【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子变流，具体涉及一种级联多电平换流器子模块。
技术介绍
1、随着经济发展和社会进步，电力负荷迅速增加，电力需求和电力质量需求持续增长，传统的配电网络和电力供应方法越来越无法满足要求。与交流配电网相比，直流配电网在输送容量、系统可控性和供电质量方面具有更高的性能，可以有效减小线路损耗，隔离交直流故障，支撑可再生能源灵活、便捷接入，在未来以新能源为主体的新型电力系统中发挥重要作用。
2、换流器是直流配电网的核心装备。目前直流配网换流器的研制还处于探索阶段，高压直流输电技术相对成熟。现有的高压换流器广泛采用模块化多电平的交直流变流器，己得到实际应用，模块化多电平换流器包含6个对称的桥臂，每个桥臂通常由几十个甚至几百个半桥子模块或全桥子模块级联而成，众多的子模块通过若干阀塔支撑，模块整体性较强，不便于维护；冷却系统通常采用水冷形式，需要额外配置水冷管路、水泵等额外设备，需要占用额外空间和成本，不适合用于中小容量的直流配网系统。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术占地大、维护不便的问题，本专利技术提出一种级联多电平换流器子模块，所述子模块包括：
2、支撑箱；
3、子模块电路组件，设置于所述支撑箱内；
4、风冷散热器，设置于所述支撑箱内，且与所述子模块电路组件贴合；
5、控制板卡组件，可抽拉式连接在所述支撑箱上，用于控制所述子模块电路组件工作。
6、优选的，所述子模块电路组件包括多个并联的半桥igbt
7、优选的，所述支撑箱包括箱体和设置在所述箱体内的隔板，所述子模块电路组件设置在所述隔板一侧，所述风冷散热器设置在所述隔板另一侧，所述箱体上开有与所述风冷散热器配合的进风口和出风口。
8、优选的，所述电容组件和所述半桥igbt组件沿所述风冷散热器的通风方向依次布设在所述隔板上，多个所述半桥igbt组件垂直于通风方向呈列布设；
9、和/或所述均压电阻和保护电路相邻布设；
10、和/或所述交流输入母排组件和所述直流输出母排组件设置在所述隔板远离所述电容组件的一端；
11、和/或所述隔板上设置有叠层母排，所述叠层母排位于所述电容组件和所述半桥igbt组件之间且用于连接二者。
12、优选的，所述半桥igbt组件包括多个igbt器件，多个所述igbt器件在所述隔板上成品字形布设。
13、优选的，所述控制板卡组件包括设置在所述箱体上的底座板、与所述底座板滑动连接的板卡盒和设置在所述板卡盒内的控制板。
14、优选的，所述底座板上开设有滑道，所述板卡盒上设置有滑动扣，所述滑动扣卡设在所述滑道上且沿其滑动。
15、优选的，所述风冷散热器包括贴附在所述隔板上的散热器本体和设置在所述箱体的进风口上的通风管道。
16、优选的，所述通风管道的进风面积沿进风方向逐渐减小，用于加快进风风速。
17、优选的，所述子模块还包括，
18、霍尔电压传感器，设置在所述隔板上，用于测量子模块电路组件电压；
19、霍尔电流传感器，设置在所述隔板上，用于测量子模块电路组件电流；
20、电源组件，设置在所述箱体内，且与控制板卡组件、霍尔电压传感器和霍尔电流传感器电连接。
21、与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果如下：
22、本专利技术本专利技术提供了一种级联多电平换流器子模块，包括支撑箱；子模块电路组件，设置于所述支撑箱内；风冷散热器，设置于所述支撑箱内，且与所述子模块电路组件贴合；控制板卡组件，可抽拉式连接在所述支撑箱上，用于控制所述子模块电路组件工作；该子模块整体体积小、紧凑化程度高、结构简单；通过巧妙布设风冷散热器实现散热，与水冷设备相比不需要额外冷却辅助设备，节省占地维修费用；同时可抽拉式的控制板卡组件方便控制板的更换，维护更加方便，适用于中小容量直流配网系统的换流器。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述子模块包括：
2.如权利要求1所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述子模块电路组件包括多个并联的半桥IGBT组件(27)、并联在所述半桥IGBT组件(27)上的电容组件(15)、均压电阻(28)和保护电路(40)，以及与所述半桥IGBT组件(27)的交流输出端连接的交流输入母排组件、与所述保护电路(40)连接的直流输出母排组件。
3.如权利要求2所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述支撑箱包括箱体和设置在所述箱体内的隔板(38)，所述子模块电路组件设置在所述隔板(38)一侧，所述风冷散热器(23)设置在所述隔板(38)另一侧，所述箱体上开有与所述风冷散热器(23)配合的进风口和出风口。
4.如权利要求3所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述电容组件(15)和所述半桥IGBT组件(27)沿所述风冷散热器(23)的通风方向依次布设在所述隔板(38)上，多个所述半桥IGBT组件(27)垂直于通风方向呈列布设；
5.如权利要求3所述的一种级联多电平换流器子模
6.如权利要求3所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述控制板卡组件(17)包括设置在所述箱体上的底座板(31)、与所述底座板(31)滑动连接的板卡盒(29)和设置在所述板卡盒(29)内的控制板(30)。
7.如权利要求6所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述底座板(31)上开设有滑道(39)，所述板卡盒(29)上设置有滑动扣(33)，所述滑动扣(33)卡设在所述滑道(39)上且沿其滑动。
8.如权利要求3所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述风冷散热器(23)包括贴附在所述隔板(38)上的散热器本体(37)和设置在所述箱体的进风口上的通风管道(2)。
9.如权利要求8所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述通风管道(2)的进风面积沿进风方向逐渐减小，用于加快进风风速。
10.如权利要求3所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述子模块还包括，
...【技术特征摘要】
1.一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述子模块包括：
2.如权利要求1所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述子模块电路组件包括多个并联的半桥igbt组件(27)、并联在所述半桥igbt组件(27)上的电容组件(15)、均压电阻(28)和保护电路(40)，以及与所述半桥igbt组件(27)的交流输出端连接的交流输入母排组件、与所述保护电路(40)连接的直流输出母排组件。
3.如权利要求2所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述支撑箱包括箱体和设置在所述箱体内的隔板(38)，所述子模块电路组件设置在所述隔板(38)一侧，所述风冷散热器(23)设置在所述隔板(38)另一侧，所述箱体上开有与所述风冷散热器(23)配合的进风口和出风口。
4.如权利要求3所述的一种级联多电平换流器子模块，其特征在于，所述电容组件(15)和所述半桥igbt组件(27)沿所述风冷散热器(23)的通风方向依次布设在所述隔板(38)上，多个所述半桥igbt组件(27)垂直于通风方向呈列布设；
5.如权利要求3所述的一种级联多电平换流器子...
【专利技术属性】
技术研发人员：李状，安靖，张仕骐，孙继军，郭文明，王佳松，米明前，靳翠方，常忠，王承民，
申请(专利权)人：中电普瑞电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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