CN204442155U - 变流器冷却装置的水路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变流器冷却装置的水路系统，包括变流器柜体、主进水管、主出水管、多个第一软管、多个第二软管以及多个功率模块，功率模块内部具有水冷回路，还包括第一分水管和第二分水管，第一分水管与主进水管连接，第二分水管与主出水管连接，在第一分水管和第二分水管上均设置有多个软管接口，第一软管的一端与第一分水管的软管接口连接，第一软管的另一端与功率模块的水冷回路的入口连接，第二软管的一端与第二分水管的软管接口连接，第二软管的另一端与功率模块的水冷回路的出口连接。本实用新型的变流器冷却装置的水路系统，通过设置分水管充当水路系统的流量调配部件，减少了流量配比设计的复杂度，简化了系统结构。

Description

变流器冷却装置的水路系统

技术领域

本实用新型涉及一种变流器冷却装置的水路系统，属于风力发电技术领域。

背景技术

随着风力发电行业的快速发展，单台风机容量从开始的600kW发展到现在的6MW。其中，包括当前市场主流的2MW，2.5MW和3MW的机型，与之配套的变流器也不断朝着更大容量、更高功率密度的方向发展，这就对变流器的散热技术提出了越来越高的要求。为了提高散热效率，缩小变流器的体积，一般2MW以上的变流器都采用水冷散热方式，其主要的功率器件，如IGBT模块、电抗器等都采用水冷板进行冷却。变流器由多个功率模块构成，每个功率模块内部设置有水冷回路，每个水冷回路通过软管与主进水管和主出水管连接。

现有技术的变流器水冷装置中，由于各个功率模块的放置位置与主进水管、和主出水管之间的距离不同，各个软管的长度不一，因此，需要对针对各个功率模块做相应的流量配比设计，以保证各个功率模块的冷却效率均衡，这就需要在整个水路系统中增加额外的阻流部件以及复杂流量调配机制等，导致水路系统复杂。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种变流器冷却装置的水路系统，以减少流量配比设计的复杂度，简化系统结构。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种变流器冷却装置的水路系统，其包括变流器柜体1、主进水管3、主出水管4、多个第一软管5、多个第二软管6以及多个功率模块2，所述功率模块2内部具有水冷回路，还包括第一分水管7和第二分水管8，所述第一分水管7与所述主进水管3连接，所述第二分水管8与所述主出水管4连接，在所述第一分水管7和所述第二分水管8上均设置有多个软管接口9，所述第一软管5的一端与所述第一分水管7的软管接口9连接，所述第一软管5的另一端与所述功率模块2的水冷回路的入口连接，所述第二软管6的一端与所述第二分水管8的软管接口9连接，所述第二软管6的另一端与所述功率模块2的水冷回路的出口连接。

进一步地，所述主进水管3水平设置于所述变流器柜体1的底部，所述主出水管4水平设置于所述变流器柜体1的顶部，所述多个功率模块2上下堆叠设置在所述变流器柜体1内，所述第一分水管7和所述第二分水管8设置于所述多个功率模块2的两侧，所述第一分水管7的下端与所述主进水管3连接，所述第二分水管8的上端与所述主出水管4连接。

进一步地，多个所述第一软管5的长度相同，多个所述第二软管6的长度相同。

进一步地，所述第一软管5下垂设置，所述第二软管6上扬设置。

进一步地，在所述第一分水管7的下端与距离所述第一分水管7的下端最近的所述软管接口9之间设置有球阀11和泄空阀12。

进一步地，所述第一分水管7与所述主进水管3之间，以及所述第二分水管8与所述主出水管4之间通过卡箍接口10连接。

进一步地，所述第一分水管7和所述第二分水管8的所述软管接口9为24°锥面密封接口。

本实用新型的变流器冷却装置的水路系统，通过设置分水管充当水路系统的流量调配部件，使得各个功率模块的冷却效率均衡，减少了流量配比设计的复杂度，简化了系统结构。

附图说明

图1为本实用新型实施例的水路系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的密封圈安装示意图；

图3为本实用新型实施例的卡箍结构示意图；

图4为本实用新型实施例的卡箍接口结构示意图；

图5为本实用新型实施例的水路系统的局部结构示意图。

1-变流器柜体；2-功率模块；3-主进水管；4-主出水管；5-第一软管；6-第二软管；7-第一分水管；8-第二分水管；9-软管接口；10-卡箍接口；101-密封圈；102-卡箍；11-球阀；12-泄空阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

本实用新型的变流器冷却装置的水路系统，通过设置分水管充当水路系统的流量调配部件，均衡各个功率模块的冷却效率，降低流量配比设计的复杂度，简化系统结构。需要说明的是，本实用新型实施例的水路系统为变流器冷却装置的内部水路系统，变流器冷却装置的内部水路系统和变流器冷却装置的外部水路系统的组合称为整体系统。

如图1所示，其为本实用新型实施例的水路系统的整体结构示意图。本实用新型实施例的变流器冷却装置的水路系统，包括变流器柜体1、主进水管3、主出水管4、多个第一软管5、多个第二软管6以及多个功率模块2，功率模块2内部具有水冷回路(未图示)，还包括第一分水管7和第二分水管8，第一分水管7与主进水管3连接，第二分水管8与主出水管4连接，在第一分水管7和第二分水管8上均设置有多个软管接口9，第一软管5的一端与第一分水管7的软管接口9连接，第一软管5的另一端与功率模块2的水冷回路的入口连接，第二软管6的一端与第二分水管8的软管接口9连接，第二软管6的另一端与功率模块2的水冷回路的出口连接。其中，分水管(第一分水管7和第二分水管8)可以均衡各个软管接口9之间的压力，使得各个软管接口9之间的流量相同。通过设置分水管充当内部水路系统的流量调配部件，使得各个功率模块2的冷却效率均衡，降低了流量配比设计的复杂度，简化了系统结构。

上述结构中，主进水管3可以水平设置于变流器柜体1的底部，主出水管4可以水平设置于变流器柜体1的顶部，多个功率模块2上下堆叠设置在变流器柜体1内，第一分水管7和第二分水管8可以设置于多个功率模块2的两侧，第一分水管7的下端可以与主进水管3连接，第二分水管8的上端可以与主出水管4连接。其中，主进水管3、主出水管4、第一分水管7和第二分水管8可以为钢管，第一分水管7和第二分水管8竖直设置于多个功率模块2的两侧。通过设置竖向分水管(第一分水管7和第二分水管8)，在竖向分水管上设置多个并联软管接口9，使得内部水路系统可以适用于多个功率模块2上下堆叠式安装、并联冷却的场合，节省了变流器柜体1的空间，简化了水路系统的结构，减少了功率模块2的维护工作量。

通过上述竖向分水管的使用，使得分水管的管路关于功率模块2左右对称，从而可以将多个第一软管5设计为长度相同的软管，可以将多个第二软管6设计为长度相同的软管。相同长度软管中的水流动时，软管对水的阻力相同，从而通过软管分配到各个功率模块2内部水冷回路的流量相同，解决了流量配比需额外增加阻流措施的问题。

为了便于水路系统的排气，可以将第一软管5下垂设置，第二软管6上扬设置。上述软管的布置，可以快速将功率模块2内部水冷回路中的气体排出，提高了水路系统的散热效率。

此外，如图2至图4所示，图2为本实用新型实施例的密封圈安装示意图，图3为本实用新型实施例的卡箍结构示意图，图4为本实用新型实施例的卡箍接口结构示意图。第一分水管7与主进水管3、第二分水管8与主出水管4之间的连接均为钢管的刚性连接。为了提高上述连接方式的可靠性，第一分水管7与主进水管3、第二分水管8与主出水管4之间可以通过卡箍接口10连接。卡箍接口10包括密封圈101和卡箍102，卡箍接口10安装方便，如图2所示，只需要将密封圈101置于上下杯口的卡槽内，上下杯口将密封圈101扣在二者之间，如图4所示，卡箍102环绕在密封圈101的外侧，通过卡箍102(如图3所示的部件)锁紧即可。

另外，第一分水管7和第二分水管8的软管接口9可以为24°锥面密封接口。采用24°锥面密封接口，使得分水管与软管之间的连接效果简单可靠，降低了成本。

此外，如图5所示，其为本实用新型实施例的水路系统的局部结构示意图。为了使水路系统便于维护，在第一分水管7的下端与距离第一分水管7的下端最近的软管接口9之间可以设置有球阀11和泄空阀12。具体地，泄空阀12位于球阀11的上方。水路系统正常工作时，球阀11打开，泄空阀12关闭。当需要对功率模块2进行放水维护时，将球阀11关闭，即可将变流器柜体1的内部水路系统与外部水路系统隔离。球阀11关闭之后，打开泄空阀12，通过泄空阀12将变流器柜体1内部的水卸空，卸空之后即可对功率模块2进行拆装维护。通过球阀11可以将变流器柜体1内部的水路系统与外界水路系统合并或者隔离，通过泄空阀12将内部水路系统的水卸空后，对功率模块2进行维护，避免了功率模块2维护时需要将整体系统的水放掉，减小了维护工作量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种变流器冷却装置的水路系统，包括变流器柜体(1)、主进水管(3)、主出水管(4)、多个第一软管(5)、多个第二软管(6)以及多个功率模块(2)，所述功率模块(2)内部具有水冷回路，其特征在于，还包括第一分水管(7)和第二分水管(8)，

所述第一分水管(7)与所述主进水管(3)连接，所述第二分水管(8)与所述主出水管(4)连接，在所述第一分水管(7)和所述第二分水管(8)上均设置有多个软管接口(9)，所述第一软管(5)的一端与所述第一分水管(7)的软管接口(9)连接，所述第一软管(5)的另一端与所述功率模块(2)的水冷回路的入口连接，所述第二软管(6)的一端与所述第二分水管(8)的软管接口(9)连接，所述第二软管(6)的另一端与所述功率模块(2)的水冷回路的出口连接。

2.根据权利要求1所述的变流器冷却装置的水路系统，其特征在于，所述主进水管(3)水平设置于所述变流器柜体(1)的底部，所述主出水管(4)水平设置于所述变流器柜体(1)的顶部，所述多个功率模块(2)上下堆叠设置在所述变流器柜体(1)内，所述第一分水管(7)和所述第二分水管(8)设置于所述多个功率模块(2)的两侧，所述第一分水管(7)的下端与所述主进水管(3)连接，所述第二分水管(8)的上端与所述主出水管(4)连接。

3.根据权利要求1或2所述的变流器冷却装置的水路系统，其特征在于，多个所述第一软管(5)的长度相同，多个所述第二软管(6)的长度相同。

4.根据权利要求1或2所述的变流器冷却装置的水路系统，其特征在于，所述第一软管(5)下垂设置，所述第二软管(6)上扬设置。

5.根据权利要求2所述的变流器冷却装置的水路系统，其特征在于，在所述第一分水管(7)的下端与距离所述第一分水管(7)的下端最近的所述软管接口(9)之间设置有球阀(11)和泄空阀(12)。

6.根据权利要求1或2所述的变流器冷却装置的水路系统，其特征在于，所述第一分水管(7)与所述主进水管(3)之间，以及所述第二分水管(8)与所述主出水管(4)之间通过卡箍接口(10)连接。

7.根据权利要求1所述的变流器冷却装置的水路系统，其特征在于，所述第一分水管(7)和所述第二分水管(8)的所述软管接口(9)为24°锥面密封接口。