一种高压电力变换设备及其功率单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种高压电力变换设备及其功率单元。
【背景技术】
[0002]静止型动态无功补偿装置(Static Var Generator，SVG)是由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。高压SVG—般都是由若干个功率单元(链节)串联而实现高压输出，参见图1，常规功率单元主要由功率器件、电容、金属壳体、连接铜排、控制PCB板等组成，其中所述电容、控制PCB板等器件在功率单元箱体内采用平铺式结构，因此导致所述功率单元的体积较大。
[0003]通常，一个高压SVG中需要设置多个功率单元，所述功率单元的体积及其数量直接影响所述高压SVG的体积大小，进而影响其制造成本、占用场地空间，因此，如何降低所述高压SVG内功率单元的体积以及高压SVG整机体积，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种功率单元和静止型动态无功补偿装置，用于解决现有技术中静止型动态无功补偿装置体积大成本高的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案:
[0006]一种功率单元，包括:
[0007]绝缘式箱体；
[0008]设置在所述绝缘式箱体内，相互对称且结构相同的第一单体功率单元和第二单体功率单元；
[0009]所述第一单体功率单元和第二单体功率单元均包括:
[0010]设置在所述绝缘式箱体内中部位置、底部通过连接件固定在所述绝缘式箱体底板上的电容组；
[0011 ] 与所述电容组相对的、位于所述绝缘式箱体的靠近所述电容组的侧板内侧的散热器;
[0012]固定在所述散热器基板上的功率器件组件；
[0013]固定在所述功率器件组件端子上的连接铜排和输出铜排；
[0014]位于所述电容组顶部上方的控制板件支架；
[0015]设置在所述控制板件支架上的控制板件；
[0016]所述第一单体功率单元和第二单体功率单元的功率器件组件通过串联铜排相连。
[0017]优选的，上述功率单元中，所述绝缘式箱体，包括:
[0018]前壳体和后封板；
[0019]所述前壳体为包括由前板、左侧板、右侧板、底板组成的开模一体成型式结构；
[0020]所述后封板为开模一体成型式结构，且与所述前壳体的左、右侧板采用可拆卸方式固定。
[0021]优选的，上述功率单元中，还包括:
[0022]固定在所述绝缘式箱体左、右侧板和前板上的用于固定所述控制板件支架的L型支架。
[0023]优选的，上述功率单元中，所述前板和后封板上均设置有分别与所述第一功率单元和第二功率单元中的电容组正对的两个通风孔。
[0024]优选的，上述功率单元中，所述前板和后封板上均设置有分别与所述第一功率单元和第二功率单元中的散热器正对的两个散热口。
[0025]优选的，上述功率单元中，所述连接铜排包括相互垂直的第一部分和第二部分；
[0026]所述第一部分固定连接在所述功率器件组件端子上；
[0027]所述第二部分与所述电容组的端子相连。
[0028]优选的，上述功率单元中，所述第一和第二单体功率单元的控制板件支架为同一控制板支架或两个结构相同的控制板支架。
[0029]优选的，上述功率单元中，所述散热器抵靠在所述绝缘式箱体的侧板上，所述散热器的基板所在的平面与所述绝缘式箱体的侧板所在的平面平行。
[0030]优选的，上述功率单元中，所述输出铜排的一端固定在所述功率器件组件的端子上，另一端穿过所述绝缘式箱体的前板的开口延伸至所述绝缘式箱体外部。
[0031]一种高压电力变换设备，包括上述任意一项所述的功率单元。
[0032]通过以上方案可知，本发明实施例提供的功率单元通过在一个绝缘式箱体内设置两个结构相同且对称分布的第一单体功率单元和第二单体功率单元，并使得每个所述单体功率单元中的控制板件和电容组在所述绝缘式箱体内垂直方向上分布，即，由所述绝缘式箱体的底板到控制板件的方向上依次为:底板-电容组-控制板支架-控制板件，此种布局方式相对于现有技术中功率单元的电容组和控制PCB板等器件采用平铺式结构而言，能够在一定大小的空间内设置更多的单体功率单元，因此使得高压电力变换设备内功率单元所占的体积减小，进而使得所述高压电力变换设备的体积减小，降低了所述高压电力变换设备的生产成本。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为现有技术中的常规功率单元结构图；
[0035]图2为本申请实施例公开的一种功率单元的结构示意图；
[0036]图3为本申请实施例公开的功率单元的内部结构示意图；
[0037]图4为本申请实施例公开的功率单元的绝缘式箱体的结构示意图；
[0038]图5为本申请实施例公开的功率单元的内部结构示意图；
[0039]图6为本申请实施例公开的功率单元的内部结构示意图；
[0040]图7为本申请实施例公开的功率单元的内部结构示意图；
[0041]图8为本申请实施例公开的功率单元的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]本发明实施例公开了一种功率单元，参见图2-8，包括:
[0044]绝缘式箱体I ;
[0045]设置在所述绝缘式箱体I内、相互对称且结构相同的第一单体功率单元2和第二单体功率单元3 ；
[0046]所述第一单体功率单元2和第二单体功率单元3的主体结构均包括:
[0047]设置在所述绝缘式箱体I内中部位置、底部通过连接件固定在所述绝缘式箱体I底板上的电容组21 ；
[0048]与所述电容组21相对的、位于所述绝缘式箱体I的靠近所述电容组21的侧板内侧的散热器22 ；
[0049]固定在所述散热器22的基板上的功率器件组件23 ;
[0050]固定在所述功率器件组件23端子上的连接铜排24和输出铜排25 ;
[0051]位于所述电容组21顶部上方的控制板件支架26 ；
[0052]设置在所述控制板件支架26上的控制板件27 ；
[0053]所述第一和第二单体功率单元中的功率器件组件23之间通过串联铜排相连28。
[0054]参见本申请上述实施例中公开的所述功率单元可见，在所述绝缘式箱体I内设置有相互对称的第一单体功率单元2和第二单体功率单元3，且在每个所述单体功率单元中的控制板件27和电容组21在所述绝缘式箱体I内垂直方向上分布，即，所述由所述绝缘式箱体I的底板到控制板件的方向上依次为:底板-电容组-控制板支架-控制板件，相比于现有常规的采用平铺式方式设置的功率单元箱体而言，本发明在不增加或不大幅增加箱体体积的情况下，可以实现一个箱体内容纳两个单体功率单元，即本发明中的一个功率单元相当于常规的两个功率单元，这可以大幅降低功率单元及其整个高压电力变换设备的体积(使得高压电力变换设备柜体内的功率单元的数量减少一半)，并且大幅降低了高压电力变换设备的制造成本。
[0055]由于本申请上述实施例中的功率单元的箱体为整体绝缘式箱体，因此箱体内的各个器件可以直接靠近或接触箱体内表面安装，相比于现有技术中功率单元金属箱体来说，各个器件不需