一种模块化自冷式静止无功发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模块化自冷式静止无功发生器，包括箱体、功率换能单元，所述箱体内分为上下两层，功率换能单元安装于箱体上层，且功率换能单元的IGBT模块位于箱体上层背面；所述箱体下层安装有自冷散热组件，自冷散热组件由散热器、热管以及热管中密封有液态导热介质组成；散热器由上下左右四周光面与中间为互相交错插入的散热翅片构成，且热管采用回字型结构镶嵌在散热器的四周，散热器的上光面与IGBT模块接触，散热器的下光面及左右光面与箱体底壳及左右侧板接触。

A modular self cooling static var generator

【技术实现步骤摘要】
一种模块化自冷式静止无功发生器
本技术主要涉及电力电子
，尤其涉及一种模块化自冷式静止无功发生器。
技术介绍
模块化静止无功发生器由于电流大、器件开关频率高，模块化的静止无功发生器内每个功率单元的发热需要有效的传热方法，实现功率器件发热有效传导到装置的外部，继而实现有效散热。目前模块化静止无功发生器功率单元因为发热量大，市面上主要采用风冷或水冷方式进行传导功率单元所产生的热量。采用水冷存在以下问题：1、水冷对设备可靠性要求极高，静止无功发生器内电压高，必须使用导电率极低的纯水，要求纯水冷却设备常年不间断运行，冷却设备是否可靠运行直接影响到无功发生器运行可靠性；2、水冷存在渗水风险，水管进水、出水接头的防渗水，即使采用材质优良的配件，优质的工程工艺以及渗水报警手段，使用达到一定年限后，仍存在渗水的风险；3、水冷系统运行维护工作量大，目前变电站均在推行无人值守模式，而水冷系统需要人员不间断监视、维护各运动部件状态，工作量大，在逐渐实施无人值守运行模式的变电站越来越难推广应用。而采用风冷的模块化静止无功发生器，内部安装有大功率的直流或交流风机，风机进行时存在噪音大、损耗高，对目前配电网要求降低线路损耗的指标相违背。对已经安装在居民区的风冷式静止无功发生器，由于噪音大，常遭到用户的投诉，要求去拆除。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种结构紧凑、装配工艺简单、维护方便、能有效降低静止无功发生器的整机损耗，无噪音的模块化自冷式静止无功发生器。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种模块化自冷式静止无功发生器，包括箱体、功率换能单元，所述箱体内分为上下两层，功率换能单元安装于箱体上层，且功率换能单元的IGBT模块位于箱体上层背面；所述箱体下层安装有自冷散热组件，自冷散热组件由散热器、热管以及热管中密封有液态导热介质组成；散热器由上下两部分光面与中间为互相交错插入的散热翅片构成，且热管采用回字型结构镶嵌在散热器的四周，散热器的上光面与IGBT模块接触，散热器的下光面与箱体底壳接触。优选的，所述散热器由两块连接有若干散热翅片的光面板构成。优选的，所述散热器由四面光面的环形板，与环形板内分别上下连接的并互相交错散热翅片构成，环形板左右光面与箱体侧壳接触。优选的，所述散热器两光面分别通过散热硅胶紧固IGBT模块与箱体底壳。进一步的，所述箱体外壁连接有安装支架。进一步的，所述功率换能单元由直流支撑电容器组、IGBT驱动板以及IGBT模块组成，IGBT驱动板采用可拔插端子排插在IGBT模块的上面。进一步的，还包括控制单元、电源模块与滤波组件，控制单元、电源模块安装于箱体内上层上部，滤波组件安装于箱体内下层上部；功率换能单元安装于箱体内上层下部，自冷散热组件安装于箱体内下层下部。相应的还包括交流输入端子排，人机操作单元，滤波组件由ABC三相功率电感与交流滤波电容组成的LCL电路，焊接在一块电路板上组成，滤波组件的输入端连接交流输入端子排，滤波组件的输出端连接交流输出排；人机操作单元采用触摸屏，安装在自冷式静止无功发生器的前面，便于对模块的数据显示与操作控制。本技术的有益效果：1.本技术能满足50kvar及50kvar以下静止无功发生器工作温度的需要。在本技术中，由于取消了直流风扇比市面上常规的风冷式静止无功发生器相比，提高了模块的整机效率，实现了无噪音设计，满足了市场的需求。2.传统方式使用的散热翅片为要求增强散热效果，常要求将散热翅片做密做薄，本技术在不提高制作工艺的前提下，将散热面积提高，增加了散热效率。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2为本技术箱体内底层前视结构示意图。图3是本技术的散热组件截面结构示意图。图4是本技术箱体内顶层前视结构示意图。具体实施方式实施例1如图1、2、3所示，一种模块化自冷式静止无功发生器，包括箱体9、功率换能单元4，所述箱体9外壁连接有安装支架10；所述箱体9内分为上下两层，功率换能单元4安装于箱体9上层，且功率换能单元4的IGBT模块43位于箱体9上层背面；所述箱体9下层安装有自冷散热组件8，自冷散热组件8由散热器81、热管83以及热管83中密封有液态导热介质组成；所述散热器81由四面光面的环形板，与环形板内分别上下连接的并互相交错散热翅片82构成，且热管83采用回字型结构镶嵌在散热器81的四周，散热器81的上光面通过散热硅胶紧固IGBT模块43，散热器81的下光面通过散热硅胶紧固箱体9底壳；左右光面也通过散热硅胶紧固箱体9。本技术散热器81的上光面通过散热硅胶紧固IGBT模块43，散热器81的下光面及左右光面通过散热硅胶紧固箱体9底壳及箱体左右侧板；IGBT模块43工作过程中产生的热源经上光面、左右光面及交叉的散热翅片82传导到下光面至箱体9的底壳及壳体的四周，被外接空气带走，使得散热面积增大，很好的适应户外散热；且热量传导到嵌在散热器81的热管83上，热量使热管83中的液态介质蒸发为气态，将传导过来的热通过导热介质带走，气态介质流到散热器81底部及四周后，一部分热量通过箱体9传导到空气中带走，气态介质变为液体又重新流回到散热器81顶部的热管83里，这样介质在热管83中循环由液态变为气态，又由气态变为液态，将功率换能单元4产生的热量进行散热；另外，通过互相插入的散热翅片82形成空气的对流，热量从散热翅片82通道的上部流出，冷空气从散热翅片82通道的底部进入，使整个模块的工作温度保持在正常工作范围内。实施例2如图2、4所示，除实施例1外，所述功率换能单元4由直流支撑电容器组41、IGBT驱动板42以及IGBT模块43组成，IGBT驱动板42采用可拔插端子排插在IGBT模块43的上面；所述还包括控制单元6、电源模块7与滤波组件2，控制单元6、电源模块7安装于箱体9内上层上部，滤波组件2安装于箱体9内下层上部；功率换能单元4安装于箱体9内上层下部，自冷散热组件8安装于箱体9内下层下部。相应的还包括交流输入端子排1，人机操作单元5，滤波组件2由ABC三相功率电感21与交流滤波电容22组成的LCL电路，焊接在一块电路板上组成，滤波组件2的输入端连接交流输入端子排1，滤波组件2的输出端连接交流输出排3；人机操作单元5采用触摸屏，安装在自冷式静止无功发生器的前面。整体装置分层明确，结构空间设计合理，便于维护。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化自冷式静止无功发生器，包括箱体(9)、功率换能单元(4)，其特征在于，所述箱体(9)内分为上下两层，功率换能单元(4)安装于箱体(9)上层，且功率换能单元(4)的IGBT模块(43)位于箱体(9)上层背面；/n所述箱体(9)下层安装有自冷散热组件(8)，自冷散热组件(8)由散热器(81)、热管(83)以及热管(83)中密封有液态导热介质组成；散热器(81)由上下两部分光面与中间为互相交错插入的散热翅片(82)构成，且热管(83)采用回字型结构镶嵌在散热器(81)的四周，散热器(81)的上光面与IGBT模块(43)接触，散热器(81)的下光面与箱体(9)底壳接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化自冷式静止无功发生器，包括箱体(9)、功率换能单元(4)，其特征在于，所述箱体(9)内分为上下两层，功率换能单元(4)安装于箱体(9)上层，且功率换能单元(4)的IGBT模块(43)位于箱体(9)上层背面；
所述箱体(9)下层安装有自冷散热组件(8)，自冷散热组件(8)由散热器(81)、热管(83)以及热管(83)中密封有液态导热介质组成；散热器(81)由上下两部分光面与中间为互相交错插入的散热翅片(82)构成，且热管(83)采用回字型结构镶嵌在散热器(81)的四周，散热器(81)的上光面与IGBT模块(43)接触，散热器(81)的下光面与箱体(9)底壳接触。


2.根据权利要求1所述一种模块化自冷式静止无功发生器，其特征在于，所述散热器(81)由两块连接有若干散热翅片(82)的光面板构成。


3.根据权利要求1所述一种模块化自冷式静止无功发生器，其特征在于，所述散热器(81)由四面光面的环形板，与环形板内分别上下连接的并互相交错散热翅片(82)构成,环形板...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海宇，李帮家，魏平，王国安，王莉，马庆华，林武军，
申请(专利权)人：杭州得诚电力科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33