CN207166959U - 风力发电机及其变流器散热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种风力发电机变流器散热系统，用于对置于风力发电机塔筒的第一空间内的变流器功率柜进行散热，包括连通所述塔筒第一空间和第二空间、用于交换第一空间和第二空间内气体的气体交换装置。通过气体交换装置，变流器功率柜内的热量被强制排放至第二空间，而不再被排放在狭小的第一空间内，由于热量及时、迅速得以排放，第一空间能保持适当的环境温度，第一空间的空气与变流器功率柜内发热体间始终能保持较大的温差，从而有效保障了发热体的热交换能力和使用寿命，为风力发电机的正常运行提供了有力的保障。本实用新型进一步公开了一种风力发电机。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种风力发电机及其变流器散热系统。
背景技术
变流器是连接风力发电机和电网，用于调节风力发电机电压、频率、相数等特性的关键核心电子器件，其品质高低直接决定风力发电机能否较好的适应不同地区的电网、满足电能质量要求和抵御电网故障的影响。
变流器是大功率电子产品，发热量大，因而良好的散热能力、合适的工作环境温度对其具有较大的意义，较大程度决定了其内部电子元器件和电气部件的使用寿命。
目前，变流器的散热冷却方式主要采用风冷式和水冷式，就风冷式而言，变流器功率柜通常设置在塔筒第一层平台和第二层平台之间的电气柜平台内，变流器产生的热量经由柜体背面上方的排气孔排放至该平台内，而电气柜平台内空间狭小、密闭，散热效果差，尤其在风力发电机处于满发或接近满发时，变流器功率柜内会散发出大量的热量，导致电气柜平台内的空气温度迅速上升，与变流器内各发热体间的温差急剧减小，从而引起变流器内各发热体与环境空气间的热交换能力迅速下降，最终导致变流器高温故障报警。
另外，目前变流器功率柜本身的散热通风管路设计不合理，气流循环对流不畅，柜体内的热气无法及时排放出来，在风力发电机处于满发或接近满发状态下，变流器功率柜体内短时间内迅速积聚的大量热量无法及时散发出来，也会导致变流器高温故障报警。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风力发电机及其变流器散热系统，以解决变流器功率柜及所在空间及时、快速散热的技术问题。
本实用新型的第一方面，提供了一种风力发电机变流器散热系统，用于对置于风力发电机塔筒的第一空间内的变流器功率柜进行散热，包括连通所述塔筒第一空间和第二空间、用于交换第一空间和第二空间内气体的气体交换装置。
进一步地，所述变流器功率柜上开设有通风口，所述气体交换装置包括气体交换驱动装置和气体交换管路，所述气体交换驱动装置设置在所述塔筒的第二空间内，所述气体交换驱动装置通过所述气体交换管路与所述通风口连通。
进一步地，所述通风口处安装有过滤网。
进一步地，所述气体交换管路由进风口、通风管道和出风口组成；所述进风口的第一端与所述变流器功率柜的通风口连通，第二端与通风管道连通；所述出风口的第一端与通风管道连通，第二端与所述气体交换驱动装置连通。
进一步地，所述进风口第一端的截面积大于第二端的截面积。
进一步地，所述进风口和所述通风管道之间通过卡箍连接固定；和/或，所述出风口和所述通风管道之间通过卡箍连接固定。
进一步地，所述出风口设有连接法兰，用于固定连接所述通风管道和所述气体交换驱动装置。
进一步地，所述气体交换驱动装置采用轴流风机。
本实施例在置于塔筒第一空间内的变流器功率柜上开设通风口，在塔筒第二空间内安装轴流风机，并通过通风管道将通风口和轴流风机连通，以形成可实现第一空间和第二空间之间气体交换的散热系统。
通过轴流风机强制抽风，变流器功率柜内的热量被强制排放至第二空间，而不再被排放在狭小的第一空间内，由于热量及时、迅速得以排放，第一空间能保持适当的环境温度，第一空间的空气与变流器功率柜内发热体间始终能保持较大的温差，从而有效保障了发热体的热交换能力和使用寿命，为风力发电机的正常运行提供了有力的保障。
本实用新型的第二方面，还提供了一种风力发电机，包括塔筒，所述塔筒内间隔设有第一平台和第二平台，第一平台和第二平台之间形成第一空间，所述第二平台上方形成第二空间，所述第一空间内设有变流器功率柜，还包括上述任一项所述的变流器散热系统，用于连通所述第一空间和第二空间，并实现第一空间和第二空间内气体交换。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型实施例变流器散热系统的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例变流器散热系统的剖面结构示意图；
图中：
1、塔筒；11、第一空间；12、第二空间；13、第一平台；14、第二平台；2、变流器功率柜；21、通风口；31、轴流风机；321、进风口；322、通风管道；323、出风口；324、卡箍。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以是机械连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1和图2所示，本实施例的风力发电机变流器散热系统，用于对置于风力发电机塔筒1的第一空间11内的变流器功率柜2进行散热，包括连通塔筒1第一空间11和第二空间12、用于交换第一空间11和第二空间12内气体的气体交换装置3。
具体而言，变流器功率柜2上开设有通风口21，通风口21安装有过滤网。气体交换装置包括气体交换驱动装置和气体交换管路，气体交换驱动装置具体采用轴流风机31。气体交换管路由进风口321、通风管道322和出风口323组成，进风口321的第一端与变流器功率柜2的通风口21连通，第二端与通风管道322连通；出风口323设有连接法兰，第一端与通风管道322连通，第二端与轴流风机31连通。
本实施例在置于塔筒1第一空间11内的变流器功率柜2上开设通风口21，在塔筒1第二空间12内安装轴流风机31，并通过通风管道322将通风口21和轴流风机31连通，以形成可实现第一空间11和第二空间12之间气体交换的散热系统。
通过轴流风机31强制抽风，变流器功率柜2内的热量被强制排放至第二空间12，而不再被排放在狭小的第一空间11内，由于热量及时、迅速得以排放，第一空间11能保持适当的环境温度，第一空间11的空气与变流器功率柜2内发热体间始终能保持较大的温差，从而有效保障了发热体的热交换能力和使用寿命，为风力发电机的正常运行提供了有力的保障。
为保证连接固定的可靠性，进风口321第二端与通风管道322通过卡箍324连接固定，出风口323的第一端与通风管道322通过卡箍324连接固定。
为保证变流器功率柜2内的热量被及时、快速的排出，进风口321第一端的截面积大于第二端的截面积，最优可采用“天圆地方”的形状设计，方的一端与通风口21连通，圆的一端与通风管道322连通。通风管道322可采用耐高温的塑胶伸缩软管，当然也可采用其他类型的管道，本实施例并不局限于此。
在此基础上，本实施例还提供了一种风力发电机，包括塔筒1，塔筒1内间隔设有第一平台13和第二平台14，第一平台13和第二平台14之间形成第一空间11，第二平台14上方形成第二空间12，第一空间11内设有变流器功率柜2，还包括上述的变流器散热系统，用于连通第一空间11和第二空间12，并实现第一空间11和第二空间12内气体交换。由于采用上述变流器散热系统，因而具备其所有优点，在此不再赘述。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。
Claims (9)
1.一种风力发电机变流器散热系统，用于对置于风力发电机塔筒(1)第一空间(11)内的变流器功率柜(2)进行散热，其特征在于：包括连通所述塔筒(1)第一空间(11)和第二空间(12)、用于交换第一空间(11)和第二空间(12)内气体的气体交换装置。
2.根据权利要求1所述的风力发电机变流器散热系统，其特征在于：所述变流器功率柜(2)上开设有通风口(21)，所述气体交换装置包括气体交换驱动装置和气体交换管路，所述气体交换驱动装置设置在所述塔筒(1)的第二空间(12)内，所述气体交换驱动装置通过所述气体交换管路与所述通风口(21)连通。
3.根据权利要求2所述的风力发电机变流器散热系统，其特征在于：所述通风口(21)处安装有过滤网。
4.根据权利要求2所述的风力发电机变流器散热系统，其特征在于：所述气体交换管路由进风口(321)、通风管道(322)和出风口(323)组成；所述进风口(321)的第一端与所述变流器功率柜(2)的通风口(21)连通，第二端与通风管道(322)连通；所述出风口(323)的第一端与通风管道(322)连通，第二端与所述气体交换驱动装置连通。
5.根据权利要求4所述的风力发电机变流器散热系统，其特征在于：所述进风口(321)第一端的截面积大于第二端的截面积。
6.根据权利要求4所述的风力发电机变流器散热系统，其特征在于：所述进风口(321)和所述通风管道(322)之间通过卡箍(324)连接固定；和/或，所述出风口(323)和所述通风管道(322)之间通过卡箍(324)连接固定。
7.根据权利要求4所述的风力发电机变流器散热系统，其特征在于：所述出风口(323)设有连接法兰，用于固定连接所述通风管道(322)和所述气体交换驱动装置。
8.根据权利要求2-7任一项所述的风力发电机变流器散热系统，其特征在于：所述气体交换驱动装置采用轴流风机(31)。
9.一种风力发电机，包括塔筒(1)，所述塔筒(1)内间隔设有第一平台(13)和第二平台(14)，第一平台(13)和第二平台(14)之间形成第一空间(11)，所述第二平台(14)上方形成第二空间(12)，所述第一空间(11)内设有变流器功率柜(2)，其特征在于：还包括权利要求1-8任一项所述的变流器散热系统，用于连通所述第一空间(11)和第二空间(12)，并实现第一空间(11)和第二空间(12)内气体交换。
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|---|---|---|---|---|
| CN109688763A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-26 | 山东中车风电有限公司 | 一种大功率风力发电机组变流器温度控制系统 |
| CN111980950A (zh) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 维谛技术有限公司 | 用于判定散热风机故障的方法和系统 |
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| WO2020125543A1 (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 山东中车风电有限公司 | 一种大功率风力发电机组变流器温度控制系统 |
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