一种基于制造技术

本发明专利技术涉及一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于IGCT器件的功率模块


[0001]本专利技术涉及一种基于
IGCT
器件的功率模块，属于高压大容量柔性直流输电工程与特高压直流电网建设领域
。

技术介绍

[0002]目前，在我国，基于
IGBT
‑
MMC
的柔性直流输电换流阀已得到了越来越多的研究和应用
。
目前，已投运的基于
IGBT
‑
MMC
柔性直流输电工程已达到
±
800kV5000MW
，但是，
IGBT
器件容量相对较小，研究适用于高电压大容量的全控型电力电子开关器件对推动柔性直流输电的发展具有重要的意义
。
[0003]IGCT
经过近几年发展，关断电流水平达到了
10000A
，阻断电压达到了
6500V。
与
IGBT
器件相比，
IGCT
器件具有可靠性高
、
通流能力强
、
阻断电压高
、
导通损耗低和失效短路后长期通流的优点，使得
IGCT
器件在高压大容量柔性直流输电领域应用具有广阔的前景
。
因此，基于
IGCT
器件的功率模块结构设计是发挥其电气优势的重要环节
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于
IGCT
器件的功率模块，解决了水冷电抗漏水会损伤其他器件的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的方案包括：
[0006]本专利技术的一种基于
IGCT
器件的功率模块，其特征在于，包括在前后方向上装配在一起的
IGCT
阀段组件模块和直流电容模块；所述
IGCT
阀段组件模块靠近直流电容模块的一侧竖直设置有
IGCT
压接阀段；所述
IGCT
压接阀段上部设置取能电源，下部设置水冷电抗
。
[0007]将水冷电抗设置在
IGCT
压接阀段与取能电源之下，可以有效防止
IGCT
压接阀段在运作时漏水，损坏其他器件，提高了
IGCT
器件在使用时的安全性
。
[0008]进一步地，所述
IGCT
压接阀段朝前伸出
IGCT
驱动模块，所述
IGCT
驱动模块上部设置中控板组件和旁路开关驱动板，下部朝前设置进出线母排，所述进出线母排下部设置旁路开关
。
[0009]进一步地，所述
IGCT
阀段组件模块包括快装框架，所述快装框架包括靠近直流电容模块的第一空间和第一空间前方的第二空间，所述第一空间内从上到下依次固定取能电源
、IGCT
压接阀段和水冷电抗，所述
IGCT
驱动模块朝前延伸至第二空间；所述第二空间内上部固定有中控板组件，下部固定进出线母排和旁路开关
。
[0010]进一步地，所述
IGCT
压接阀段包括压接框架，在压接框架内通过碟形弹簧将第一水冷散热器
、
第一
IGCT
器件
、
第二水冷散热器
、
第二
IGCT
器件
、
第三水冷散热器
、
第一二极管器件
、
第四水冷散热器
、
第二二极管器件
、
第五水冷散热器按照预定的压力压接在一起
。
[0011]进一步地，所述第一水冷散热器
、
第二水冷散热器
、
第三水冷散热器串联形成第一水路，所述第四水冷散热器
、
第五水冷散热器
、
水冷电抗串联形成第二水路
。
[0012]优化了水路设计，模块水路采用串并联结合的方式，上部3块散热器水路串联，下
部2块散热器和一个水冷电抗器水路串联，两路水路并联连接，通过控制水管路径和散热器流阻，保证两路水路均流及散热效果良好
。
[0013]进一步地，所述直流电容与和
IGCT
压接阀段之间通过叠层母排实现电气连接
。
[0014]IGCT
压接阀段通过叠排与电容连接，大幅降低功率模块主回路杂散电感
,
大大提升了器件电压安全裕度
。
[0015]进一步地，所述叠层母排的正
、
负极母排接线端子在两侧设计为
U
型结构
。
[0016]将叠层母排正
、
负极母排接线端子在两侧设计为
U
型结构，形成防爆缓冲结构，有效缓冲因短路故障带来的电动力
。
[0017]进一步地，所述压接框架外部设置有用于包裹快装框架
、
防止装配模块暴露在环境中的外部装配
。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例
IGCT
阀段装配；
[0019]图2是本专利技术实施例水路设计示意图；
[0020]图
3.1
是本专利技术实施例叠层母排结构图；
[0021]图
3.2
是本专利技术实施例叠层母排的防爆结构示意图；
[0022]图4是本专利技术实施例快装框架组件装配示意图；
[0023]图5是本专利技术实施例模块装配内部示意图；
[0024]图6是本专利技术实施例模块装配外部示意图；
[0025]图7是本专利技术实施例
IGCT
功率模块电器原理图；
[0026]图中：
1、
碟形弹簧；
2、
阀段拉杆；
3、
阀段端板；
4、IGCT
驱动；
5、IGCT
器件；
6、
二极管器件；
7、
水冷散热器；
8、
叠层母排；
9、
正极铜排；
10、
负极铜排；
11、
取能电源；
12、
中控板组件；
13、
旁路开关驱动板；
14、
压接框架；
15、
直流电容；
16、
快装框架组件；
17、
进出水管；
18、
进出线母排；
19、
旁路开关；
20、
水冷电抗；
21、IGCT
压接阀段；
22、
模块底座；
23、
顶盖板；
24、
前面板；
25、
侧板
。
具体实施方式
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
IGCT
器件的功率模块，其特征在于，包括在前后方向上装配在一起的
IGCT
阀段组件模块和直流电容模块；所述
IGCT
阀段组件模块靠近直流电容模块的一侧竖直设置有
IGCT
压接阀段；所述
IGCT
压接阀段上部设置取能电源，下部设置水冷电抗
。2.
根据权利要求1所述的基于
IGCT
器件的功率模块，其特征在于，所述
IGCT
压接阀段朝前伸出
IGCT
驱动模块，所述
IGCT
驱动模块上部设置中控板组件和旁路开关驱动板，下部朝前设置进出线母排，所述进出线母排下部设置旁路开关
。3.
根据权利要求2所述的基于
IGCT
器件的功率模块，其特征在于，所述
IGCT
阀段组件模块包括快装框架，所述快装框架包括靠近直流电容模块的第一空间和第一空间前方的第二空间，所述第一空间内从上到下依次固定取能电源
、IGCT
压接阀段和水冷电抗，所述
IGCT
驱动模块朝前延伸至第二空间；所述第二空间内上部固定有中控板组件，下部固定进出线母排和旁路开关
。4.
根据权利要求3所述的基于
IGCT
器件的功率模块，其特征在于，所述
IGCT
压接阀段包括压接框架，在压接框架内通过碟形弹簧将第一水冷散热器
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承，范彩云，肖晋，杜玉格，王燕杰，贾艳玲，陈本乾，宋全刚，
申请(专利权)人：许继集团有限公司中国电气装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：