变频器低电压穿越电源柜的制作方法
变频器低电压穿越电源柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种变频器低电压穿越电源柜。柜体为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器和不间断电源；中格固定电源转换开关、第二交流接触器、第一、第二、第三缓冲电阻、高频电感、通讯电路板、控制电路板、第二绝缘栅双极晶体管模块、电源滤波器、第一、第二、第三开关电源、第一交流接触器、切换变压器、三相不可控整流桥、第一、第二、第三、第四输入滤波电容、霍尔电流传感器、第一绝缘栅双极晶体管模块、IGBT驱动电路板、第一、第二、第三、第四输出滤波电容、第一、第二共阴极快恢复二极管模块和第一、第二共阳极快恢复二极管模块；下格内固定上、下导轨。它结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。
【专利说明】变频器低电压穿越电源柜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源柜，特别是用于辅机变频器的低电压穿越电源柜。
【背景技术】
[0002]目前，在电网发生低电压跌落时，火电厂用辅机变频器不具备低电压穿越的能力，适应的输入电压范围较窄，不能在输入电压跌落范围较宽时稳定输出，如20%的额定输入电压。一旦变频器监测到输入电压过低，变频器将闭锁输出，引起主燃料跳闸(MFT)启动动作，锅炉灭火，造成重大事故和损失。火电机组辅机变频器不具备低电压穿越能力的问题在全国范围内普遍存在。
[0003]现有的火电厂辅机变频器有些安装在单独修建的控制室内，而变频器低电压穿越电源柜需与辅机变频器就近安装，可以用来安装变频器低电压穿越电源柜的空间狭窄，需要安装的变频器低电压穿越电源柜数量也多，这会给现场安装和布置带来一定的困难，需要扩大或重新修建控制室，对低电压穿越改造来讲会增加额外的成本。
[0004]目前国内解决火电厂辅机变频器的低电压穿越问题的办法多为加装变频器的备用电源。如在电网与变频器交流输入端之间串联加装交流在线式UPS、在辅机变频器直流母线处加装蓄电池等。这两种方案的设备内部均含有蓄电池，这两种方案有以下缺点:1、蓄电池工作温度有限，不能长期工作于高于额定工作温度的环境下，一方面会缩短使用寿命，另一方面蓄电池有变形、胀裂的危险，可靠性差，不适合某些电厂的现场高温环境。2、蓄电池需要配套充放电设备，如蓄电池数目较多时需单独放置在一个蓄电池机柜内，这对现场的空间要求较高，同时增加了成本和设备维护的工作量。3、维护更换下的废旧蓄电池内含有重金属，一旦丢弃将会给环境带来严重的污染，需要进行合理的再回收处理。
[0005]同时，国内现有的低电压穿越设备柜内均采用电缆进行线路连接，布线复杂凌乱，干扰较大，在输入电压跌落至20%额定值时，通过电缆的电流较大，线路功率损耗大，也不利于散热。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种变频器低电压穿越电源柜，它最小规格尺寸可设计为1700X460X420(高X宽X深，mmXmmXmm)，结构紧凑合理，体积小，现场改造难度低；不含有蓄电池，性能稳定可靠，维护工作量小；主电路元器件间采用铜排连接，干扰小，功率损耗小，散热快。第一绝缘栅双极晶体管模块与IGBT驱动电路板之间通过螺栓相连，抗干扰能力强。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:柜体为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器和不间断电源；中格内左侧从上至下依次固定电源转换开关，第二交流接触器，第一、第二、第三缓冲电阻，高频电感，通讯电路板，控制电路板，第二绝缘栅双极晶体管模块，电源滤波器，第一、第二、第三开关电源，中格内右侧从上至下依次固定第一交流接触器，切换变压器，三相不可控整流桥，第一、第二、第三、第四输入滤波电容，霍尔电流传感器，第一绝缘栅双极晶体管模块，IGBT驱动电路板，第一、第二、第三、第四输出滤波电容，第一、第二共阴极快恢复二极管模块，第一、第二共阳极快恢复二极管模块；下格内固定上、下导轨。
[0008]本实用新型结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。在现场改造中成本较低。【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010]图1为本实用新型示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，柜体18为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器2和不间断电源19 ;中格内左侧从上至下依次固定电源转换开关20、第二交流接触器3、第一、第二、第三缓冲电阻4、5、6、高频电感7、通讯电路板9、控制电路板10、第二绝缘栅双极晶体管模块11、电源滤波器12、第一、第二、第三开关电源13、14、15，中格内右侧从上至下依次固定第一交流接触器21、切换变压器22、三相不可控整流桥23、第一、第二、第三、第四输入滤波电容24、25、26、27、霍尔电流传感器28、第一绝缘栅双极晶体管模块29、IGBT驱动电路板8、第一、第二、第三、第四输出滤波电容30、31、32、33、第一、第二共阴极快恢复二极管模块34、35、第一、第二共阳极快恢复二极管模块36、37 ;下格内固定上、下导轨16、17。
[0012]所述柜体18的顶部固定吊耳I。
[0013]所述柜体18的底部固定脚轮38。
[0014]所述柜体18上、中、下三格的内壁上有透气窗(图中未画出)。
[0015]所述柜体18开前门和后门，所述柜体18后门内侧上端固定风扇(图中未画出)。
[0016]所述柜体18中格内垂直安装有绝缘树脂板，所述柜体18中格内的第二交流接触器3、第一、第二、第三缓冲电阻4、5、6、高频电感7、控制电路板10、第二绝缘栅双极晶体管模块11、电源滤波器12、第一、第二、第三开关电源13、14、15、第一交流接触器21、切换变压器22、三相不可控整流桥23、第一、第二、第三、第四输入滤波电容24、25、26、27、第一绝缘栅双极晶体管模块29、第一、第二、第三、第四输出滤波电容30、31、32、33、第一、第二共阴极快恢复二极管模块34、35和第一、第二共阳极快恢复二极管模块36、37均安装在绝缘树脂板上，绝缘树脂板和安装在其上的元器件可在柜体18打开前门后取出。
[0017]所述柜体18中格内的控制电路板10安装在绝缘树脂板上，通讯电路板9与控制电路板10外形尺寸和安装孔开孔尺寸、开孔位置均一致，通讯电路板9通过单通六角螺柱和六角螺帽安装在控制电路板10的正上方，可根据用户需要取下或增加。
[0018]所述柜体18中格内的第一绝缘栅双极晶体管模块29安装在绝缘树脂板上，IGBT驱动电路板8直接紧贴嵌套在第一绝缘栅双极晶体管模块29外形的凹陷处，通过螺栓与第一绝缘栅双极晶体管模块29连接，没有其他外部引线连接，抗干扰能力强。
[0019]所述柜体18中格内的三相不可控整流桥23、第一、第二、第三、第四输入滤波电容24、25、26、27、第一绝缘栅双极晶体管模块29、第一、第二、第三、第四输出滤波电容30、31、32、33、第一、第二共阴极快恢复二极管模块34、35之间通过铜排连接。所述柜体18中格内的第一、第二共阳极快恢复二极管模块36、37之间通过铜排连接。
【权利要求】
1.一种变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:柜体(18)为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器(2)和不间断电源(19);中格内左侧从上至下依次固定电源转换开关(20)、第二交流接触器(3)、第一、第二、第三缓冲电阻(4、5、6)、高频电感(7)、通讯电路板(9)、控制电路板(10)、第二绝缘栅双极晶体管模块(11)、电源滤波器(12)、第一、第二、第三开关电源(13、14、15)，中格内右侧从上至下依次固定第一交流接触器(21)、切换变压器(22)、三相不可控整流桥(23)、第一、第二、第三、第四输入滤波电容(24、25、26、27 )、霍尔电流传感器(28 )、第一绝缘栅双极晶体管模块(29 )、IGBT驱动电路板(8)、第一、第二、第三、第四输出滤波电容(30、31、32、33)、第一、第二共阴极快恢复二极管模块(34、35)、第一、第二共阳极快恢复二极管模块(36、37);下格内固定上、下导轨(16、17)。
2.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)的顶部固定吊耳(I)。
3.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)的底部固定脚轮(38)。
4.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)上、中、下三格的内壁上有透气窗。
5.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)开前I]和后丨?，所述柜体(18)后门内侧上端固定风扇。
6.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内垂直安装有绝缘树脂板，所述柜体(18)中格内的第二交流接触器(3)、第一、第二、第三缓冲电阻(4、5、6 )、高频电感(7 )、控制电路板(10 )、第二绝缘栅双极晶体管模块(11)、电源滤波器(12)、第一、第二、第三开关电源(13、14、15)、第一交流接触器(21)、切换变压器(22)、三相不可控整流桥(23)、第一、第二、第三、第四输入滤波电容(24、25、26、27)、第一绝缘栅双极晶体管模块(29)、第一、第二、第三、第四输出滤波电容(30、31、32、33)、第一、第二共阴极快恢复二极管模块(34、35)和第一、第二共阳极快恢复二极管模块(36、37)均安装在绝缘树脂板上，绝缘树脂板和安装在其上的元器件可在柜体(18)打开前门后取出。
7.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内的控制电路板(10 )安装在绝缘树脂板上，通讯电路板(9 )与控制电路板(10 )外形尺寸和安装孔开孔尺寸、开孔位置均一致，通讯电路板(9 )通过单通六角螺柱和六角螺帽安装在控制电路板(10 )的正上方，可根据用户需要取下或增加。
8.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内的第一绝缘栅双极晶体管模块(29 )安装在绝缘树脂板上，IGBT驱动电路板(8 )直接紧贴嵌套在第一绝缘栅双极晶体管模块(29)外形的凹陷处，通过螺栓与第一绝缘栅双极晶体管模块(29 )连接，没有其他外部引线连接，抗干扰能力强。
9.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内的三相不可控整流桥(23)、第一、第二、第三、第四输入滤波电容(24、25、26、27)、第一绝缘栅双极晶体管模块(29)、第一、第二、第三、第四输出滤波电容(30、31、32、33)、第一、第二共阴极快恢复二极管模块(34、35)之间通过铜排连接，所述柜体(18)中格内的第一、第二共阳极快恢复二极管模块(36、37 )之间通过铜排连接。
【文档编号】H02M1/00GK203775008SQ201420017837
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】刘楹, 徐小刚, 胡凤玺, 刘耀中, 王坤, 杜海波, 王祥滨, 张学谦, 田亮亮, 苗英俊, 陈长江 申请人:大唐河北发电有限公司马头热电分公司, 邯郸派瑞节能控制技术有限公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种变频器低电压穿越电源柜。柜体为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器和不间断电源；中格固定电源转换开关、第二交流接触器、第一、第二、第三缓冲电阻、高频电感、通讯电路板、控制电路板、第二绝缘栅双极晶体管模块、电源滤波器、第一、第二、第三开关电源、第一交流接触器、切换变压器、三相不可控整流桥、第一、第二、第三、第四输入滤波电容、霍尔电流传感器、第一绝缘栅双极晶体管模块、IGBT驱动电路板、第一、第二、第三、第四输出滤波电容、第一、第二共阴极快恢复二极管模块和第一、第二共阳极快恢复二极管模块；下格内固定上、下导轨。它结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。
【专利说明】变频器低电压穿越电源柜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源柜，特别是用于辅机变频器的低电压穿越电源柜。
【背景技术】
[0002]目前，在电网发生低电压跌落时，火电厂用辅机变频器不具备低电压穿越的能力，适应的输入电压范围较窄，不能在输入电压跌落范围较宽时稳定输出，如20%的额定输入电压。一旦变频器监测到输入电压过低，变频器将闭锁输出，引起主燃料跳闸(MFT)启动动作，锅炉灭火，造成重大事故和损失。火电机组辅机变频器不具备低电压穿越能力的问题在全国范围内普遍存在。
[0003]现有的火电厂辅机变频器有些安装在单独修建的控制室内，而变频器低电压穿越电源柜需与辅机变频器就近安装，可以用来安装变频器低电压穿越电源柜的空间狭窄，需要安装的变频器低电压穿越电源柜数量也多，这会给现场安装和布置带来一定的困难，需要扩大或重新修建控制室，对低电压穿越改造来讲会增加额外的成本。
[0004]目前国内解决火电厂辅机变频器的低电压穿越问题的办法多为加装变频器的备用电源。如在电网与变频器交流输入端之间串联加装交流在线式UPS、在辅机变频器直流母线处加装蓄电池等。这两种方案的设备内部均含有蓄电池，这两种方案有以下缺点:1、蓄电池工作温度有限，不能长期工作于高于额定工作温度的环境下，一方面会缩短使用寿命，另一方面蓄电池有变形、胀裂的危险，可靠性差，不适合某些电厂的现场高温环境。2、蓄电池需要配套充放电设备，如蓄电池数目较多时需单独放置在一个蓄电池机柜内，这对现场的空间要求较高，同时增加了成本和设备维护的工作量。3、维护更换下的废旧蓄电池内含有重金属，一旦丢弃将会给环境带来严重的污染，需要进行合理的再回收处理。
[0005]同时，国内现有的低电压穿越设备柜内均采用电缆进行线路连接，布线复杂凌乱，干扰较大，在输入电压跌落至20%额定值时，通过电缆的电流较大，线路功率损耗大，也不利于散热。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种变频器低电压穿越电源柜，它最小规格尺寸可设计为1700X460X420(高X宽X深，mmXmmXmm)，结构紧凑合理，体积小，现场改造难度低；不含有蓄电池，性能稳定可靠，维护工作量小；主电路元器件间采用铜排连接，干扰小，功率损耗小，散热快。第一绝缘栅双极晶体管模块与IGBT驱动电路板之间通过螺栓相连，抗干扰能力强。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:柜体为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器和不间断电源；中格内左侧从上至下依次固定电源转换开关，第二交流接触器，第一、第二、第三缓冲电阻，高频电感，通讯电路板，控制电路板，第二绝缘栅双极晶体管模块，电源滤波器，第一、第二、第三开关电源，中格内右侧从上至下依次固定第一交流接触器，切换变压器，三相不可控整流桥，第一、第二、第三、第四输入滤波电容，霍尔电流传感器，第一绝缘栅双极晶体管模块，IGBT驱动电路板，第一、第二、第三、第四输出滤波电容，第一、第二共阴极快恢复二极管模块，第一、第二共阳极快恢复二极管模块；下格内固定上、下导轨。
[0008]本实用新型结构紧凑，体积小，稳定可靠，维护工作量小。在现场改造中成本较低。【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010]图1为本实用新型示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，柜体18为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器2和不间断电源19 ;中格内左侧从上至下依次固定电源转换开关20、第二交流接触器3、第一、第二、第三缓冲电阻4、5、6、高频电感7、通讯电路板9、控制电路板10、第二绝缘栅双极晶体管模块11、电源滤波器12、第一、第二、第三开关电源13、14、15，中格内右侧从上至下依次固定第一交流接触器21、切换变压器22、三相不可控整流桥23、第一、第二、第三、第四输入滤波电容24、25、26、27、霍尔电流传感器28、第一绝缘栅双极晶体管模块29、IGBT驱动电路板8、第一、第二、第三、第四输出滤波电容30、31、32、33、第一、第二共阴极快恢复二极管模块34、35、第一、第二共阳极快恢复二极管模块36、37 ;下格内固定上、下导轨16、17。
[0012]所述柜体18的顶部固定吊耳I。
[0013]所述柜体18的底部固定脚轮38。
[0014]所述柜体18上、中、下三格的内壁上有透气窗(图中未画出)。
[0015]所述柜体18开前门和后门，所述柜体18后门内侧上端固定风扇(图中未画出)。
[0016]所述柜体18中格内垂直安装有绝缘树脂板，所述柜体18中格内的第二交流接触器3、第一、第二、第三缓冲电阻4、5、6、高频电感7、控制电路板10、第二绝缘栅双极晶体管模块11、电源滤波器12、第一、第二、第三开关电源13、14、15、第一交流接触器21、切换变压器22、三相不可控整流桥23、第一、第二、第三、第四输入滤波电容24、25、26、27、第一绝缘栅双极晶体管模块29、第一、第二、第三、第四输出滤波电容30、31、32、33、第一、第二共阴极快恢复二极管模块34、35和第一、第二共阳极快恢复二极管模块36、37均安装在绝缘树脂板上，绝缘树脂板和安装在其上的元器件可在柜体18打开前门后取出。
[0017]所述柜体18中格内的控制电路板10安装在绝缘树脂板上，通讯电路板9与控制电路板10外形尺寸和安装孔开孔尺寸、开孔位置均一致，通讯电路板9通过单通六角螺柱和六角螺帽安装在控制电路板10的正上方，可根据用户需要取下或增加。
[0018]所述柜体18中格内的第一绝缘栅双极晶体管模块29安装在绝缘树脂板上，IGBT驱动电路板8直接紧贴嵌套在第一绝缘栅双极晶体管模块29外形的凹陷处，通过螺栓与第一绝缘栅双极晶体管模块29连接，没有其他外部引线连接，抗干扰能力强。
[0019]所述柜体18中格内的三相不可控整流桥23、第一、第二、第三、第四输入滤波电容24、25、26、27、第一绝缘栅双极晶体管模块29、第一、第二、第三、第四输出滤波电容30、31、32、33、第一、第二共阴极快恢复二极管模块34、35之间通过铜排连接。所述柜体18中格内的第一、第二共阳极快恢复二极管模块36、37之间通过铜排连接。
【权利要求】
1.一种变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:柜体(18)为立式箱体结构，分上、中、下三格，上格内固定输入交流断路器(2)和不间断电源(19);中格内左侧从上至下依次固定电源转换开关(20)、第二交流接触器(3)、第一、第二、第三缓冲电阻(4、5、6)、高频电感(7)、通讯电路板(9)、控制电路板(10)、第二绝缘栅双极晶体管模块(11)、电源滤波器(12)、第一、第二、第三开关电源(13、14、15)，中格内右侧从上至下依次固定第一交流接触器(21)、切换变压器(22)、三相不可控整流桥(23)、第一、第二、第三、第四输入滤波电容(24、25、26、27 )、霍尔电流传感器(28 )、第一绝缘栅双极晶体管模块(29 )、IGBT驱动电路板(8)、第一、第二、第三、第四输出滤波电容(30、31、32、33)、第一、第二共阴极快恢复二极管模块(34、35)、第一、第二共阳极快恢复二极管模块(36、37);下格内固定上、下导轨(16、17)。
2.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)的顶部固定吊耳(I)。
3.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)的底部固定脚轮(38)。
4.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)上、中、下三格的内壁上有透气窗。
5.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)开前I]和后丨?，所述柜体(18)后门内侧上端固定风扇。
6.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内垂直安装有绝缘树脂板，所述柜体(18)中格内的第二交流接触器(3)、第一、第二、第三缓冲电阻(4、5、6 )、高频电感(7 )、控制电路板(10 )、第二绝缘栅双极晶体管模块(11)、电源滤波器(12)、第一、第二、第三开关电源(13、14、15)、第一交流接触器(21)、切换变压器(22)、三相不可控整流桥(23)、第一、第二、第三、第四输入滤波电容(24、25、26、27)、第一绝缘栅双极晶体管模块(29)、第一、第二、第三、第四输出滤波电容(30、31、32、33)、第一、第二共阴极快恢复二极管模块(34、35)和第一、第二共阳极快恢复二极管模块(36、37)均安装在绝缘树脂板上，绝缘树脂板和安装在其上的元器件可在柜体(18)打开前门后取出。
7.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内的控制电路板(10 )安装在绝缘树脂板上，通讯电路板(9 )与控制电路板(10 )外形尺寸和安装孔开孔尺寸、开孔位置均一致，通讯电路板(9 )通过单通六角螺柱和六角螺帽安装在控制电路板(10 )的正上方，可根据用户需要取下或增加。
8.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内的第一绝缘栅双极晶体管模块(29 )安装在绝缘树脂板上，IGBT驱动电路板(8 )直接紧贴嵌套在第一绝缘栅双极晶体管模块(29)外形的凹陷处，通过螺栓与第一绝缘栅双极晶体管模块(29 )连接，没有其他外部引线连接，抗干扰能力强。
9.根据权利要求1所述的变频器低电压穿越电源柜，其特征在于:所述柜体(18)中格内的三相不可控整流桥(23)、第一、第二、第三、第四输入滤波电容(24、25、26、27)、第一绝缘栅双极晶体管模块(29)、第一、第二、第三、第四输出滤波电容(30、31、32、33)、第一、第二共阴极快恢复二极管模块(34、35)之间通过铜排连接，所述柜体(18)中格内的第一、第二共阳极快恢复二极管模块(36、37 )之间通过铜排连接。
【文档编号】H02M1/00GK203775008SQ201420017837
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】刘楹, 徐小刚, 胡凤玺, 刘耀中, 王坤, 杜海波, 王祥滨, 张学谦, 田亮亮, 苗英俊, 陈长江 申请人:大唐河北发电有限公司马头热电分公司, 邯郸派瑞节能控制技术有限公司
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