大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构 |
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| 申请号 | CN201710692076.9 | 申请日 | 2017-08-14 | 公开(公告)号 | CN107332256A | 公开(公告)日 | 2017-11-07 |
| 申请人 | 国网湖南省电力公司; 国网湖南省电力公司防灾减灾中心; 国家电网公司; | 发明人 | 陆佳政; 朱思国; 李波; 谭艳军; 黄清军; 朱远; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种大容量 风 冷静止无功发生器的功率单元结构，包括两个间隔布置的 热管 散热 器，两个热管 散热器 于相对的外 侧壁 上装设有单元 电路 桥臂，各单元电路桥臂上连接有交流输出排，两个单元电路桥臂共同连接有一围合至两个热管散热器底部的直流叠层输出母排，直流叠层输出母排底部装设有电容组件。该功率单元结构具有散热功效好、易于控制操作、能有效减小整个大容量静止无功发生器的占地面积的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构，其特征在于：包括两个间隔布置的热管散热器（1），两个热管散热器（1）于相对的外侧壁上装设有单元电路桥臂（2），各单元电路桥臂（2）上连接有交流输出排（3），两个单元电路桥臂（2）共同连接有一围合至两个热管散热器（1）底部的直流叠层输出母排（4），所述直流叠层输出母排（4）底部装设有电容组件（5）。 |
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| 说明书全文 | 大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构技术领域[0001] 本发明主要涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构。 背景技术[0002] 大容量静止无功发生器是电力系统主网保持暂态稳定和稳态调节的重要设备。随着技术的成熟，特高压电网正在逐步选用大容量静止无功发生器，因为该产品比SVC装置和同步调相机有着无功响应速度快、占地小、造价低、运行维护简单等诸多优点。但是由于电流大、器件开关频率高，大容量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。 [0003] 目前大容量静止无功发生器因为发热量大，水冷方式可以有效传导所产生的热量，而主要采用水冷冷却方式，但输出电压高、采用功率器件数量多的大容量静止无功发生器采用水冷存在以下问题：1、水冷设备可靠性要求极高，大容量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，大容量高压静止无功发生器由大量功率单元串联而成，数量众多的水管进水、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。因此，迫切需要研制新的冷却型式的大容量静止无功发生器，可实现大容量静止无功发生器的有效散热，但冷却系统运行维护简单、运行可靠性高，能够保证装置长期安全稳定运行。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种散热功效好、易于控制操作、能有效减小整个大容量静止无功发生器的占地面积的大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构，包括两个间隔布置的热管散热器，两个热管散热器于相对的外侧壁上装设有单元电路桥臂，各单元电路桥臂上连接有交流输出排，两个单元电路桥臂共同连接有一围合至两个热管散热器底部的直流叠层输出母排，所述直流叠层输出母排底部装设有电容组件。 [0006] 作为上述技术方案的进一步改进：所述热管散热器包括基板，所述基板一侧装设有与单元电路桥臂连接的热源，另一侧装设有风冷组件。 [0007] 所述风冷组件包括热管母管、热管子管和散热翅片，所述热管母管与基板连接，所述热管子管与热管母管连接，所述散热翅片与热管子管连接。 [0008] 两个所述热管散热器呈中心对称布置，所述直流叠层输出母排设置U型抱箍结构、且呈中心对称布置。 [0009] 两个所述单元电路桥臂呈中心对称布置、且相互并联。 [0010] 所述电容组件由多个电容并联组成，且各电容呈中心对称布置。 [0011] 两个所述热管散热器顶部装设有控制器。 [0012] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构，包括两个间隔布置的热管散热器，两个热管散热器于相对的外侧壁上装设有单元电路桥臂，各单元电路桥臂上连接有交流输出排，两个单元电路桥臂共同连接有一围合至两个热管散热器底部的直流叠层输出母排，直流叠层输出母排底部装设有电容组件。该结构中，利用两个热管散热器进行风冷散热，可以有效实现无功发生器大功率运行状态下的散热功效；单元电路桥臂和交流输出排的左右布置、直流叠层输出母排的半包围设置电容组件的底层布置可有效控制功率单元的尺寸，从而有效控制住整个大容量静止无功发生器的占地面积；可确保左右单元电路桥臂的各项电气参数完全均衡，以利于整个模块的电气运行控制。 附图说明 [0013] 图1是本发明的主视结构示意图。 [0014] 图2是本发明的侧视结构示意图。 [0015] 图3是本发明的俯视结构示意图。 [0016] 图4是本发明的立体结构示意图。 [0017] 图5是本发明中热管散热器的立体结构示意图。 [0018] 图中各标号表示：1、热管散热器；11、基板；12、热源；13、风冷组件；131、热管母管；132、热管子管；133、散热翅片；2、单元电路桥臂；3、交流输出排；4、直流叠层输出母排；5、电容组件；6、控制器。 具体实施方式[0020] 图1至图5示出了本发明大容量风冷静止无功发生器的功率单元结构的一种实施例，包括两个间隔布置的热管散热器1，两个热管散热器1于相对的外侧壁上装设有单元电路桥臂2，各单元电路桥臂2上连接有交流输出排3，两个单元电路桥臂2共同连接有一围合至两个热管散热器1底部的直流叠层输出母排4，直流叠层输出母排4底部装设有电容组件5。该结构中，利用两个热管散热器1进行风冷散热，可以有效实现无功发生器大功率运行状态下的散热功效；单元电路桥臂2和交流输出排3的左右布置、直流叠层输出母排4的半包围设置电容组件5的底层布置可有效控制功率单元的尺寸，从而有效控制住整个大容量静止无功发生器的占地面积；可确保左右单元电路桥臂2的各项电气参数完全均衡，以利于整个模块的电气运行控制。 [0021] 本实施例中，热管散热器1包括基板11，基板11一侧装设有与单元电路桥臂2连接的热源12，另一侧装设有风冷组件13。该结构中，无功发生器的热量通过单元电路桥臂2传递至热源12，再通过基板11传递至风冷组件13进行风冷散热。 [0022] 本实施例中，风冷组件13包括热管母管131、热管子管132和散热翅片133，热管母管131与基板11连接，热管子管132与热管母管131连接，散热翅片133与热管子管132连接。该结构中，热管母管131充有液态工质，当其受到基板11的热源12传导过来的热量加热后蒸发为气态，将传导过来的热变为气态工质带走，气态工质流到热管子管132底部后，热量通过散热翅片133传导到空气中带走，气态工质变为液体又重新流回到热管母管131，这样工质在热管母管131中循环由液态变为气态，又由气态变为液态，将基板11上热源12发出的热量进行散热。 [0023] 本实施例中，两个热管散热器1呈中心对称布置，直流叠层输出母排4设置U型抱箍结构、且呈中心对称布置。该结构中，采用中心对称布置，一方面可有效控制功率单元的尺寸，另一方面以利于整个模块的电气运行控制。 [0024] 本实施例中，两个单元电路桥臂2呈中心对称布置、且相互并联。该结构中，采用并联的方式使得两个单元电路桥臂2相互独立传热，互不影响。 [0025] 本实施例中，电容组件5由多个电容并联组成，且各电容呈中心对称布置。各电容相互协同作用，但由于并联又不会相互影响。 [0026] 本实施例中，两个热管散热器1顶部装设有控制器6。该结构中，利用控制器6控制整个模块的电气运行控制。 [0027] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 |
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