CN103277263B - 超大型风力发电机组冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种超大型风力发电机组冷却系统，该冷却系统包括风冷水箱、供水管道和回水管道；在供水管道上设有第一温度传感器、冷却装置、第二温度传感器和若干并联设置的换热系统；冷却装置包括冷却管道、冷却水泵和冷水机，冷水机的侧部上设有冷水机散热风扇；换热系统包括换热管道、出水水泵、加热器和压力传感器；该冷却系统还设有PLC控制器，所述的PLC控制器分别通过通迅线与第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器和电磁阀连接。本发明系统具有节能、噪音小、体积小、自动化程度高等优点，一套水冷系统满足多个设备冷却要求等特点，能提高风力发电机组的品质。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组冷却装置，特别涉及一种超大型风力发电机组设备的冷却装置。
背景技术
随着超大兆瓦级风力发电机组的出现，靠自然风冷却安装在机舱顶部的风冷水箱这一风力发电机组设备散热方式已渐渐不能满足超大型风力发电机组的散热要求了。目前主要的超大型风力发电机组设备散热方式是将风冷水箱安装在机舱内，利用多个风扇从机舱外吸进空气吹过风冷水箱，再将热空气排出机舱。这种方式有许多弊端：多个风扇将耗费大量的电能，大幅增加风力发电机组的自耗电；多个风扇工作时将产生巨大的噪声，可能形成噪声污染；水箱安装在机舱内将占用大量机舱空间，并有通过软通风管道吸排空气，如果管道破损将损坏机舱的密封性；要控制多个风扇，多个电机风扇及配套电路及庞大的水箱和固定工装增加风力发电机的成本。
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，提供一种具有节能、噪音小、体积小、自动化程度高的超大型风力发电机组冷却系统。
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。本发明是种超大型风力发电机组冷却系统，其特点是：该冷却系统包括风冷水箱、供水管道和回水管道；供水管道的进口端、回水管道的出口端均连接在风冷水箱上；在供水管道上按水流方向依次设有第一温度传感器、冷却装置、第二温度传感器和若干并联设置的换热系统；
所述的冷却装置包括进出水口连接在供水管道上的冷却管道，冷却管道按水流方向依次设有冷却水泵和冷水机，冷水机的侧部上设有冷水机散热风扇；处于冷却管道进出水口之间的供水管道上设有电磁阀；
所述的换热系统包括进口与供水管道连接、出口与设备换热水箱连接的换热管道，在换热管道上按水流方向依次设有出水水泵、加热器和压力传感器；所述的回水管道上设有若干进水口，每一个进水口均与一个设备换热水箱的出水口连接；
该冷却系统还设有PLC控制器，所述的PLC控制器分别通过通迅线与第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器和电磁阀连接。
本发明所述的一种超大型风力发电机组冷却系统中：所述的PLC控制器还可以通过通讯模块与风力发电机组的主控系统连接，这样可以通过主控系统对其进行监控。
本发明冷却系统工作时，PLC控制器通过压力传感器检查水压是否合适，电机等设备有无故障，若无故障，PLC控制器先启动出水水泵，并通过压力传感器获得水压情况，通过第一温度传感器测得冷却后的水温，PLC控制器通过该处水温判断水冷机的工作状态，若水温正常，则控制电磁阀通，此时只需通过自然风即可满足机组冷却。如果第一温度传感器测得的水温偏高，则PLC控制器控制电磁阀断开，同时启动冷却水泵，开启冷水机，同时启动冷水机散热风扇，PLC控制器通过第二温度传感器测得冷却后的水温，如果偏高，则PLC控制器控制冷水机使之加大制冷量；若水温偏低，PLC控制器控制冷水机增大制冷功率，若有个别设备要求水温偏高，则PLC控制器通过第二温度传感器以及压力传感器，控制加热器启动时间，对即将进入设备换热水箱的冷却液进行加热。使进入设备换热水箱冷却水符合设备的冷却要求。
本发明风力发电机组冷却系统既可用自然风冷却、也可用冷水机组冷却。当风冷水箱不足以散掉风力发电机所产生的热量时，可用冷水机组进行补偿，避免了超大型风力发电机组靠自然风冷却不足的情况，或者在机舱内靠风扇设备冷却而造成对机舱密封性的破坏、产生较高的自耗电、形成严重的噪声污染等。
与现有技术相比，本发明风力发电机组冷却系统具有节能、噪音小、体积小、自动化程度高，一套系统就可以满足多个设备冷却要求等特点，提高了风力发电机组的品质。
附图说明
图1为本发明冷却系统的一种结构示意图。
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1，参照图1，一种超大型风力发电机组冷却系统，该冷却系统包括风冷水箱1、供水管道12和回水管道13；供水管道12的进口端、回水管道13的出口端均连接在风冷水箱1上；在供水管道12上按水流方向依次设有第一温度传感器2、冷却装置、第二温度传感器8和若干并联设置的换热系统；
所述的冷却装置包括进出水口连接在供水管道12上的冷却管道7，冷却管道7按水流方向依次设有冷却水泵3和冷水机4，冷水机4的侧部上设有冷水机散热风扇5；处于冷却管道7进出水口之间的供水管道12上设有电磁阀6；
所述的换热系统包括进口与供水管道12连接、出口与设备换热水箱14连接的换热管道，在换热管道上按水流方向依次设有出水水泵9、加热器10和压力传感器11；
所述的回水管道13上设有若干进水口，每一个进水口均与一个设备换热水箱14的出水口连接；
该冷却系统还设有PLC控制器，所述的PLC控制器分别通过通迅线与第一温度传感器2、第二温度传感器8、压力传感器11和电磁阀6连接。
风力发电机组上需要冷却的设备主要有变频器、齿轮箱、发电机等多个设备，本实施例的水冷却系统中，设备换热水箱14从左到右依次可以设置为变流器换热水箱，齿轮箱换热水箱，发电机换热水箱。如果变频器要求冷却水温度为15至40℃，齿轮箱要求冷却水温度为-20至40℃，发电机要求冷却水温度为-20至40℃。则第二温度传感器8处理想的水温是在15至40℃。当风力发电机组开始运行时，PLC控制器采集3个压力传感器11处的水压，此时测得到的是系统静态水压，如果压力正常，则说明系统不漏水，之后PLC控制器采集第一温度传感器2和第二温度传感器8处的水温，同时启动3个设备的出水水泵9，若采集的第一温度传感器2高于40℃，则PLC控制器关闭电磁阀6，开启冷却水泵3、冷水机4和冷水机散热风扇5。如果第二温度传感器8采集到的温度仍高于40℃，则PLC控制器控制冷水机4加大制冷功率，直至第二温度传感器8处温度低于40℃。如果第一温度传感器2处水温低于40℃,则PLC控制器打开电磁阀6，关闭冷却水泵3、冷水机4，可延时关闭冷水机散热风扇5。如果第二温度传感器8测得的水温在15至40℃，则3个出水泵9后面的加热器10不用工作，当水温在0至15℃，PLC控制器根据变频器水路上的压力传感器11和管道直径，算出流量，控制该路加热器10加热时间，使进入设备变流器换热水箱冷却水符合设备要求，当温度更低时，其他水路控制方式相同，从而达到一套系统即可满足机舱多个设备的冷却要求。
实施例2，实施例1所述的一种超大型风力发电机组冷却系统中：所述的PLC控制器通过通讯模块与风力发电机组的主控系统连接，从而实现主控系统对冷却系统的监控。
Claims (2)
1.一种超大型风力发电机组冷却系统，其特征在于：该冷却系统包括风冷水箱、供水管道和回水管道；供水管道的进口端、回水管道的出口端均连接在风冷水箱上；在供水管道上按水流方向依次设有第一温度传感器、冷却装置、第二温度传感器和若干并联设置的换热系统；
所述的冷却装置包括进出水口连接在供水管道上的冷却管道，冷却管道按水流方向依次设有冷却水泵和冷水机，冷水机的侧部上设有冷水机散热风扇；处于冷却管道进出水口之间的供水管道上设有电磁阀；
所述的换热系统包括进口与供水管道连接、出口与设备换热水箱连接的换热管道，在换热管道上按水流方向依次设有出水水泵、加热器和压力传感器；所述的回水管道上设有若干进水口，每一个进水口均与一个设备换热水箱的出水口连接；
该冷却系统还设有PLC控制器，所述的PLC控制器分别通过通迅线与第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器和电磁阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种超大型风力发电机组冷却系统，其特征在于：所述的PLC控制器通过通讯模块与风力发电机组的主控系统连接。
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