一种直流输电用IGBT结温控制检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直流输电用IGBT结温控制检测系统，内部流通介质采用二甲基硅油，二甲基硅油先由加热器加热到需求温度后油泵输送至均温板内流通，使均温板表面和IGBT结温均匀恒定，使用均温板内流通高沸点和优良绝缘性二甲基硅油，控制和测试二甲基硅油温度的方法，使IGBT结温均匀稳定且易于检测和控制，测试中无其它微弱电流影响，适用于不同型号规格IGBT结温控制。

【技术实现步骤摘要】
一种直流输电用IGBT结温控制检测系统
本专利技术专利涉及高压直流输电
，具体涉及一种直流输电用IGBT结温控制检测系统。
技术介绍
在影响直流输电关键设备换流阀的稳定性的多种因素中，控制换流阀核心器件IGBT的结温是至关重要的因素，换流阀在工作中产生的热量将导致IGBT的结温逐渐升高，随着器件结温的增加，IGBT的失效率呈指数增长，可靠性急剧下降，随之性能和系统功能的降低、失效或损坏。研究IGBT在不同结温下的动态电气参数(电压/电流应力、开通/关断损耗、反向恢复特性等)就非常必要。因所有动态电气参数研究都需要在不同恒定的IGBT结温下进行才有意义，且最高IGBT结温需要加热至175℃，如何实现一个恒定的IGBT结温且易于检测成了一个技术难题。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术目的在于提供一种直流输电用IGBT结温控制检测系统，解决柔性直流输电用IGBT结温的控制和检测难题，IGBT结温均匀恒定且易于控制和检测，且适用于各种型号IGBT的动态参数研究。为了达到上述目的，本专利技术采用以下方案：一种直流输电用IGBT结温控制检测系统，包括第一油泵、换热器、闭式加热箱、供液阀和回液阀；所述换热器、均温板、闭式加热箱依次通过管路连通形成封闭回路，供液阀安装在换热器和均温板之间的连通管路上，回液阀安装在均温板和闭式加热箱之间的连通管路上，回路中通入二甲基硅油作为加热介质，闭式加热箱内置加热器和温度传感器，二甲基硅油由加热器加热至IGBT结温需求温度，IGBT放置于均温板上，通过温度传感器测试进入均温板的二甲基硅油温度，换热器用于调节进入均温板的二甲基硅油温度。进一步，所述均温板和闭式加热箱之间并联有第二油泵和膨胀罐连接组成的支路，二甲基硅油进入闭式加热箱之前通过膨胀罐消除其体积膨胀和运行压力波动。进一步，闭式加热箱与均温板之间通过旁路管路连通，旁路管路上安装有旁通阀，通过旁路管路调整通过换热器的二甲基硅油比例控制进入均温板的介质温度。进一步，换热器和均温板之间的连通管路上安装有精密过滤器。进一步，换热器和均温板之间的连通管路上安装有汽水分离器。进一步，换热器和均温板之间的连通管路上安装有用于测量进入均温板的二甲基硅油温度和压力的温度传感器和压力传感器。进一步，换热器设置有风机和控制风机转速的变频器。进一步，闭式加热箱入口管路上设置有流量传感器。进一步，闭式加热箱和膨胀罐上均安装有排气阀。进一步，膨胀罐入口管路和出口管路上均安装有阀门。本专利技术的柔性直流输电用IGBT结温控制检测系统，由闭式加热箱、油泵、换热器、均温板、膨胀罐、过滤器、各传感器、阀门和管路组成；内部流通介质采用二甲基硅油，最高沸点温度可以加热至300℃，满足IGBT达到175℃的要求，二甲基硅油先由加热器加热到需求温度后油泵输送至均温板内流通，使均温板表面和IGBT结温均匀恒定，使用均温板内流通高沸点和优良绝缘性二甲基硅油，控制和测试二甲基硅油温度的方法，使IGBT结温均匀稳定且易于检测和控制，测试中无其它微弱电流影响，适用于不同型号规格IGBT结温控制。内部流通介质采用具有良好的绝缘性的二甲基硅油，保证IGBT动态电气参数不受流通介质微弱电流的干扰；通过温度传感器测试进入均温板的二甲基硅油温度，基于热传递原理，通过IGBT热阻值即可准确推算IGBT结温值。进一步，闭式加热箱连接膨胀罐，消除二甲基硅油加热后温度变化带来的体积膨胀和运行压力波动，避免损害其它器件。进一步，均温板前端连接换热器，当进入均温板的二甲基硅油温度高出需求温度时通过换热器降温微调。换热器设置旁通阀，可调整通过换热器的二甲基硅油比例控制进入均温板的介质温度。抽空均温板内二甲基硅油时，均温板前面管路上安装汽水分离器，避免空气中水分进入管路内污染二甲基硅油。更换其它型号均温板和IGBT型号，先关闭供液阀和回液阀，使用油泵抽空均温板内二甲基硅油至膨胀罐。附图说明图1是本专利技术的整体流程示意图；其中：1、第一油泵；2、换热器；3、精密过滤器；4、均温板；5、汽水分离器；6、闭式加热箱；7、第二油泵；8、膨胀罐；9、供液阀；10、回液阀。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术的柔性直流输电用IGBT结温控制检测系统，包括油泵、换热器2、精密过滤器3、均温板4、汽水分离器5、闭式加热箱6、膨胀罐8、供液阀9、回液阀10等阀门通过管路组成。所述换热器2、均温板4、闭式加热箱6依次通过管路连通形成封闭回路，供液阀9安装在换热器2和均温板4之间的连通管路上，回液阀10安装在均温板4和闭式加热箱6之间的连通管路上。回路中通入二甲基硅油作为加热介质，内部流通介质为沸点达200℃、具有良好绝缘性能的二甲基硅油；闭式加热箱6内放置加热器和温度传感器，二甲基硅油先由加热器加热至IGBT结温需求温度。IGBT放置于均温板4上，通过温度传感器测试进入均温板的二甲基硅油温度。所述换热器2调节进入均温板的二甲基硅油温度，高出需求温度时通过换热器2降温微调。均温板4和闭式加热箱6之间并联有第二油泵7和膨胀罐8连接组成的支路，闭式加热6箱连接膨胀罐8，消除二甲基硅油加热后温度变化带来的体积膨胀和运行压力波动，避免损害其它器件。所述IGBT结温根据热传导原理通过均温板4热阻和IGBT热阻推算。所述供液阀9和回液阀10关闭后，使用第二油泵7抽空均温板4内二甲基硅油至膨胀罐8后，可更换其它规格的均温板和IGBT。所述均温板4内二甲基硅油被第二油泵7抽空时，均温板前面管路上安装汽水分离器5，避免空气中水分进入管路内污染二甲基硅油。换热器2和均温板4之间的连通管路上安装有精密过滤器3；换热器2和均温板4之间的连通管路上安装有汽水分离器5。换热器2和均温板4之间的连通管路上安装有用于测量进入均温板4的二甲基硅油温度和压力的温度传感器和压力传感器；换热器2设置有风机和控制风机转速的变频器；闭式加热箱6入口管路上设置有流量传感器，闭式加热箱6和膨胀罐8上均安装有排气阀。闭式加热箱6与均温板4之间通过旁路管路连通，旁路管路上安装有旁通阀，通过旁路管路调整通过换热器2的二甲基硅油比例控制进入均温板的介质温度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施方式仅限于此，对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本专利技术由所提交的权利要求书确定专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流输电用IGBT结温控制检测系统，其特征在于：包括第一油泵(1)、换热器(2)、闭式加热箱(6)、供液阀(9)和回液阀(10)；所述换热器(2)、均温板(4)、闭式加热箱(6)依次通过管路连通形成封闭回路，供液阀(9)安装在换热器(2)和均温板(4)之间的连通管路上，回液阀(10)安装在均温板(4)和闭式加热箱(6)之间的连通管路上，回路中通入二甲基硅油作为加热介质，闭式加热箱(6)内置加热器和温度传感器，二甲基硅油由加热器加热至IGBT结温需求温度，IGBT放置于均温板(4)上，通过温度传感器测试进入均温板的二甲基硅油温度，换热器(2)用于调节进入均温板(4)的二甲基硅油温度。

【技术特征摘要】
1.一种直流输电用IGBT结温控制检测系统，其特征在于：包括第一油泵(1)、换热器(2)、闭式加热箱(6)、供液阀(9)和回液阀(10)；所述换热器(2)、均温板(4)、闭式加热箱(6)依次通过管路连通形成封闭回路，供液阀(9)安装在换热器(2)和均温板(4)之间的连通管路上，回液阀(10)安装在均温板(4)和闭式加热箱(6)之间的连通管路上，回路中通入二甲基硅油作为加热介质，闭式加热箱(6)内置加热器和温度传感器，二甲基硅油由加热器加热至IGBT结温需求温度，IGBT放置于均温板(4)上，通过温度传感器测试进入均温板的二甲基硅油温度，换热器(2)用于调节进入均温板(4)的二甲基硅油温度。2.根据权利要求1所述的直流输电用IGBT结温控制检测系统，其特征在于：所述均温板(4)和闭式加热箱(6)之间并联有第二油泵(7)和膨胀罐(8)连接组成的支路，二甲基硅油进入闭式加热箱(6)之前通过膨胀罐(8)消除其体积膨胀和运行压力波动。3.根据权利要求2所述的直流输电用IGBT结温控制检测系统，其特征在于：闭式加热箱(6)与均温板(4)之间通过旁路管路连通，旁路管路上安装有旁通阀，通过旁路管路调整通过换热器(2)的二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长水，田兴，靳广超，李亚梅，
申请(专利权)人：特变电工新疆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65