本发明专利技术涉及一种基于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。本发明专利技术将所有模块、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。
【技术实现步骤摘要】
一种基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构
本专利技术涉及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
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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术设计一种基于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，本专利技术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。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术设计的基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，结构上更为紧凑、合理和美观；同时，按功能划分更加明确，所有附属模块、单独电气器件都可独立安装、拆卸、维护。将各器件与压装模块相关的部分整合为一体，形成一个单元，这样不但可以在没有时间检查问题出处的时候将整个模块单元进行更换，同时也可将单个独立附属模块卸下后，对每一部分进行逐一检查，为维护和维修带来了极大的便利，同时也节省了很多时间。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构三维图；图2是IGCT晶闸管构成的大功率单元内部结构前视图；图3是IGCT晶闸管构成的阀串模块结构前视图；图4是IGCT阀串结构后视图；图中：1-整体框架组件，2-单元底板，3-直流支撑电容组件模块，4-支撑电容连接铜排组件，5-IGCT晶闸管构成的阀串模块结构，6-水冷电抗，7-缓冲回路电容组件，8-阀串模块框架结构，9-旁路开关，10-均压电阻，11-IGCT电源，12-单元进出水水管，13-单元驱动装置，14-压接二极管，15-水冷散热器，16-IGCT晶闸管，17-缓冲回路电阻，18-阀串绝缘拉杆，19-连接散热器小水管，20-碟形弹簧。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1所示为IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构三维图，图2所示为IGCT晶闸管构成的大功率单元内部结构前视图。结合图1和图2，IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构主要部件包括，整体框架组件1、单元底板2、直流支撑电容组件模块3、支撑电容连接铜排组件4和IGCT晶闸管构成的阀串模块结构5。整体框架组件1连接在IGCT晶闸管构成的阀串模块结构5和直流支撑电容组件模块3之间，既增强单元结构的强度，又成为了单元结构四周的封板，外观看上去简洁美观。直流支撑电容组件模块3下端固定在单元底板2上，上端固定在整体框架组件1上，其前端接线端子连接支撑电容连接铜排组件4，支撑电容连接铜排组件4通过铜排连接IGCT晶闸管构成的阀串模块结构5。直流支撑电容组件模块3可以根据整体布局要求，设计调整电容组件尺寸，使电容体积在单元中布局合理，无浪费空间。所述整体框架组件1包括侧面板、前面板、单元底板2、上盖板和上盖支撑板，实现对单元结构的支撑和连接固定作用。所述支撑电容连接铜排组件4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3的电容接线柱上，在保证电气安全距离的同时在结构布局方面做到紧凑合理。所述直流支撑电容组件模块3、支撑电容连接铜排组件4以及IGCT晶闸管构成的阀串模块结构5之间通过铜排连接导通。图3所示为IGCT晶闸管构成的阀串模块结构前视图。IGCT晶闸管构成的阀串模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，其特征在于，所述单元结构主要部件包括，整体框架组件(1)、单元底板(2)、直流支撑电容组件模块(3)、支撑电容连接铜排组件(4)和IGCT晶闸管构成的阀串模块结构(5)；其中，/n所述直流支撑电容组件模块(3)下端固定在单元底板(2)上，上端固定在整体框架组件(1)上，前端接线端子连接支撑电容连接铜排组件(4)，支撑电容连接铜排组件(4)通过铜排连接IGCT晶闸管构成的阀串模块结构(5)。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，其特征在于，所述单元结构主要部件包括，整体框架组件(1)、单元底板(2)、直流支撑电容组件模块(3)、支撑电容连接铜排组件(4)和IGCT晶闸管构成的阀串模块结构(5)；其中，
所述直流支撑电容组件模块(3)下端固定在单元底板(2)上，上端固定在整体框架组件(1)上，前端接线端子连接支撑电容连接铜排组件(4)，支撑电容连接铜排组件(4)通过铜排连接IGCT晶闸管构成的阀串模块结构(5)。
2.根据权利要求1所述的基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，其特征在于，所述支撑电容连接铜排组件(4)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(3)的电容接线柱上。
3.根据权利要求1所述的基于IGCT晶闸管构成的大功率水冷单元结构，其特征在于，所述IGCT晶闸管构成的阀串模块结构(5)由水冷电抗(6)、缓冲回路电容组件(7)、阀串模块框架结构(8)、旁路开关(9)、均压电阻(10)、IGCT电源(11)、单元进出水水管(12)、单元驱动装置(13)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(8)上方，阀串模块框架结构(8)通过螺栓与单元底板(2)固接；IGCT电源(11)、单元进出水水管(12)和单元驱动装置(13)均通过固定件固定在阀串模块框架结构(8)内前端上部。
4.根据权利要求3所述的基于I...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾嵘，白羽，赵彪，余占清，蔡放，刘滨，胡茂良，崔康生，汤雪腾，
申请(专利权)人：清华大学，清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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