CN102777330A - 一种大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置，它设有至少一套冷却系统，冷却系统包括设备换热水箱，设备换热水箱上设有进水口和出水口，进水口和出水口上连接设有冷却水循环管路，靠近设备换热水箱出水口一侧的冷却水循环管路上设有若干个温控开关，在温控开关后程的冷却水循环管路上还并联设有若干台风冷水换热器，每个温控开关与一台风冷水换热器的接触器控制连接，在风冷水换热器出水口后程的冷却水循环管路上还设有温度传感器、压力传感器和水泵。本发明冷却效果好，能根据水温自动运行，其能安装在风机的机舱内，安装方便简单，大大降低了风机机座的重量，方便维护，有效的减少风机主控的负担，降低了风机的制造成本。

Description

一种大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置
技术领域
本发明涉及冷却装置，特别是一种大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置。
背景技术
随着兆瓦级风力发电机组的出现，靠风扇单独冷却各设备这一传统的方式已渐渐无法满足设备的散热要求。目前，大型风力发电机组的冷却主要是以安装在机舱顶部，依靠自然风冷却水换热器的这一方式设计的。然而，随着的单机容量的不断增大，若仍是这种方式为5MW、6MW等超大型风力发电机组设计冷却系统，要将数吨甚至数十吨的冷却水箱安装在机舱的顶部，则需要大量材料固定换热水箱，这会大大增加机座的重量，提高制造成本，而且水冷却系统管道多，安装在机舱外会大大提高以后维护的难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便的大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置，其特点是：它设有至少一套冷却系统，冷却系统包括设备换热水箱，设备换热水箱上设有进水口和出水口，进水口和出水口上连接设有冷却水循环管路，靠近设备换热水箱出水口一侧的冷却水循环管路上设有若干个温控开关，在温控开关后程（按水的循环方向）的冷却水循环管路上还并联设有若干台风冷水换热器，每个温控开关与一台风冷水换热器的接触器控制连接，在风冷水换热器出水口后程（按水的循环方向）的冷却水循环管路上还设有温度传感器、压力传感器和水泵；
所述的温度传感器、压力传感器和水泵电机的过载断路器通过信号线接入风机主控系统的PLC可编程控制器。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，该独立水冷装置设有三套冷却系统，该三套冷却系统分别对应冷却发电机、齿轮箱和变频器。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，温度传感器和压力传感器分别设在水泵两侧的冷却水循环管路上。
本发明安装在机舱内，包括至少一套冷却系统，将每套冷却系统需要冷却的设备的设备换热水箱的进水口和出水口与冷却水循环管路的两端相接，通过冷却水循环管路上的风冷水换热器使设备换热水箱中的水温度降低，从而保证设备换热水箱的冷却效果，风冷水换热器的启闭通过温控开关自动控制。
与现有技术相比，本发明装置结构合理紧凑，使用方便，冷却效果好，能根据水温自动运行，能安装在风机的机舱内，减少机座上固定设备水箱的材料，安装方便简单，大大降低了风机机座的重量，循环管道少，方便维护，同时有效的减少风机主控的负担，降低了风机的制造成本，需要冷却的设备各自独立运行，不会受到干扰。
附图说明
图1是本发明一套冷却系统的结构示意图。
图2是本发明三套冷却系统的结构示意图。
图3是本发明的控制原理框图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照附图，大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置，它设有至少一套冷却系统，冷却系统包括设备换热水箱9，设备换热水箱9上设有进水口1和出水口8，进水口1和出水口8上连接设有冷却水循环管路，靠近设备换热水箱9出水口8一侧的冷却水循环管路上设有若干个温控开关，每个温控开关设定不同的温度档，每当冷却水循环管路内水温高于该温控开关设定值时，该温控开关闭合；低于该温控开关设定值时，温控开关断开；
在温控开关后程的冷却水循环管路上还并联设有若干台风冷水换热器，每个温控开关与一台风冷水换热器的接触器控制连接，在风冷水换热器出水口后程的冷却水循环管路上还设有温度传感器、压力传感器和水泵；
所述的温度传感器、压力传感器和水泵电机的过载断路器通过信号线接入风机主控系统的PLC可编程控制器，压力传感器用于给风机主控反馈独立水冷却装置的实时水压，温度传感器用于给风机主控反馈独立水冷却装置的实时水温，当水压低有漏水现象、水温过高或水泵过载，风力发电机组主控系统就会发出故障报警。
当其中一套的冷却系统的冷却水循环管路上设有两个温控开关时，对应的，冷却水循环管路上并联设有两台风冷水换热器，两个温控开关各自控制一台风冷水换热器。设定风冷水换热器的控制温度，可以将两个温控开关分别设定为30℃和50℃，当需要启动该水冷装置时，开启水泵，水循环开始，水冷却系统运行时，当设备换热水箱9出水口8温度高于30℃时，第一个温控开关控制其对应的风冷水换热器开启。当设备出水口8温度高于50℃时，第二个温控开关控制其对应的风冷水换热器开启。当设备换热水箱9出水口8温度低于50℃时，第二个温控开关控制其对应的风冷水换热器关闭，如此往复。
当水泵电机出现过载或者短路情况时，相应的断路器会断开，此时该冷却系统给主控相应设备的状态信号会断开，以此为风力发电机组主控系统发出故障报警。
实施例2， 实施例1所述的大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置中，该独立水冷装置设有三套冷却系统，该三套冷却系统分别对应冷却发电机、齿轮箱和变频器，设备换热水箱9也分别为发电机换热水箱、齿轮箱换热水箱和变频器换热水箱，可以同时给发电机、齿轮箱和变频器进行冷却。
实施例3， 实施例1所述的大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置中，温度传感器和压力传感器分别设在水泵两侧的冷却水循环管路上。
本发明装置的电器控制系统可以采用现有常用的电控制连接方式，每套冷却系统设有一个电气控制箱，每套冷却系统的电气设备与电气控制箱连接，电气控制箱与风力发电机组机舱柜主控系统连接。每套冷却系统中的水泵电机、风冷水换热器的电机中每个电机出线接一个3极加1常闭触点的接触器，常闭端接电机的防潮加热带，当电机停运时，防潮加热带工作，防止冷凝造成短路；每个接触器上端接一个用于保护电机的电机过载断路器，每个断路器上安装一个辅助触点，用于给风机主控系统反馈故障信号。系统运行前，将所有断路器闭合，当需要启动该水冷装置时，风机主控系统对该系统发出启动的高电平信号，使启动继电器闭合，继电器闭合使水泵电机接触器闭合。本发明只需风机主控向该装置供3相动力电源，24V直流电以及一个启动信号，就可以实现该水冷装置根据水温的自动运行，有效减少对风机主控的依赖。

Claims (3)

1.一种大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置，其特征在于：它设有至少一套冷却系统，冷却系统包括设备换热水箱，设备换热水箱上设有进水口和出水口，进水口和出水口上连接设有冷却水循环管路，靠近设备换热水箱出水口一侧的冷却水循环管路上设有若干个温控开关，在温控开关后程的冷却水循环管路上还并联设有若干台风冷水换热器，每个温控开关与一台风冷水换热器的接触器控制连接，在风冷水换热器出水口后程的冷却水循环管路上还设有温度传感器、压力传感器和水泵；
所述的温度传感器、压力传感器和水泵电机的过载断路器通过信号线接入风机主控系统的PLC可编程控制器。
2.根据权利要求1所述的大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置，其特征在于：该独立水冷装置设有三套冷却系统，该三套冷却系统分别对应冷却发电机、齿轮箱和变频器。
3.根据权利要求1所述的大型兆瓦级风力发电机组的独立水冷却装置，其特征在于：温度传感器和压力传感器分别设在水泵两侧的冷却水循环管路上。
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