本實(shí)用新型屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模塊化電力電子變壓器。

背景技術(shù)：

電力電子變壓器是近年來(lái)隨著大功率電力電子技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來(lái)的新型電力變壓器，它在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電力變壓器變壓、隔離和傳遞能量等基本功能的基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)故障隔離、電能質(zhì)量控制、分布式直流電源接入等。

電力電子變壓器采用模塊化設(shè)計(jì)，其功率單元可以互為備份，并聯(lián)單元可獨(dú)立控制，單獨(dú)檢修，因而可大大提高工作的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的模塊化設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)一種便于安裝、檢修以及更換的模塊化配電網(wǎng)電力電子變壓器已成為當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種模塊化電力電子變壓器。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種模塊化電力電子變壓器，其特征在于：包括主控制柜（1）、第一整流柜（2）、第二整流柜（3）、第三整流柜（4）、原邊逆變柜（5）、副邊第一整流柜（6）、副邊第二整流柜（7）、三相逆變柜（8）；

所述主控制柜（1）通過(guò)電纜與所述第一整流柜（2）的輸入端連接，所述第一整流柜（2）的另一輸入端通過(guò)電纜與所述第二整流柜（3）的輸入端連接，所述第二整流柜（3）的另一輸入端通過(guò)電纜與所述第三整流柜（4）的輸入端連接；所述第一整流柜（2）、所述第二整流柜（3）、所述第三整流柜（4）的輸出端分別與所述原邊逆變柜（5）的輸入端連接；所述副邊第一整流柜（6）和所述副邊第二整流柜（7）的輸入端分別與所述原邊逆變柜（5）的輸出端連接；所述副邊第一整流柜（6）和所述副邊第二整流柜（7）的輸出端分別按相同極性連接后再與所述三相逆變柜（8）的輸入端連接；

所述主控制柜（1）包括避雷裝置（11）、開(kāi)關(guān)柜（12）、故障隔離保護(hù)模塊（13）、電感（14）、主控制板（15）；

所述第一整流柜（2）、所述第二整流柜（3）、所述第三整流柜（4）是三個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的配電柜，三個(gè)配電柜相互串聯(lián)構(gòu)成電力電子變壓器的高壓整流部分；

所述原邊逆變柜（5）分別由12個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的逆變單元（51）構(gòu)成；

所述副邊第一整流柜（6）和所述副邊第二整流柜（7）是兩個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的配電柜；

所述開(kāi)關(guān)柜（12）的進(jìn)線(xiàn)端與所述避雷裝置（11）相連接，所述開(kāi)關(guān)柜（12）的出線(xiàn)端與所述電感（14）相連接，所述主控制板（15）與所述故障隔離保護(hù)模塊（13）相連接，所述故障隔離保護(hù)模塊（13）與所述開(kāi)關(guān)柜（12）相連接，所述開(kāi)關(guān)柜（12）用于對(duì)變壓器進(jìn)行防雷保護(hù)、故障保護(hù)；

所述第一整流柜（2）包括四個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的可控整流單元（21）。

進(jìn)一步，所述可控整流單元（21）包括兩個(gè)絕緣柵雙極型晶體管半橋模塊、電容組、控制電路板。

優(yōu)選的，所述副邊第一整流柜（6）主要由6個(gè)結(jié)構(gòu)及功能完全相同的隔離整流模塊（61）構(gòu)成。

進(jìn)一步，所述隔離整流模塊（61）主要由一臺(tái)高頻變壓器和兩個(gè)半橋整流模塊所組成的全橋整流電路構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述三相逆變柜（8）主要由三相四橋臂單元（81）和LC濾波單元（82）組成。

進(jìn)一步，所述三相四橋臂單元（81）的開(kāi)關(guān)器件采用分立 IGBT 模塊，每個(gè) IGBT模塊集成了兩個(gè)并聯(lián) IGBT 與兩個(gè)并聯(lián)二極管，用來(lái)實(shí)現(xiàn)大電流輸出。

優(yōu)選的，所述主控制柜（1）、所述第一整流柜（2）、所述第二整流柜（3）、所述第三整流柜（4）、所述原邊逆變柜（5）、所述副邊第一整流柜（6）、所述副邊第二整流柜（7）、所述三相逆變柜（8）每一個(gè)柜體內(nèi)都分別設(shè)置有溫度/濕度傳感器和散熱器。

本實(shí)用新型由于接線(xiàn)簡(jiǎn)單，模塊化設(shè)計(jì)，易于生產(chǎn)，便于維修和更換，大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性及安全性。

附圖說(shuō)明

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)框架示意圖；

圖2是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方案

以下結(jié)合附圖1~2對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

一種模塊化電力電子變壓器，包括主控制柜1、第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4、原邊逆變柜5、副邊第一整流柜6、副邊第二整流柜7、三相逆變柜8；控制柜1通過(guò)電纜與第一整流柜2的輸入端連接，第一整流柜2的另一輸入端通過(guò)電纜與第二整流柜3的輸入端連接，第二整流柜3的另一輸入端通過(guò)電纜與第三整流柜4的輸入端連接；第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4的輸出端分別與原邊逆變柜5的輸入端連接；副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7的輸入端分別與原邊逆變柜5的輸出端連接；副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7的輸出端分別按相同極性連接后再與所述三相逆變柜8的輸入端連接；

主控制柜1包括避雷裝置11、開(kāi)關(guān)柜12、故障隔離保護(hù)模塊13、電感（14）、主控制板15，開(kāi)關(guān)柜12的進(jìn)線(xiàn)端與避雷裝置11相連接，開(kāi)關(guān)柜12的出線(xiàn)端與電感14相連接，主控制板15與故障隔離保護(hù)模塊13相連接，故障隔離保護(hù)模塊13與開(kāi)關(guān)柜12相連接，開(kāi)關(guān)柜12用于對(duì)變壓器進(jìn)行防雷保護(hù)、故障保護(hù)；

第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4是三個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的主要由四個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的可控整流單元21組成的配電柜，三個(gè)配電柜相互串聯(lián)構(gòu)成電力電子變壓器的高壓整流部分，可控整流單元21包括兩個(gè)絕緣柵雙極型晶體管半橋模塊、電容組、控制電路板；

原邊逆變柜5分別由12個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的逆變單元51構(gòu)成；

副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7是兩個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完全相同的配電柜，每個(gè)電柜主要由6個(gè)結(jié)構(gòu)及功能完全相同的隔離整流模塊61構(gòu)成，隔離整流模塊61主要由一臺(tái)高頻變壓器和兩個(gè)半橋整流模塊所組成的全橋整流電路構(gòu)成；

三相逆變柜8主要由三相四橋臂單元81和LC濾波單元82組成，三相四橋臂單元81的開(kāi)關(guān)器件采用分立 IGBT 模塊，每個(gè) IGBT模塊集成了兩個(gè)并聯(lián) IGBT 與兩個(gè)并聯(lián)二極管，用來(lái)實(shí)現(xiàn)大電流輸出；

主控制柜1、第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4、原邊逆變柜5、副邊第一整流柜6、副邊第二整流柜7、三相逆變柜8每一個(gè)柜體內(nèi)都分別設(shè)置有溫度/濕度傳感器和散熱器，用于保證系統(tǒng)在合適的溫度及濕度下運(yùn)行，提高電力電子變壓器的可靠性和安全性。

工作原理

電網(wǎng)高壓電接入主控制柜1的輸入端后，經(jīng)過(guò)防雷及故障保護(hù)后進(jìn)入下一級(jí)由第一整流柜2、第二整流柜3和第三整流柜4串聯(lián)組成的級(jí)聯(lián)整流級(jí)進(jìn)行整流，然后將整流后的直流電送到原邊逆變柜5以及副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7進(jìn)行逆變隔離以及再整流，最后傳送到三相逆變柜8再次經(jīng)過(guò)逆變變成工頻電壓后輸送出去。

本實(shí)用新型由于模塊化設(shè)計(jì)，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，易于批量生產(chǎn)，便于維修和更換，大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性及安全性。