CN204555143U - 高压变频器机房温度和负压调节结构 - Google Patents

Abstract

高压变频器机房温度和负压调节结构属于机房温度和负压调节技术领域，尤其涉及一种高压变频器机房温度和负压调节结构。本实用新型提供一种温度和负压调节效果好、运行稳定的高压变频器机房温度和负压调节结构。本实用新型包括变频器机房，变频器机房内底面上设置有变频器单元柜，所述变频器单元柜上端设置有变频器散热风扇，变频器散热风扇与横向出风管的中部入口相连，横向出风管外端下弯管头置于变频器机房外，横向出风管内端下弯管头置于变频器机房内，所述中部入口与横向出风管内端下弯管头之间的横向出风管内设置有电动风门。

Description

高压变频器机房温度和负压调节结构

技术领域

本实用新型属于机房温度和负压调节技术领域，尤其涉及一种高压变频器机房温度和负压调节结构。

背景技术

高压变频器调速技术是集自动控制，微电子，电力电子，通信等技术于一体的高科技技术。采用变频器驱动的电动机系统是因其节能效果明显，调节方便，维护简单，网络化等优点而被广泛应用。

由于高压变频器设备功率较大，4%的功率率损耗主要以热量的形式散失在运行环境中。如果不能及时有效地解决变频器的工作环境问题，将直接危及变频器本体的运行安全。现在变频器的散热系统常见是风道开放式冷却。

这种风道开放是冷却方式存有如下弊端。

1、外界环境温度要求较高，温度较低设备无法启动，温度高会导致变频器过热，保护动作跳闸。

2、变频器机房需要建在外界环境清洁的地方，灰尘大的地方都会引起进风口防尘滤网堵塞，可能导致变频器散热不通畅，出现跳闸事故。

3、机房内部灰尘大，滤网需要周期性清理，温度经常监测，使得设备的维护成本高。

另外，我国伴随着经济发展速度的日益提高，对能源的总需求量不断加大，而在世界能源储备却日益缺乏，节能产品成为不断关注的焦点。也随着高压变频器技术的成熟，成为了能够有效节能降耗的高科技产品，应用也越来越广泛。

高压变频器体积大、散热量大，高压变频器改造工程都会建设独立的高压变频器机房及散热系统。通常人们采用风道散热的方式，也就是将变频器机房加装带滤网（防尘）进风口，变频器上方加装出风口风道，通过变频器风机进行强制散热的方式。

这种传统方法在加装风道散热方式存有如下弊端。

1、滤网很容易堵塞，根据系统通风量Qf=S*V，可知滤网堵塞，相当于进风口S面积减小，进风口V增大，加快变频器机房进风口风尘滤网的灰尘阻塞。

2、防尘滤网的堵塞，使变频器机房产生负压，产生高海拔效应，人为的降低设备的容量。

3、外界环境对防尘滤网的堵塞情况影响大，导致更换滤网周期经常变化，需要经常巡检，设备的维护量大。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种温度和负压调节效果好、运行稳定的高压变频器机房温度和负压调节结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括变频器机房，变频器机房内底面上设置有变频器单元柜，所述变频器单元柜上端设置有变频器散热风扇，变频器散热风扇与横向出风管的中部入口相连，横向出风管外端下弯管头置于变频器机房外，横向出风管内端下弯管头置于变频器机房内，所述中部入口与横向出风管内端下弯管头之间的横向出风管内设置有电动风门。

所述变频器机房外侧设置有水冷空调，水冷空调上端出风口通过L形管道与变频器机房内部连通，水冷空调的进水口通过入口阀与冷却水循环系统的出水口相连；水冷空调的排水口通过三通管分别与排水管和出水管相连，出水管与冷却水循环系统的进水口相连；排水管上设置有排水阀，出水管上设置有出口阀。

所述变频器单元柜一侧的变频器机房侧壁下部设置有进风口，进风口处设置有防尘滤网，与进风口相对侧的变频器机房侧壁下部设置有出风口，出风口与向变频器机房外侧延伸的横向轴流风机的外壳的内端连接；所述中部入口与横向出风管外端下弯管头之间的横向出风管内设置有风速传感器。

风速传感器的信号常开端口分别与变压器T1副边一端、开关F1一端相连，开关F1另一端依次通过急停开关、停止开关分别与启动开关一端、继电器KM第一常开开关一端、继电器K1常开开关一端相连，继电器K1常开开关另一端与延时继电器K2常开开关一端相连，启动开关另一端、继电器KM第一常开开关另一端、延时继电器K2常开开关另一端、继电器KM线圈端一端相连，继电器KM线圈端另一端分别与变压器T1副边另一端、继电器K1线圈端一端、延时继电器K2线圈端一端相连，继电器K1线圈端另一端、延时继电器K2线圈端另一端、风速传感器的信号公共端口相连；所述变压器T1原边一端分别与三相断路器L3相一端、继电器KM三相常开开关L3相一端相连，变压器T1原边另一端分别与三相断路器L2相一端、继电器KM三相常开开关L2相一端相连，三相断路器L1相一端与继电器KM三相常开开关L1相一端相连，三相断路器L1相另一端、三相断路器L2相另一端、三相断路器L3相另一端分别与L1、L2、L3三相电对应连接；继电器KM三相常开开关L1相另一端、继电器KM三相常开开关L2相另一端、继电器KM三相常开开关L3相另一端通过三相热继电器与轴流风机三相电源输入端对应连接。

作为另一种优选方案，本实用新型所述冷却水循环系统包括第一水泵、第二水泵、冷却塔和冷凝器，第一水泵的进水口通过第一阀门分别与冷却塔进水口、第二阀门进水端、补水阀出水端、所述出水管相连，第二阀门出水端与第二水泵进水口相连；冷却塔出水口与冷凝器进水口相连，冷凝器出水口分别与第三阀门一端、第四阀门一端相连，第三阀门另一端通过第五阀门与所述第一水泵的出水口相连；第四阀门另一端分别与第六阀门一端、所述入口阀相连，第六阀门另一端与所述第二水泵出水口相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述L形管道变频器机房侧端口处设置有格网。

作为另一种优选方案，本实用新型所述入口阀、出口阀和排水阀均采用电磁阀。

作为另一种优选方案，本实用新型所述水冷空调的进水口的直径为16mm。

作为另一种优选方案，本实用新型所述变频器单元柜的环境温度传感器的温度信号输出端口与DCS控制器的温度信号输入端口相连，DCS控制器的控制信号输出端口分别与所述入口阀的开闭控制信号输入端口、出口阀的开闭控制信号输入端口、排水阀的开闭控制信号输入端口、电动风门的开闭控制信号输入端口相连。

作为一种优选方案，本实用新型所述防尘滤网外侧的进风口处设置有防水百叶。

作为另一种优选方案，本实用新型所述轴流风机的外壳的外端连接有横向喇叭状外壳，喇叭状外壳外端设置有竖向防尘滤网，竖向防尘滤网外侧的喇叭状外壳上设置有竖向防水百叶。

其次，本实用新型所述轴流风机的外壳下端中部通过竖向固定支架设置在地面上。

另外，本实用新型所述变压器T1原边一端通过FU1断路器分别与三相断路器L3相一端、继电器KM三相常开开关L3相一端相连，变压器T1原边另一端通过FU2断路器分别与三相断路器L2相一端、继电器KM三相常开开关L2相一端相连。

本实用新型有益效果。

本实用新型水冷空调可对变频器机房内部降温；且水冷空调能过滤掉大部分灰尘，机房环境更好，减少巡检次数，大大减少人力成本。

本实用新型水冷空调的排水管与冷却水循环系统的进水口相连，水冷空调的进水口与冷却水循环系统的出水口相连；这样促进了水冷空调内部冷却的循环，冷效果最佳。

本实用新型排水口的作用是：排出经过水冷空调过滤的脏水，还可防止在寒冷天气出现脏水结冰情况，影响设备使用。

本实用新型横向出风管为双向通道风道，一向通道用于正常变频器排风散热。另一向通道作为供热风道，用于寒冷天气的变频器机房供热，提高变频器机房的温度。供热风道里加装电动控制风门，在寒冷环境下，能够控制变频器机房的温度，使变频器的运行可以更加稳定、使用寿命更长。

本实用新型通过风速传感器对变频器机房出口风量进行检测，来判断防尘滤网堵塞的情况。

本实用新型轴流风机用于调节变频器机房负压状态。

本实用新型通过控制电路实现变频器机房负压的自动调节；不用担心滤网的堵塞造成变频器负压，而引起的变频器过热跳闸事故；减少巡检次数，降低人力成本，提高设备稳定性、安全性。

另外，本实用新型结构相对简单，施工、维护较方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型负压调节电路原理图。

图中，1为变频器机房、2为横向出风管、3为变频器单元柜、4为电动风门、5为防尘滤网、6为防水百叶、7为排水阀、8为L形管道、9为水冷空调、10为入口阀、11为出口阀、12为第二水泵、13为第一水泵、14为冷凝器、15为冷却塔、16为竖向固定支架、17为竖向防水百叶、18为竖向防尘滤网、19为喇叭状外壳、20为轴流风机。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括变频器机房，变频器机房内底面上设置有变频器单元柜，所述变频器单元柜上端设置有变频器散热风扇，变频器散热风扇与横向出风管的中部入口相连，横向出风管外端下弯管头置于变频器机房外，横向出风管内端下弯管头置于变频器机房内，所述中部入口与横向出风管内端下弯管头之间的横向出风管内设置有电动风门。

所述变频器机房外侧设置有水冷空调，水冷空调上端出风口通过L形管道与变频器机房内部连通，水冷空调的进水口通过入口阀与冷却水循环系统的出水口相连；水冷空调的排水口通过三通管分别与排水管和出水管相连，出水管与冷却水循环系统的进水口相连；排水管上设置有排水阀，出水管上设置有出口阀。

所述变频器单元柜一侧的变频器机房侧壁下部设置有进风口，进风口处设置有防尘滤网，与进风口相对侧的变频器机房侧壁下部设置有出风口，出风口与向变频器机房外侧延伸的横向轴流风机的外壳的内端连接；所述中部入口与横向出风管外端下弯管头之间的横向出风管内设置有风速传感器。

风速传感器的信号常开端口分别与变压器T1副边一端、开关F1一端相连，开关F1另一端依次通过急停开关、停止开关分别与启动开关一端、继电器KM第一常开开关一端、继电器K1常开开关一端相连，继电器K1常开开关另一端与延时继电器K2常开开关一端相连，启动开关另一端、继电器KM第一常开开关另一端、延时继电器K2常开开关另一端、继电器KM线圈端一端相连，继电器KM线圈端另一端分别与变压器T1副边另一端、继电器K1线圈端一端、延时继电器K2线圈端一端相连，继电器K1线圈端另一端、延时继电器K2线圈端另一端、风速传感器的信号公共端口相连；所述变压器T1原边一端分别与三相断路器L3相一端、继电器KM三相常开开关L3相一端相连，变压器T1原边另一端分别与三相断路器L2相一端、继电器KM三相常开开关L2相一端相连，三相断路器L1相一端与继电器KM三相常开开关L1相一端相连，三相断路器L1相另一端、三相断路器L2相另一端、三相断路器L3相另一端分别与L1、L2、L3三相电对应连接；继电器KM三相常开开关L1相另一端、继电器KM三相常开开关L2相另一端、继电器KM三相常开开关L3相另一端通过三相热继电器与轴流风机三相电源输入端对应连接。

冷却水循环系统包括第一水泵、第二水泵、冷却塔和冷凝器，第一水泵的进水口通过第一阀门分别与冷却塔进水口、第二阀门进水端、补水阀出水端、所述出水管相连，第二阀门出水端与第二水泵进水口相连；冷却塔出水口与冷凝器进水口相连，冷凝器出水口分别与第三阀门一端、第四阀门一端相连，第三阀门另一端通过第五阀门与所述第一水泵的出水口相连；第四阀门另一端分别与第六阀门一端、所述入口阀相连，第六阀门另一端与所述第二水泵出水口相连。

所述L形管道变频器机房侧端口处设置有格网。

所述入口阀、出口阀和排水阀均采用电磁阀。

所述水冷空调的进水口的直径为16mm。在电厂里，可将直径为16mm水冷空调的进水口管道连接到冷却水循环系统的出口管道上；水冷空调的出水口管道连接到冷却水循环系统的入口管道上。这样促进了水冷空调内部冷却的循环，冷效果最佳，可让一般的变频器机房的温度下降15℃左右。而正常情况下，水冷空调只是在进水口连接到水管上，空调内部水不进行循环，水冷空调制冷效果不理想，变频器机房的温度下降10℃左右。

所述变频器单元柜的环境温度传感器的温度信号输出端口与DCS控制器的温度信号输入端口相连，DCS控制器的控制信号输出端口分别与所述入口阀的开闭控制信号输入端口、出口阀的开闭控制信号输入端口、排水阀的开闭控制信号输入端口、电动风门的开闭控制信号输入端口相连。

通过DCS控制器控制，可设置：当变频器环境温度传感器监测温度K≥35℃时，打开水冷空调入口阀和出口阀，关闭排水阀，启动水冷空调，通过制冷，降低机房温度。

水冷空调启动后，当变频器环境温度传感器监测温度K≤30℃时，关闭水冷空调入口阀和出口阀，打开排水阀，关闭水冷空调。

当变频器环境温度传感器监测温度K≤0℃时，打开横向出风管内的电动风门，使机房空气内部循环，提高机房温度。

电动风门打开后，当变频器环境温度传感器监测温度K≥10℃时，关闭电动风门。

所述防尘滤网外侧的进风口处设置有防水百叶。

所述轴流风机的外壳的外端连接有横向喇叭状外壳，喇叭状外壳外端设置有竖向防尘滤网，竖向防尘滤网外侧的喇叭状外壳上设置有竖向防水百叶。

所述轴流风机的外壳下端中部通过竖向固定支架设置在地面上。

所述变压器T1原边一端通过FU1断路器分别与三相断路器L3相一端、继电器KM三相常开开关L3相一端相连，变压器T1原边另一端通过FU2断路器分别与三相断路器L2相一端、继电器KM三相常开开关L2相一端相连。

所述风速传感器的信号常闭端口、信号常开端口可与集控中心监测信号输入端口相连。可在集控系统做一个报警信号，用于滤网堵塞情况。可以在集控中心的变频器监控画面上，做一个变频器机房防尘滤网堵塞报警点，当风速传感器持续60S上传断开信号时，变频器监控画面就会出现防尘滤网堵塞报警点，及时安排工作人员清洁滤网。

下面结合附图说明本实用新型负压调节的工作过程。

当设定的风速传感器风速V_初≥实际的风速传感器风速V_实时，说明变频器机房没有负压，滤网清洁，无需更换。当设计的风速传感器风速V_初﹤实际的风速传感器风速V_实（说明变频器机房滤网堵塞），如图2所示，风速传感器ON端口与COM端口之间开关闭合，K1常开开关闭合；保持一定时间（可以是60S）后，K2常开开关闭合，KM线圈端得电，KM三相常开开关闭合，轴流风机运转，强制增加变频器机房的进风量，从而起到风压调整的目的。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.高压变频器机房温度和负压调节结构，包括变频器机房，变频器机房内底面上设置有变频器单元柜，所述变频器单元柜上端设置有变频器散热风扇，其特征在于变频器散热风扇与横向出风管的中部入口相连，横向出风管外端下弯管头置于变频器机房外，横向出风管内端下弯管头置于变频器机房内，所述中部入口与横向出风管内端下弯管头之间的横向出风管内设置有电动风门；

所述变频器机房外侧设置有水冷空调，水冷空调上端出风口通过L形管道与变频器机房内部连通，水冷空调的进水口通过入口阀与冷却水循环系统的出水口相连；水冷空调的排水口通过三通管分别与排水管和出水管相连，出水管与冷却水循环系统的进水口相连；排水管上设置有排水阀，出水管上设置有出口阀；

所述变频器单元柜一侧的变频器机房侧壁下部设置有进风口，进风口处设置有防尘滤网，与进风口相对侧的变频器机房侧壁下部设置有出风口，出风口与向变频器机房外侧延伸的横向轴流风机的外壳的内端连接；所述中部入口与横向出风管外端下弯管头之间的横向出风管内设置有风速传感器；

风速传感器的信号常开端口分别与变压器T1副边一端、开关F1一端相连，开关F1另一端依次通过急停开关、停止开关分别与启动开关一端、继电器KM第一常开开关一端、继电器K1常开开关一端相连，继电器K1常开开关另一端与延时继电器K2常开开关一端相连，启动开关另一端、继电器KM第一常开开关另一端、延时继电器K2常开开关另一端、继电器KM线圈端一端相连，继电器KM线圈端另一端分别与变压器T1副边另一端、继电器K1线圈端一端、延时继电器K2线圈端一端相连，继电器K1线圈端另一端、延时继电器K2线圈端另一端、风速传感器的信号公共端口相连；所述变压器T1原边一端分别与三相断路器L3相一端、继电器KM三相常开开关L3相一端相连，变压器T1原边另一端分别与三相断路器L2相一端、继电器KM三相常开开关L2相一端相连，三相断路器L1相一端与继电器KM三相常开开关L1相一端相连，三相断路器L1相另一端、三相断路器L2相另一端、三相断路器L3相另一端分别与L1、L2、L3三相电对应连接；继电器KM三相常开开关L1相另一端、继电器KM三相常开开关L2相另一端、继电器KM三相常开开关L3相另一端通过三相热继电器与轴流风机三相电源输入端对应连接。

2.根据权利要求1所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述冷却水循环系统包括第一水泵、第二水泵、冷却塔和冷凝器，第一水泵的进水口通过第一阀门分别与冷却塔进水口、第二阀门进水端、补水阀出水端、所述出水管相连，第二阀门出水端与第二水泵进水口相连；冷却塔出水口与冷凝器进水口相连，冷凝器出水口分别与第三阀门一端、第四阀门一端相连，第三阀门另一端通过第五阀门与所述第一水泵的出水口相连；第四阀门另一端分别与第六阀门一端、所述入口阀相连，第六阀门另一端与所述第二水泵出水口相连。

3.根据权利要求2所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述L形管道变频器机房侧端口处设置有格网。

4.根据权利要求3所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述入口阀、出口阀和排水阀均采用电磁阀。

5.根据权利要求4所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述水冷空调的进水口的直径为16mm。

6.根据权利要求5所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述变频器单元柜的环境温度传感器的温度信号输出端口与DCS控制器的温度信号输入端口相连，DCS控制器的控制信号输出端口分别与所述入口阀的开闭控制信号输入端口、出口阀的开闭控制信号输入端口、排水阀的开闭控制信号输入端口、电动风门的开闭控制信号输入端口相连。

7.根据权利要求6所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述防尘滤网外侧的进风口处设置有防水百叶。

8.根据权利要求7所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述轴流风机的外壳的外端连接有横向喇叭状外壳，喇叭状外壳外端设置有竖向防尘滤网，竖向防尘滤网外侧的喇叭状外壳上设置有竖向防水百叶。

9.根据权利要求8所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述轴流风机的外壳下端中部通过竖向固定支架设置在地面上。

10.根据权利要求9所述高压变频器机房温度和负压调节结构，其特征在于所述变压器T1原边一端通过FU1断路器分别与三相断路器L3相一端、继电器KM三相常开开关L3相一端相连，变压器T1原边另一端通过FU2断路器分别与三相断路器L2相一端、继电器KM三相常开开关L2相一端相连。