一種用于鏈?zhǔn)絪vg的功率模塊及鏈?zhǔn)絪vg的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無功功率補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鏈?zhǔn)絊VG的功率模塊及鏈?zhǔn)絊VG。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈?zhǔn)絊VG(Static Var Generator，靜止無功發(fā)生器，又稱為高壓無功補(bǔ)償器)因具有結(jié)構(gòu)簡單，功率模塊安裝、維護(hù)方便，功率等級易擴(kuò)展等優(yōu)勢，已成為無功功率補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。
[0003]現(xiàn)有的鏈?zhǔn)絊VG的功率模塊由I個電容、I個電阻、4個開關(guān)管以及分別與所述4個開關(guān)管反向并聯(lián)的4個二極管組成，電容與電阻并聯(lián)在直流母線的正負(fù)兩端。鏈?zhǔn)絊VG的電壓等級通常在幾千伏到幾十千伏，容量較大，因此，電容兩端的電壓較高，這就使得功率模塊內(nèi)的功率器件到功率模塊的殼體的爬電距離和電氣間隙必須達(dá)到一定的數(shù)值，而大部分功率器件的爬電距離或者電氣間隙滿足不了要求而不能使用，只能夠轉(zhuǎn)而選用爬電距離和電器間隙更大的功率器件，不但會導(dǎo)致功率模塊體積增加，而且也會增加功率模塊制造、運(yùn)輸、維護(hù)成本。
[0004]此外，現(xiàn)有的鏈?zhǔn)絊VG，如圖1所示，在功率柜內(nèi)部，各功率模塊采用串聯(lián)方式連接，或者采用先并聯(lián)再串聯(lián)的方式連接，各功率柜內(nèi)每個功率模塊和功率柜機(jī)殼的電氣間隙及爬電距離需考慮串聯(lián)的功率模塊的電壓總和，這樣導(dǎo)致功率柜的體積較大、產(chǎn)品制造成本以及運(yùn)輸和維護(hù)成本較高。
[0005]因此，亟需一種用于鏈?zhǔn)絊VG的功率模塊及鏈?zhǔn)絊VG以解決上述技術(shù)問題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種用于鏈?zhǔn)絊VG的功率模塊及鏈?zhǔn)絊VG，用以解決現(xiàn)有的功率模塊和功率柜體積大，制造、運(yùn)輸、維護(hù)成本高的問題。
[0007]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0008]本實(shí)用新型提供一種用于鏈?zhǔn)絊VG的功率模塊，包括:4個開關(guān)管Tll、T12、T21、T22，分別與所述4個開關(guān)管反向并聯(lián)的二極管D11、D12、D21、D22，電容Cl和電阻R1，開關(guān)管Tll的集電極與開關(guān)管T12的集電極相連并與電容Cl的一端相連，開關(guān)管Tll的發(fā)射極與開關(guān)管T21的集電極相連，開關(guān)管T12的發(fā)射極與開關(guān)管T22的集電極相連，開關(guān)管T21的發(fā)射極與開關(guān)管T22的發(fā)射極相連并與電容Cl的另一端相連，電阻Rl與電容Cl并聯(lián)，所述功率模塊還包括由兩組電阻串聯(lián)形成的分壓電路，分壓電路的兩端分別與電容Cl的兩端相連，分壓電路中兩組電阻串聯(lián)連接的連接端與功率模塊的殼體相連。
[0009]優(yōu)選的，所述分壓電路中的兩組電阻的阻值相等。
[0010]優(yōu)選的，所述分壓電路中的每組電阻包括一個或多個電阻，當(dāng)包括多個電阻時，多個電阻串聯(lián)連接和/或并聯(lián)連接。
[0011]優(yōu)選的，所述開關(guān)管Tll、T12、T21、T22采用絕緣柵雙極型晶體管、門極可關(guān)斷晶閘管、集成門極換流晶閘管、注入增強(qiáng)柵晶體管中的任一種。
[0012]本實(shí)用新型還提供一種鏈?zhǔn)絊VG，包括三個相單元，每個相單元包括一個或多個功率柜，每個功率柜內(nèi)容置有多個級聯(lián)的功率模塊，所述功率模塊采用前述的功率模塊。
[0013]優(yōu)選的，位于所述級聯(lián)的多個功率模塊中間位置的功率模塊的殼體與功率柜的機(jī)殼相連。
[0014]優(yōu)選的，每個功率柜內(nèi)的功率模塊的總數(shù)為N，N為自然數(shù)；
[0015]當(dāng)N為奇數(shù)時，所述位于所述級聯(lián)的多個功率模塊中間位置的功率模塊為第(N+D/2個功率模塊；
[0016]當(dāng)N為偶數(shù)時，所述位于所述級聯(lián)的多個功率模塊中間位置的功率模塊為第N/2個功率模塊。
[0017]優(yōu)選的，所述功率模塊采用直掛式Λ型鏈?zhǔn)椒绞健⒅睊焓結(jié)型鏈?zhǔn)椒绞交蛑睊焓組MC型方式連接。
[0018]優(yōu)選的，所述功率模塊采用降壓式△型鏈?zhǔn)椒绞健⒔祲菏結(jié)型鏈?zhǔn)椒绞交蚪祲菏組MC型方式連接。
[0019]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0020]本實(shí)用新型通過在功率模塊的電容Cl的兩端連接分壓電路，并將分壓電路中兩組電阻串聯(lián)連接的連接端與功率模塊的殼體相連，可以降低功率模塊內(nèi)部的功率器件到功率模塊的殼體的電壓等級，這樣可以降低功率模塊內(nèi)部的功率器件到功率模塊的殼體的爬電距離和電氣間隙，從而減小功率模塊的體積，并降低功率模塊制造、運(yùn)輸、維護(hù)成本。相應(yīng)的，通過降低功率模塊內(nèi)部的功率器件到功率模塊的殼體的電壓等級，降低了功率柜內(nèi)每個功率模塊和功率柜機(jī)殼的電氣間隙及爬電距離，從而減小功率柜的體積，降低功率柜制造、運(yùn)輸、維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有的鏈?zhǔn)絊VG結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率單元的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率模塊數(shù)量為奇數(shù)的鏈?zhǔn)絊VG的一個功率柜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率模塊數(shù)量為偶數(shù)的鏈?zhǔn)絊VG的一個功率柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]以下結(jié)合圖2，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的用于鏈?zhǔn)絊VG的功率模塊的結(jié)構(gòu)。
[0027]如圖2所示，一種用于鏈?zhǔn)絊VG的功率模塊，包括:4個開關(guān)管Τ11、Τ12、Τ21、Τ22，4個二極管D11、D12、D21、D22，電容Cl和電阻Rl，4個二極管Dll、D12、D21、D22分別與4個開關(guān)管Tll、T12、T21、T22反向并聯(lián)。功率出線端子Al與開關(guān)管Tll的發(fā)射極相連，功率出線端子A2與開關(guān)管T12的發(fā)射極相連。開關(guān)管Tll的集電極與開關(guān)管T12的集電極相連并與電容Cl的一端相連，開關(guān)管Tl I的發(fā)射極與開關(guān)管T21的集電極相連，開關(guān)管T12的發(fā)射極與開關(guān)管T22的集電極相連，開關(guān)管T21的發(fā)射極與開關(guān)管T22的發(fā)射極相連并與電容Cl的另一端相連，電阻Rl與電容Cl并聯(lián)，主要起均壓和放電的作用。
[0028]所述功率模塊還包括分壓電路3，分壓電路3由兩組電阻R2和R3串聯(lián)形成。分壓電路3的兩端分別與電容Cl的兩端相連，即電阻R2的一端與電容Cl的一端相連，電阻R3的一端與Cl的另一端相連，電阻R2和R3串聯(lián)連接的連接端與功率模塊的殼體4相連。需要說明的是，功率模塊的殼體4為金屬殼體。
[0029]通過在功率模塊的電容Cl的兩端連接分壓電路，并將分壓電路中兩組電阻串聯(lián)連接的連接端與功率模塊的殼體相連，可以降低功率模塊內(nèi)部的功率器件到功率模塊的殼體的電壓等級，這樣可以降低功率模塊內(nèi)部的功率器件到功率模塊的殼體的爬電距離和電氣間隙，從而減小功率模塊的體積，并降低功率模塊制造、運(yùn)輸、維護(hù)成本。
[0030]優(yōu)選的，分壓電路3中的每組電阻包括一個或多個電阻，當(dāng)包括多個電阻時，多個電阻串聯(lián)連接和/或并聯(lián)連接。也就是說，電阻R2和R3可以分別為一個電阻，也可以分別為由多個電阻組成的一組電阻，其中，多個電阻可以通過串聯(lián)連接形成一組電阻，也可以通過并聯(lián)連接形成一組電阻，也可以通過串聯(lián)和并聯(lián)組合連接形成一組電阻。
[0031]由于功率模塊內(nèi)部的功率器件到功率模塊的殼體4的電壓由