CN205283376U - 水冷变流器柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种水冷变流器柜，所述水冷变流器柜包括依次并排放置的控制机柜、滤波机柜和至少一个功率机柜，所述控制机柜内设置有控制设备，所述滤波机柜内设置有滤波电抗器和制动单元，所述功率机柜内设置有功率模块，所述水冷变流器柜还包括冷却管路，所述冷却管路包括自外部引入所述功率机柜的进水管和回水管，所述进水管和回水管分别从所述功率机柜穿入所述滤波机柜，所述滤波电抗器的进水端连接所述进水管，出水端连接所述回水管；所述功率模块的进水端连接所述进水管，出水端连接所述回水管。采用本实用新型提供的水冷变流器柜，结构紧凑，便于装配和维护。

Description

水冷变流器柜

技术领域

本实用新型涉及变流器设备领域，尤其涉及一种水冷变流器柜。

背景技术

风力发电中的变流器包括整流、逆变、制动、控制等多个系统，是风力发电设备的重要组成部分。

以往的风电变流器产品，各个系统相对分散，结构不够紧凑，冷却系统管路不够规则，导致装配过程比较复杂，且后期的维护和调试也较为困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种水冷变流器柜，该水冷变流器柜结构紧凑，且便于装配和维护。

本实用新型实施例提供一种水冷变流器柜，包括依次并排放置的控制机柜、滤波机柜和至少一个功率机柜，所述控制机柜内设置有控制设备，所述滤波机柜内设置有滤波电抗器和制动单元，所述功率机柜内设置有功率模块，所述水冷变流器柜还包括冷却管路，所述冷却管路包括自外部引入所述功率机柜的进水管和回水管，所述进水管和回水管分别从所述功率机柜穿入所述滤波机柜，所述滤波电抗器的散热器的进水端连接所述进水管，出水端连接所述回水管；所述制动单元的散热器的进水端连接所述进水管，出水端连接所述回水管；所述功率模块的散热器的进水端连接所述进水管，出水端连接所述回水管。

优选地，所述水冷变流器柜还包括制动电阻，所述制动电阻设置于所述水冷变流器柜的外部的上方，且与所述制动单元连接，所述水冷变流器柜还包括滤波单元，所述滤波单元设置于所述水冷变流器柜的外部的上方，且与所述功率模块连接。

优选地，所述水冷变流器柜包括两个功率机柜。

优选地，所述水冷变流器柜的外部电源线和外部地线从所述控制机柜引入。

优选地，还包括位于所述控制机柜下部的出线密封件，所述外部电源线和所述外部地线通过所述出线密封件进入所述水冷变流器柜。

优选地，所述水冷变流器柜还包括第一水风散热器和第二水风散热器，

所述第一水风散热器位于所述滤波机柜中，所述第一水风散热器的进水端与所述进水管连接，所述第一水风散热器的出水端与所述回水管连接，

所述第二水风散热器位于所述功率机柜中，所述第二水风散热器的进水端与所述进水管连接，所述第二水风散热器的出水端与所述回水管连接。

优选地，还包括功率模块控制箱，所述功率模块控制箱位于所述功率模块和所述第二水风散热器之间并与所述功率模块连接。

优选地，还包括设置于所述控制机柜中的所述控制设备上方的电容托盘和所述控制设备下方的网侧断路器。

优选地，所述控制设备包括两层门。

优选地，所述控制机柜、所述滤波机柜和所述功率机柜的柜门位于所述水冷变流器柜的同一侧，所述进水管和回水管位于所述水冷变流器柜的所述柜门侧的上部和下部。

采用本实用新型提供的水冷变流器柜，各个柜体有序排放，各个功能部件有序放置于各个并排放置的柜体中，冷却系统布局规则，散热有效，相比较现有技术，其结构紧凑，水冷变流器柜的装配和维护更为方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的水冷变流器柜的正视图；

图2是示出本实用新型实施例中的控制机柜的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的水冷变流器柜的立体图。

附图标记说明：

1-控制机柜；2-滤波机柜；3-功率机柜；4-控制设备；5-滤波电抗器；6-制动单元；7-功率模块；8-进水管；9-回水管；10-制动电阻；11-滤波单元；12-出线密封件；13-第一水风散热器；14-第二水风散热器；15-网侧断路器；16-地排；17-电容托盘；18-功率模块控制箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的示例性实施例的水冷变流器柜进行详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种水冷变流器柜，包括依次并排放置的控制机柜1、滤波机柜2和至少一个功率机柜3，控制机柜1内设置有控制设备4，滤波机柜2内设置有滤波电抗器5和制动单元6，功率机柜3内设置有功率模块7，水冷变流器柜还包括冷却管路，冷却管路包括自外部引入功率机柜3的进水管8和回水管9，进水管8和回水管9分别从功率机柜3穿入滤波机柜2，滤波电抗器5的散热器的进水端连接进水管8，出水端连接回水管9；制动单元6的散热器的进水端连接进水管8，出水端连接回水管9，功率模块7的散热器的进水端连接进水管8，出水端连接回水管9。

具体地，控制机柜1、滤波机柜2和功率机柜3的柜门位于水冷变流器柜的同一侧，进水管8和回水管9分别位于水冷变流器柜的柜门侧的上部和下部。

进水管8包括进水主管和进水分管，回水管9包括回水主管和回水分管；进水主管从功率机柜3下部进入水冷变流器柜，回水主管从功率机柜3上部进入水冷变流器柜，管路布置有序，有利于水冷散热。

其中，滤波电抗器5、制动单元6的散热器的进水端分别连接进水主管，出水端分别连接回水分管；功率模块7的散热器的进水端连接进水分管，出水端连接回水分管。

两个滤波电抗器5位于制动单元6正下方，通过一体的上下层形式的支架进行固定。滤波电抗器5出线的一侧通过熔断器与功率模块7的逆变部分连接，滤波电抗器5出线的另一侧与网侧断路器15连接。

采用一体的上下层形式的支架可以有效固定滤波电抗器5，并节省水冷变流器柜内的空间。

制动单元6位于滤波柜体2的上部，通过导轨固定，导轨后侧及两侧设有限位设计，采用导轨固定制动单元6，便于检修，并且导轨前面留有与制动单元6匹配的固定点，只需正面维护。

制动单元6由功率模块组成，制动单元6的直流侧由母线连接至直流侧汇流母线上。

如图1和图2所示，水冷变流器柜还包括制动电阻10，制动电阻10设置于水冷变流器柜的外部的上方，且与制动单元6连接。

如图1所示，水冷变流器柜还包括滤波单元11，滤波单元11设置于水冷变流器柜的外部的上方，且与功率模块7连接。

制动电阻10和滤波单元11设置于柜外的顶部，可以节约水冷变流器柜的柜体的横向尺寸，适应风力发电机塔筒的布局。

如图1和图3所示，本实用新型实施例中的水冷变流器柜包括两个功率机柜3。风力发电机一个绕组对应一个功率机柜3。本实用新型实施例中水冷变流器柜对应的风力发电机组具有两个绕组，因此水冷变流器柜设置有两个功率机柜3，但是在实际应用中并不局限于此，例如，风力发电机有四个绕组时，水冷变流器柜也以包括四个功率机柜3。

功率模块7通过导轨固定于柜体上，方便拆卸。每个功率机柜3中的功率模块7分为两组，一组用于整流，另一组用于逆变，这两组功率模块依次上下放置于功率机柜3中。

整流组的功率模块的交流侧与变流柜体外部的滤波单元11连接，实现整流功能；逆变组的功率模块的交流侧与控制柜体中的网侧断路器15连接，实现逆变功能。

功率模块7的直流侧由母线连接至直流侧汇流母线上。直流侧汇流母线位于水冷变流器柜的顶部，穿越功率机柜3和滤波机柜2。打开柜门时，可以看到汇流母线位于回水主管的后面。

如图2和图3所示，本实用新型实施例中的水冷变流器柜还包括位于控制机柜1下部的出线密封件12，外部电源线和外部地线通过出线密封件12进入水冷变流器柜。其中，外部电源线与控制机柜1中的母排(图中未示出)相连，外部地线与控制机柜1中的地排16连接。

外部电源线和外部地线通过出线密封件12进入水冷变流器柜，并与控制机柜中的母排和地排分别连接，接线位置集中，便于操作。

如图1所示，水冷变流器柜还包括第一水风散热器13和第二水风散热器14，第一水风散热器13位于滤波机柜2中，第一水风散热器13的进水端与进水管8连接，第一水风散热器13的出水端与回水管9连接，第二水风散热器14位于功率机柜3中，第二水风散热器14的进水端与进水管8连接，第二水风散热器14的出水端与回水管9连接。

其中，第一水风散热器13和第二水风散热器14的进水端各自连接进水主管，出水端各自连接回水分管。第一水风散热器13和第二水风散热器14分别设置于滤波机柜2和功率机柜3的下部，并通过法兰盘与风道固定。

设置第一水风散热器13和第二水风散热器14可使水冷变流器柜有效散热。

水冷变流器柜还包括功率模块控制箱18，功率模块控制箱18位于功率模块7和第二水风散热器14之间并与功率模块7连接。

功率模块控制箱18通过托盘进行固定，托盘后侧采用限位设计，采用托盘固定功率模块控制箱18，便于检修，托盘前面设有与功率模块控制箱18匹配的固定点，只需正面维护。功率模块控制箱18的上部安装有防护件，防止液体滴溅影响功率模块控制箱18。防护件与功率模块控制箱18为一个整体，方便功率模块控制箱18的维护。

如图1所示，水冷变流器柜还包括设置于控制机柜1中的控制设备4上方的电容托盘17和控制设备4下方的网侧断路器15。

电容托盘17通过导轨进行固定。导轨后侧及两侧设有限位设计，采用导轨固定电容托盘17，便于检修，托盘前面留有与电容托盘17匹配的固定点，只需正面维护。

控制设备4包括两层门，该两层门通过铰链固定，开合方便，利于正面操作与维护。将高压元器件和二次控制元器件分别设置在两层门内，便于安全操作，控制器件布局紧凑、集中，便于现场维护作业。

采用本实用新型提供的水冷变流器柜，各个柜体有序排放，各个功能部件有序放置于各个并排放置的柜体中，冷却系统布局规则，散热有效，相比现有技术，其结构紧凑，水冷变流器柜的装配和维护更为方便。

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 (10)

1.一种水冷变流器柜，其特征在于，包括依次并排放置的控制机柜(1)、滤波机柜(2)和至少一个功率机柜(3)，所述控制机柜(1)内设置有控制设备(4)，所述滤波机柜(2)内设置有滤波电抗器(5)和制动单元(6)，所述功率机柜(3)内设置有功率模块(7)；

所述水冷变流器柜还包括冷却管路，所述冷却管路包括自外部引入所述功率机柜(3)的进水管(8)和回水管(9)，所述进水管(8)和回水管(9)分别从所述功率机柜(3)穿入所述滤波机柜(2)；

所述滤波电抗器(5)的散热器的进水端连接所述进水管(8)，出水端连接所述回水管(9)；所述制动单元(6)的散热器的进水端连接所述进水管(8)，出水端连接所述回水管(9)；所述功率模块(7)的散热器的进水端连接所述进水管(8)，出水端连接所述回水管(9)。

2.根据权利要求1所述的水冷变流器柜，其特征在于，所述水冷变流器柜还包括制动电阻(10)，所述制动电阻(10)设置于所述水冷变流器柜的外部的上方，且与所述制动单元(6)连接，

所述水冷变流器柜还包括滤波单元(11)，所述滤波单元(11)设置于所述水冷变流器柜的外部的上方，且与所述功率模块(7)连接。

3.根据权利要求1所述的水冷变流器柜，其特征在于，所述水冷变流器柜包括两个功率机柜(3)。

4.根据权利要求2所述的水冷变流器柜，其特征在于，所述水冷变流器柜的外部电源线和外部地线从所述控制机柜(1)引入。

5.根据权利要求4所述的水冷变流器柜，其特征在于，还包括位于所述控制机柜(1)下部的出线密封件(12)，所述外部电源线和所述外部地线通过所述出线密封件(12)进入所述水冷变流器柜。

6.根据权利要求5所述的水冷变流器柜，其特征在于，所述水冷变流器柜还包括第一水风散热器(13)和第二水风散热器(14)，

所述第一水风散热器(13)位于所述滤波机柜(2)中，所述第一水风散热器(13)的进水端与所述进水管(8)连接，所述第一水风散热器(13)的出水端与所述回水管(9)连接，

所述第二水风散热器(14)位于所述功率机柜(3)中，所述第二水风散热器(14)的进水端与所述进水管(8)连接，所述第二水风散热器(14)的出水端与所述回水管(9)连接。

7.根据权利要求6所述的水冷变流器柜，其特征在于，还包括功率模块控制箱(18)，所述功率模块控制箱(18)位于所述功率模块(7)和所述第二水风散热器(14)之间并与所述功率模块(7)连接。

8.根据权利要求7所述的水冷变流器柜，其特征在于，还包括设置于所述控制机柜(1)中的所述控制设备(4)上方的电容托盘(17)和所述控制设备(4)下方的网侧断路器(15)。

9.根据权利要求8所述的水冷变流器柜，其特征在于，所述控制设备(4)包括两层门。

10.根据权利要求9所述的水冷变流器柜，其特征在于，所述控制机柜(1)、所述滤波机柜(2)和所述功率机柜(3)的柜门位于所述水冷变流器柜的同一侧，所述进水管(8)和所述回水管(9)位于所述水冷变流器柜的所述柜门侧的上部和下部。