CN208353209U - 变流器组件及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种变流器组件及风力发电机组，变流器组件包括：舱体、散热装置和变流器；舱体中开设有容纳腔，容纳腔容纳有变流器以及浸没变流器的绝缘液体；散热装置设置在舱体的外表面。在使用本申请实施例提供的变流器时，将变流器浸没在绝缘液体内，该变流器可以完全与空气隔绝，空气中的水汽和盐雾便无法与变流器接触，避免了变流器因产生凝露而导致绝缘失效，也避免了变流器被盐雾腐蚀。

Description

变流器组件及风力发电机组

技术领域

本申请涉及电器保护技术领域，具体而言，本申请涉及一种变流器组件及风力发电机组。

背景技术

为了保证电器设备能够安全、可靠且稳定地工作，一般需要对电器设备实施绝缘、密封和散热等措施。以风力发电机组的变流器为例，由于风力发电机组应用场景的多样性，导致其变流器需要应对不同环境因素的考验。在沿海区域或海上风电场，由于空气湿度大，容易在变流器发生凝露现象，这会导致变流器绝缘失效，造成变流器故障，并且，这种环境中的盐雾浓度较高，变流器容易被腐蚀，导致其功能失效。而在环境干燥的地区，风沙的长时间的侵蚀同样会对变流的造成严重的损坏。

变流器作为风力发电系统与电网的接口，其性能直接关系到风力发电系统的可靠性和稳定性，是保障风电电能安全稳定接入电网的关键。因此，现有技术中采用了多种措施来保证变流器能够安全、可靠且稳定地运行。

例如，在风电机组或电控柜体内部安装除湿设备以降低环境的湿度和盐雾浓度，然而这种被动除湿的方式无法从根本上将空气中的水汽和盐分除净，进而也就无法保证变流器绝缘的有效性以及避免变流器被腐蚀。

另外，变流器还会被放置在柜体内以防止风沙的侵蚀。然而，柜体会影响变流器的散热，为了解决变流器的散热问题，一般是在柜体上设置风扇，利用气流的运动将柜体内的热量导出，这就要求柜体不能完全密封，从而增加了风沙进入柜体内侵蚀变流器的风险。另外一种散热方式是在柜体外设置散热片和水冷散热装置，但是，由于柜体和变流器之间缺少良好的导热介质，导致这种散热方式的效率不高。

综上所述，现有技术中存在无法对变流器实施有效的绝缘、密封或散热的缺陷。

实用新型内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种变流器组件及风力发电机组，用以解决现有技术存在无法对变流器实施有效的绝缘、密封或散热的缺陷。

第一个方面，本申请实施例提供了一种变流器组件，包括：舱体、散热装置和变流器；舱体中开设有容纳腔，容纳腔容纳有变流器以及浸没变流器的绝缘液体；散热装置设置在舱体的外表面。

第二个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括塔筒以及本申请实施例提供的变流器组件；变流器组件设置在塔筒内部或塔筒外部；或者，变流器组件设置在塔筒外部的建筑物中、大地中、大气中或水中。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：

在使用本申请实施例提供的变流器组件时，将变流器浸没在绝缘液体内，该变流器可以完全与空气隔绝，空气中的水汽和盐雾便无法与变流器接触，避免了变流器因产生凝露而导致绝缘失效，也避免了变流器被盐雾腐蚀。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种变流器组件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种变流器组件的结构示意图；

1-舱体；11-容纳腔；

2-散热装置；21-散热片；22-风扇；

3-进液口；4-出液口；5-电能连接部；6-控制回路连接部。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本申请实施例提供了一种变流器组件，包括：舱体1、散热装置2和变流器(图中未示出)。舱体1中开设有容纳腔11，容纳腔11容纳有变流器以及浸没变流器的绝缘液体(图中未示出)，散热装置2设置在舱体1的外表面。可选地，本申请实施例中，变流器包括功率单元、滤波器、电容组件、电路板及导线等。

将变流器浸没在绝缘液体内，该变流器可以完全与空气隔绝，空气中的水汽和盐雾便无法与变流器接触，避免了变流器因产生凝露而导致绝缘失效，也避免了变流器被盐雾腐蚀。同时，绝缘液体具备较高的导热性，能够快速地将变流器工作过程中产生的热量吸收并传导至舱体1，由舱体1将热量向外界散发，提高了散热的效率。舱体1的外表面设有散热装置2，该散热装置2有助于加快散热速度，进一步提高了散热的效率。

可选地，本申请实施例中，散热装置2包括被动散热装置，被动散热装置包括一个及以上散热片21和/或热管(图中未示出)。散热片21和热管增加了舱体1的表面积，这相当于增加了舱体1的散热面积，有助于提散热的效率。

可选地，本申请实施例中，一个及以上散热片2和/或热管沿舱体1的外周间隔设置。具体地，该变流器组件包括多个散热片21，多个散热片21沿舱体1的外周间隔设置一圈。当然，散热片21也可以采用其他的排列方式，散热片21的数量也可以根据实际需要而定。被动散热装置采用多个热管时，多个热管盘可以沿舱体1的外周间隔设置多周。

可选地，本申请实施例中，散热装置2还包括：主动散热装置。主动散热装置包括至少一个风扇22和/或液冷回路(图中未示出)。风扇22设置在舱体1的外表面的被动散热装置的间隔位置处，具体地，本申请实施例中，风扇22可以设置在相邻的两个散热片21之间。风扇22可以加快舱体1表面的空气流动速度，进而加快散热速度。液冷回路与被动散热装置相接触，例如可以将液冷回路盘绕在散热片21或者热管的外表面，液冷回路中的流体与舱体1发生热交换，并快速地将舱体1的热量带走，同样可以加快散热速度，提高散热效率。

可选地，本申请实施例中，舱体1具有第一热导率，第一热导率的具体数值可以根据实际的散热需求而定。可选地，本申请实施例中，舱体1为金属构件，例如，舱体1可以由钢料制成。

可选地，本申请实施例中，绝缘液体具备第二热导率，绝缘液体包括如下至少一种液体：绝缘油、相变液。当然，绝缘液体可以是其他的具有绝缘性能和较好导热性能的流体介质。

可选地，本申请实施例中，舱体1设有与容纳腔11连通的进液口3和出液口4。进液口3靠近容纳腔11的顶部，出液口4靠近容纳腔11的底部。绝缘液体由进液口3流入舱体1的容纳腔11，以浸没变流器；变流器需要维修或更换时，绝缘液体由出液口4流出舱体1的容纳腔11，以便工作人员在容纳腔11内作业。当然，进液口3和出液口4都可以配置有密封装置(图中未示出)。

可选地，本申请实施例提供的变流器还包括：电能连接部5。该电能连接部5电连接至变流器的动力电路，变流器的动力电路可以通过电能连接部5与该变流器之外的电源或其他电器进行电能传输。电能连接部5可以是一个独立的部件，其穿透舱体1且在穿透处密封设置；电能连接部5也可以与舱体1一体成形，电能连接部5一端伸入容纳腔11内，另一端探出舱体1外。

可选地，本申请实施例提供的变流器还包括：控制回路连接部6。该控制回路连接部6电连接至变流器的控制电路，控制回路连接部6将变流器的控制电路与该变流器之外的总控装置电连接在一起，用于传输控制信号。控制回路连接部6可以是一个独立的部件，其穿透舱体1且在穿透处密封设置；控制回路连接部6也可以与舱体1一体成形，控制回路连接部6一端伸入容纳腔11内，另一端探出舱体1外。

基于同一种发明构思，本申请实施例还提供了一种风力发电机组，包括塔筒以及本申请实施例提供的变流器组件，变流器组件设置在塔筒内部或塔筒外部；或者，变流器组件可以设置在塔筒外部的建筑物中、大地中、大气中或水中。例如，对于海上风力发电机组，其变流器组件可以设置在塔筒外部的海水中，利用海水冷却舱体1，提高散热效率。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

1、在使用本申请实施例提供的变流器组件时，将变流器浸没在绝缘液体内，该变流器可以完全与空气隔绝，空气中的水汽和盐雾便无法与变流器接触，避免了变流器因产生凝露而导致绝缘失效，也避免了变流器被盐雾腐蚀。同时，绝缘液体具备较高的导热性，能够快速地将变流器工作过程中产生的热量吸收并传导至舱体，由舱体将热量向外界散发，提高了散热的效率。舱体的外表面设有散热装置，该散热装置有助于加快散热速度，进一步提高了散热的效率。

2、本申请实施例提供的变流器组件，其舱体的外表面可以设置散热片或热管，散热片和热管增加了舱体的表面积，这相当于增加了舱体的散热面积，有助于提散热的效率。

3、本申请实施例提供的变流器组件，其舱体的外表面可以设置风扇或液冷回路，风扇可以加快舱体表面的空气流动速度，进而加快散热速度。液冷回路与被动散热装置相接触，例如可以将液冷回路盘绕在撒热片或者热管的外表面，液冷回路中的流体与舱体发生热交换，并快速地将舱体的热量带走，同样可以加快散热速度。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种变流器组件，其特征在于，包括：舱体(1)、散热装置(2)和变流器；所述舱体(1)中开设有容纳腔(11)，所述容纳腔(11)容纳有所述变流器以及浸没所述变流器的绝缘液体；

所述散热装置(2)设置在所述舱体(1)的外表面。

2.根据权利要求1所述的变流器组件，其特征在于，所述散热装置(2)包括被动散热装置，所述被动散热装置包括一个及以上散热片(21)和/或热管，所述一个及以上散热片(21)和/或热管沿所述舱体(1)的外周间隔设置。

3.根据权利要求2所述的变流器组件，其特征在于，所述散热装置(2)还包括：主动散热装置；所述主动散热装置包括至少一个风扇(22)和/或液冷回路；所述风扇(22)设置在所述舱体(1)的外表面的所述被动散热装置的间隔位置处；和/或，所述液冷回路与所述被动散热装置相接触。

4.根据权利要求1所述的变流器组件，其特征在于，所述舱体(1)具有第一热导率；和/或，所述舱体(1)为金属构件。

5.根据权利要求1所述的变流器组件，其特征在于，所述绝缘液体具备第二热导率，所述绝缘液体包括如下至少一种液体：绝缘油、相变液。

6.根据权利要求1所述的变流器组件，其特征在于，所述舱体(1)设有与所述容纳腔(11)连通的进液口(3)和出液口(4)；

所述进液口(3)靠近所述容纳腔(11)的顶部，所述出液口(4)靠近所述容纳腔(11)的底部。

7.根据权利要求1所述的变流器组件，其特征在于，还包括：电能连接部(5)，该电能连接部(5)电连接至所述变流器的动力电路；

所述电能连接部(5)穿透所述舱体(1)且在穿透处密封设置；或者，所述电能连接部(5)与所述舱体(1)一体成形，且所述电能连接部(5)一端伸入所述容纳腔(11)内，另一端探出所述舱体(1)外。

8.根据权利要求1所述的变流器组件，其特征在于，还包括：控制回路连接部(6)，该控制回路连接部(6)电连接至所述变流器的控制电路；

所述控制回路连接部(6)穿透所述舱体(1)且在穿透处密封设置；或者，所述控制回路连接部(6)与所述舱体(1)一体成形，且所述控制回路连接部(6)的一端伸入所述容纳腔(11)内，另一端探出所述舱体(1)外。

9.一种风力发电机组，其特征在于，包括塔筒以及权利要求1-8任一项所述的变流器组件；

所述变流器组件设置在所述塔筒内部或所述塔筒外部；

或者，所述变流器组件设置在所述塔筒外部的建筑物中、大地中、大气中或水中。