一种用于链式svg的功率模块及链式svg的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无功功率补偿技术领域，具体涉及一种用于链式SVG的功率模块及链式SVG。
【背景技术】
[0002]链式SVG(Static Var Generator，静止无功发生器，又称为高压无功补偿器)因具有结构简单，功率模块安装、维护方便，功率等级易扩展等优势，已成为无功功率补偿技术领域的主要发展方向。
[0003]现有的链式SVG的功率模块由I个电容、I个电阻、4个开关管以及分别与所述4个开关管反向并联的4个二极管组成，电容与电阻并联在直流母线的正负两端。链式SVG的电压等级通常在几千伏到几十千伏，容量较大，因此，电容两端的电压较高，这就使得功率模块内的功率器件到功率模块的壳体的爬电距离和电气间隙必须达到一定的数值，而大部分功率器件的爬电距离或者电气间隙满足不了要求而不能使用，只能够转而选用爬电距离和电器间隙更大的功率器件，不但会导致功率模块体积增加，而且也会增加功率模块制造、运输、维护成本。
[0004]此外，现有的链式SVG，如图1所示，在功率柜内部，各功率模块采用串联方式连接，或者采用先并联再串联的方式连接，各功率柜内每个功率模块和功率柜机壳的电气间隙及爬电距离需考虑串联的功率模块的电压总和，这样导致功率柜的体积较大、产品制造成本以及运输和维护成本较高。
[0005]因此，亟需一种用于链式SVG的功率模块及链式SVG以解决上述技术问题。【实用新型内容】
[0006]本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种用于链式SVG的功率模块及链式SVG，用以解决现有的功率模块和功率柜体积大，制造、运输、维护成本高的问题。
[0007]本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案:
[0008]本实用新型提供一种用于链式SVG的功率模块，包括:4个开关管Tll、T12、T21、T22，分别与所述4个开关管反向并联的二极管D11、D12、D21、D22，电容Cl和电阻R1，开关管Tll的集电极与开关管T12的集电极相连并与电容Cl的一端相连，开关管Tll的发射极与开关管T21的集电极相连，开关管T12的发射极与开关管T22的集电极相连，开关管T21的发射极与开关管T22的发射极相连并与电容Cl的另一端相连，电阻Rl与电容Cl并联，所述功率模块还包括由两组电阻串联形成的分压电路，分压电路的两端分别与电容Cl的两端相连，分压电路中两组电阻串联连接的连接端与功率模块的壳体相连。
[0009]优选的，所述分压电路中的两组电阻的阻值相等。
[0010]优选的，所述分压电路中的每组电阻包括一个或多个电阻，当包括多个电阻时，多个电阻串联连接和/或并联连接。
[0011]优选的，所述开关管Tll、T12、T21、T22采用绝缘栅双极型晶体管、门极可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、注入增强栅晶体管中的任一种。
[0012]本实用新型还提供一种链式SVG，包括三个相单元，每个相单元包括一个或多个功率柜，每个功率柜内容置有多个级联的功率模块，所述功率模块采用前述的功率模块。
[0013]优选的，位于所述级联的多个功率模块中间位置的功率模块的壳体与功率柜的机壳相连。
[0014]优选的，每个功率柜内的功率模块的总数为N，N为自然数；
[0015]当N为奇数时，所述位于所述级联的多个功率模块中间位置的功率模块为第(N+D/2个功率模块；
[0016]当N为偶数时，所述位于所述级联的多个功率模块中间位置的功率模块为第N/2个功率模块。
[0017]优选的，所述功率模块采用直挂式Λ型链式方式、直挂式Y型链式方式或直挂式MMC型方式连接。
[0018]优选的，所述功率模块采用降压式△型链式方式、降压式Y型链式方式或降压式MMC型方式连接。
[0019]本实用新型具有如下有益效果:
[0020]本实用新型通过在功率模块的电容Cl的两端连接分压电路，并将分压电路中两组电阻串联连接的连接端与功率模块的壳体相连，可以降低功率模块内部的功率器件到功率模块的壳体的电压等级，这样可以降低功率模块内部的功率器件到功率模块的壳体的爬电距离和电气间隙，从而减小功率模块的体积，并降低功率模块制造、运输、维护成本。相应的，通过降低功率模块内部的功率器件到功率模块的壳体的电压等级，降低了功率柜内每个功率模块和功率柜机壳的电气间隙及爬电距离，从而减小功率柜的体积，降低功率柜制造、运输、维护成本。
【附图说明】
[0021]图1为现有的链式SVG结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例提供的功率单元的电路结构图；
[0023]图3为本实用新型实施例提供的功率模块数量为奇数的链式SVG的一个功率柜的结构示意图；
[0024]图4为本实用新型实施例提供的功率模块数量为偶数的链式SVG的一个功率柜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0026]以下结合图2，详细说明本实用新型的用于链式SVG的功率模块的结构。
[0027]如图2所示，一种用于链式SVG的功率模块，包括:4个开关管Τ11、Τ12、Τ21、Τ22，4个二极管D11、D12、D21、D22，电容Cl和电阻Rl，4个二极管Dll、D12、D21、D22分别与4个开关管Tll、T12、T21、T22反向并联。功率出线端子Al与开关管Tll的发射极相连，功率出线端子A2与开关管T12的发射极相连。开关管Tll的集电极与开关管T12的集电极相连并与电容Cl的一端相连，开关管Tl I的发射极与开关管T21的集电极相连，开关管T12的发射极与开关管T22的集电极相连，开关管T21的发射极与开关管T22的发射极相连并与电容Cl的另一端相连，电阻Rl与电容Cl并联，主要起均压和放电的作用。
[0028]所述功率模块还包括分压电路3，分压电路3由两组电阻R2和R3串联形成。分压电路3的两端分别与电容Cl的两端相连，即电阻R2的一端与电容Cl的一端相连，电阻R3的一端与Cl的另一端相连，电阻R2和R3串联连接的连接端与功率模块的壳体4相连。需要说明的是，功率模块的壳体4为金属壳体。
[0029]通过在功率模块的电容Cl的两端连接分压电路，并将分压电路中两组电阻串联连接的连接端与功率模块的壳体相连，可以降低功率模块内部的功率器件到功率模块的壳体的电压等级，这样可以降低功率模块内部的功率器件到功率模块的壳体的爬电距离和电气间隙，从而减小功率模块的体积，并降低功率模块制造、运输、维护成本。
[0030]优选的，分压电路3中的每组电阻包括一个或多个电阻，当包括多个电阻时，多个电阻串联连接和/或并联连接。也就是说，电阻R2和R3可以分别为一个电阻，也可以分别为由多个电阻组成的一组电阻，其中，多个电阻可以通过串联连接形成一组电阻，也可以通过并联连接形成一组电阻，也可以通过串联和并联组合连接形成一组电阻。
[0031]由于功率模块内部的功率器件到功率模块的壳体4的电压由