制回路引出端子通过所述的若干接口与外界联系。
较佳的，在本实施例中，本发明将电力电子变换器的开关管及其驱动模块、直流电容、交直流电感、交直流母排、散热片及其它相关电力设备等全部硬件***完全封闭在金属容器内，并在容器内注入绝缘气体，电力电子变换器的交直流进出线、散热回路及其控制回路通过所述的金属容器若干特定接口与外界联系。
由于高压大功率电力电子变换装置完全置于绝缘气体之中，其相邻元件之间、各元件与大地之间、三相元件之间绝缘设计难度大幅降低，可以更大程度上压缩元件布置的距离，减小装置体积、提高装置紧凑程度，提高装置功率密度。
由于金属容器完全将电力电子变换装置本体隔离在内，外界环境对电力电子变换装置本体的影响降至最低。
如图2所示，在本实施例中，当高压大功率电力电子变换装置为模块化设计时，整体装置大多可分为多个相对独立的子模块100（子模块为电力电子变换装置），包含开关管及其驱动模块、直流电容、交直流电感、交直流母排、散热片及相关组件，各个子模块分别封闭在金属容器200中。子模块100封闭在金属容器200的设计不会改变高压大功率电力电子变换装置模块化的设计初衷。本实施例也可将多个高压大功率电力电子变换装置整体封闭在一个金属容器中。
如图2所示，本实施例将将金属容器200抽真空，然后充入绝缘气体300，如六氟化硫气体。
如图2所示，在本实施例中，每个金属容器200中的子模块100均有交直流出线400、水冷散热回路500和控制回路600，上述出线和回路可从子模块100引出端子至对应的金属容器200特定接口（如410、510和610），可以和其它子模块100或外界回路相联系。
在本实施例中，金属容器中的子模块100的交直流出线400还可以与其他相关电力设备700连接，如交直流母线、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、避雷器、高压电缆接口等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种高耐压全封闭电力电子变换装置，包括电力电子变换装置，其特征在于：所述电力电子变换装置内置于一封闭金属容器中，所述封闭金属容器包括若干接口，所述封闭金属容器内设置有绝缘气体。
2.根据权利要求1所述的一种高耐压全封闭电力电子变换装置，其特征在于：所述电力电子变换装置包括电力开关管及其驱动模块、直流电容、交直流电感、交直流母排、散热片。
3.根据权利要求1所述的一种高耐压全封闭电力电子变换装置，其特征在于：所述绝缘气体为六氟化硫气体。
4.根据权利要求1所述的一种高耐压全封闭电力电子变换装置，其特征在于：所述电力电子变换装置的交直流出线引出端子、水冷散热回路引出端子、控制回路引出端子通过所述的若干接口与外界联系。
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