專利名稱：含有撬棒保護(hù)電路的功率柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種含有CROWBAR (撬棒)保護(hù)電路的功率柜，尤其是涉及用于風(fēng) 能發(fā)電系統(tǒng)中的含有主動(dòng)撬棒保護(hù)電路的功率柜的布局結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在電網(wǎng)系統(tǒng)中，例如風(fēng)能發(fā)電電網(wǎng)系統(tǒng)中，經(jīng)常使用CHOPPER(直流斬波電路)與 CROWBAR兩種保護(hù)電路。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路電壓跌落和恢復(fù)時(shí)，母線電壓超過預(yù)定水平1(例 如1180V)，激活CHOPPER電路給母線電容放電來抑制母線過壓。對于電網(wǎng)跌落嚴(yán)重情況，母 線電壓會(huì)迅速上升到預(yù)定水平2 (例如1300V)同時(shí)激活CROWBAR電路來短路發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞 組。當(dāng)母線電壓低于1200V時(shí)CROWBAR切除，低于1180V網(wǎng)側(cè)重啟，低于1100V時(shí)轉(zhuǎn)子側(cè)重 啟，當(dāng)母線電壓低于1070V時(shí)CHOPPER切除。當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)到額定電壓的90%時(shí)，轉(zhuǎn)子側(cè) 變流器重新回到正常模式，在IOs傳遞主控給定指令值大小的有功功率到電網(wǎng)。在電網(wǎng)低 壓情況下，網(wǎng)側(cè)變流器需要控制母線電壓穩(wěn)定。要滿足以上使用中的要求，主動(dòng)CROWBAR設(shè)計(jì)必然包括眾多的功率器件，包括 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor 絕緣三雙極型功率管)、晶閘管、CROWBAR 電阻 和CHOPPER電阻等。這么多的功率器件必須在固定的區(qū)域內(nèi)安裝到功率柜中，而且各器件 發(fā)熱不能相互影響，還需要方便維護(hù)，這成為布局結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提出一種含有撬棒保護(hù)電路 的功率柜，解決CROWBAR保護(hù)電路在功率柜中的布局結(jié)構(gòu)問題。為此，本實(shí)用新型提出一種含有撬棒保護(hù)電路的功率柜，包括功率柜柜體和撬棒 保護(hù)電路，所述撬棒保護(hù)電路包括IGBT、晶閘管、CROWBAR電阻、CHOPPER電阻和控制單板， 所述IGBT和晶閘管以及控制單板集成為CROWBAR主模塊，所述CROWBAR電阻和CHOPPER電 阻則各自獨(dú)立作為一個(gè)子模塊，各模塊之間實(shí)體分離；所述晶閘管和CROWBAR電阻之間，以 及所述IGBT和CHOPPER電阻之間用線纜相連，所述IGBT還通過線纜與功率柜的正負(fù)母線 相連。采用了上述方案，由于將發(fā)熱的功率器件分成三個(gè)獨(dú)立的部分，各自獨(dú)立作為一 個(gè)子模塊，各模塊之間實(shí)體分離，使它們之間的相互發(fā)熱影響大大降低，又因各模塊相互間 僅通過電纜相連，故各個(gè)模塊可以單獨(dú)維護(hù)，所以就會(huì)方便維護(hù)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例撬棒保護(hù)電路模塊劃分與連接示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例撬棒保護(hù)電路各模塊在功率柜中的位置示意圖(去掉前 蓋后的前視)。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例撬棒保護(hù)電路各模塊在功率柜中的位置示意圖(去掉頂蓋后的頂視)。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例功率柜后視示意圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例撬棒保護(hù)電路主模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1所示，是本實(shí)用新型實(shí)施例的撬棒保護(hù)電路(下稱CROWBAR保護(hù)電路)模 塊劃分與連接示意圖，該主動(dòng)CROWBAR保護(hù)電路包括一控制單板和若干個(gè)功率器件，所述 若干個(gè)功率器件主要包括=IGBT 12、晶閘管11、CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3。IGBT 12和晶閘管11以及控制單板高度集成，形成了一個(gè)新的模塊，稱為CROWBAR 主模塊1。CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3則各自獨(dú)立作為一個(gè)子模塊。晶閘管11和 CROWBAR電阻2用三根線纜14相連，IGBT 12和CHOPPER電阻3用線纜14相連，而IGBT 12 還通過線纜14與正負(fù)母線相連?？梢?，主動(dòng)CROWBAR保護(hù)電路被分成三個(gè)模塊CR0WBAR 主模塊1、CROWBAR電阻2、以及CHOPPER電阻3，各模塊之間實(shí)體分離而電氣相連。這樣 CROWBAR主模塊1從整個(gè)CROWBAR保護(hù)電路中分離開來，便于分別進(jìn)行安裝和維護(hù)。圖2和圖3則示出了各模塊在功率柜柜體4中的安裝位置示意圖。從圖2可見，CROWBAR主模塊1、CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3被設(shè)置在功率 柜的同一層，即功率柜最上方空間，使得三個(gè)模塊高度集成。因充分利用了功率柜的最上方 空間，合理布局，故相對于所有電器件設(shè)置在不同高度來說，將三個(gè)模塊設(shè)置在同一層減少 了功率線纜的長度。由于功率線纜的長度減少了，相應(yīng)就減小了線纜上的電壓損耗，即可減 小IGBT關(guān)斷電壓Vce的數(shù)值。從圖3可見，功率柜柜體4中設(shè)置有導(dǎo)軌41，通過導(dǎo)軌41 ,CROWBAR主模塊1可以 推入功率柜里面，可單獨(dú)進(jìn)行前維護(hù)，更進(jìn)一步方便維護(hù)。同樣，CROWBAR電阻2、CHOPPER電阻3采用和CROWBAR主模塊1相同的導(dǎo)軌式安 裝方式，可以通過導(dǎo)軌41推入功率柜中，同樣可單獨(dú)進(jìn)行前維護(hù)，并且維護(hù)方便。此實(shí)施例中導(dǎo)軌41有三個(gè)，分別對應(yīng)支撐CROWBAR主模塊1、CROWBAR電阻2和 CHOPPER電阻3。當(dāng)然，也可僅設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)軌41，對應(yīng)支撐CROWBAR主模塊1、CR0WBAR 電阻2和CHOPPER電阻3中的一個(gè)或兩個(gè)。圖4則顯示，本實(shí)用新型還包括設(shè)置在功率柜后部的、與CROWBAR主模塊1、 CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3位于同一水平高度的散熱孔42，利于功率柜中各功率器 件的散熱。圖5則示出了 CROWBAR主模塊1的布局示意圖，其中103是CROWBAR吸收電容板、 104是CROWBAR驅(qū)動(dòng)板、105是CHOPPER驅(qū)動(dòng)板、106是IGBT散熱銅板、107是IGBT轉(zhuǎn)接板、 108是吸收電容、110是霍爾電流傳感器、111是CROWBAR結(jié)構(gòu)組件、112是另一位置的霍爾 電流傳感器、113是晶閘管連接銅排。這樣的功率柜布局有以下優(yōu)點(diǎn)1、CROWBAR主模塊1、CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3均采用導(dǎo)軌式安裝方式， 可以單獨(dú)進(jìn)行維護(hù)，方便維護(hù)工作，可提升維護(hù)效率并有效的降低維護(hù)成本。2、在功率柜后部，設(shè)置有與CROWBAR主模塊1、CROWBAR電阻2和CHOPPER電阻3位于同一水平高度的散熱孔42，可有效的進(jìn)行散熱。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別是不采用導(dǎo)軌，而是采用螺紋連接的方式對各模塊進(jìn) 行安裝。實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別是不采用導(dǎo)軌，而是采用卡扣連接的方式對各模塊進(jìn) 行安裝。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種含有撬棒保護(hù)電路的功率柜，包括功率柜柜體(4)和撬棒保護(hù)電路，所述撬棒保護(hù)電路包括IGBT(12)、晶閘管(11)、CROWBAR電阻(2)、CHOPPER電阻(3)和控制單板，其特征在于所述IGBT(12)和晶閘管(11)以及控制單板集成為CROWBAR主模塊(1)，所述CROWBAR電阻(2)和CHOPPER電阻(3)各自獨(dú)立作為一個(gè)子模塊，各模塊之間實(shí)體分離；所述晶閘管(11)和CROWBAR電阻(2)之間，以及所述IGBT(12)和CHOPPER電阻(3)之間用線纜相連，所述IGBT(12)還通過線纜(14)與功率柜的正負(fù)母線相連。
2.如權(quán)利要求1所述的含有撬棒保護(hù)電路的功率柜，其特征是所述CROWBAR主模塊(1)、CROWBAR電阻⑵、CHOPPER電阻(3)安裝于所述功率柜中的同一層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的含有撬棒保護(hù)電路的功率柜，其特征是所述功率柜柜體(4)中設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)軌(41)，所述CROWBAR主模塊(1)、CROWBAR電阻(2)和CHOPPER電阻(3)中的任意一個(gè)安裝于所述導(dǎo)軌(41)上；或所述功率柜柜體(4)中設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)軌(41)，所述CROWBAR主模塊(1)、CROWBAR電阻 (2)和CHOPPER電阻(3)中的任意兩個(gè)安裝于所述導(dǎo)軌(41)上；或所述功率柜柜體(4)中設(shè)置有三個(gè)導(dǎo)軌(41)，所述CROWBAR主模塊(1)、CROWBAR電阻 (2)和CHOPPER電阻(3)分別安裝于所述導(dǎo)軌(41)上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的含有撬棒保護(hù)電路的功率柜，其特征是所述功率柜還包 括設(shè)置在功率柜后部、與所述CROWBAR主模塊(1) ,CROWBAR電阻(2)和CHOPPER電阻(3) 位于同一水平高度的散熱孔(42)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的含有撬棒保護(hù)電路的功率柜，其特征是所述CROWBAR主 模塊(1) ,CROWBAR電阻(2)和CHOPPER電阻(3)通過螺紋連接或卡扣連接方式安裝在所述 功率柜中。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種含有撬棒保護(hù)電路的功率柜，包括功率柜柜體和撬棒保護(hù)電路，所述撬棒保護(hù)電路包括IGBT、晶閘管、CROWBAR電阻、CHOPPER電阻和控制單板，IGBT和晶閘管以及控制單板集成為CROWBAR主模塊，CROWBAR電阻和CHOPPER電阻則各自獨(dú)立作為一個(gè)子模塊，各模塊之間實(shí)體分離；晶閘管和CROWBAR電阻之間，以及IGBT和CHOPPER電阻之間用線纜相連，IGBT還通過線纜與功率柜的正負(fù)母線相連。由于將發(fā)熱的功率器件分成三個(gè)獨(dú)立的部分，使它們之間的相互發(fā)熱影響大大降低，而且由于分開后各個(gè)模塊可以單獨(dú)維護(hù)，所以就會(huì)方便維護(hù)。
文檔編號H02B1/20GK201699323SQ20102018730
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者張鵬飛, 曹秋云, 潘峰 申請人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司