CN212909331U - 一种节能式风电变流器水冷系统 - Google Patents
一种节能式风电变流器水冷系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种节能式风电变流器水冷系统，水泵动力阀组的出水口与被冷却设备的入水口连接，被冷却设备的出水口分别与温控阀的第一入水口和三通阀组的固定连接端连接，三通阀组的第一切换连接端与强制风冷散热器的入水口连接，三通阀组的第二切换连接端与自然风冷散热器的入水口连接，强制风冷散热器的出水口和自然风冷散热器的出水口均与温控阀的第二入水口连接，温控阀的出水口与水泵动力阀组的入水口连接。本实用新型节省能源、降低成本，延长风扇机组寿命；可弥补因特殊情况下自然风冷散热器散热不足时的散热需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及风电变流器冷却领域，具体涉及一种节能式风电变流器水冷系统。
背景技术
伴随着风电行业发电功率的不断加码，变流器作为风力发电机中主要发热部件之一，其自身的冷却散热成为风力发电机继续快速发展中的关键元素之一。风电变流器冷却系统就是将变流器产生的热量及时释放到外界环境中，使其在风机运行过程中通过热交换达到一种相对的热平衡。传统冷却系统通常采用的是空- 空冷却方式，其尺寸大、结构布置难度大、并且制作成本高，从而限制了大型风电机组的应用；因水冷系统主要采用乙二醇水溶液作为冷却介质，可将其设计为尺寸紧凑的集成泵站，采用温控阀向散热装置提供一定压力的循环冷却介质，从而带走发热部件的热量。
现有风电变流器水冷系统如，授权公告号为CN205490097U的中国专利“一种风力发电机组及其变流器的水冷系统”公开的冷却系统结构，当冷却液温度较高时，依靠通过风扇机组对冷却液进行强制对流散热的空水交换散热方式。当变流器工作时(冷却液温度较高)，风扇机组会一直处于工作状态，一方面能耗较大，另一方面风扇机组寿命会缩短；另外采用强制对流散热，其散热板片尺寸小、风速大，进而静压高，连续运行容易使得飞絮、沙尘等吸附在散热板片上，造成板片空气通道堵塞，从而大大降低散热效率，进一步使变流器出现高温报警。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种节能式风电变流器水冷系统，改善上述能耗高、风扇机组寿命短、板片易堵塞等问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种节能式风电变流器水冷系统，包括水泵动力阀组，水泵动力阀组的出水口与被冷却设备的入水口连接，被冷却设备的出水口分别与温控阀的第一入水口和三通阀组的固定连接端连接，三通阀组的第一切换连接端与强制风冷散热器的入水口连接，三通阀组的第二切换连接端与自然风冷散热器的入水口连接，强制风冷散热器的出水口和自然风冷散热器的出水口均与温控阀的第二入水口连接，温控阀的出水口与水泵动力阀组的入水口连接。
如上所述的被冷却设备的出水口通过加热器分别与温控阀的第一入水口和三通阀组的固定连接端连接。
本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：
相比于现有采用单纯强制风冷技术，本实用新型因主要依靠自然风冷散热器，一方面节省能源、降低成本，延长风扇机组寿命；另一方面，自然风冷散热器散热面积大，空气通道尺寸大，且前后无壳体等遮挡，满足同样散热性能下，风速小，静压很低，飞絮、沙尘等相对不容易吸附在散热板片上，从而有效减缓板片堵塞情况；
同时，因配有强制风冷散热器，一方面可弥补因特殊情况下自然风冷散热器散热不足时的散热需求，另一方面可实现散热器的临时单独在线维护，即一套散热器工作时，可进行另一套非工作散热器的维护检修工作。
附图说明
图1为本实用新型的工作原理图；
图2为自然风冷散热器的结构示意图；
图3为强制风冷散热器的结构示意图。
1-水泵动力阀组；2-温控阀；3-自然风冷散热器；4-强制风冷散热器；5-三通阀组；6-加热器；7-变流器；
3.1-自然风冷散热器入水口；3.2-自然风冷散热器出水口；
4.1-强制风冷散热板片；4.2-壳体支架；4.3-风扇机组；
4.11-强制风冷散热器入水口；4.12-强制风冷散热器出水口。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种节能式风电变流器水冷系统，包括水泵动力阀组1，水泵动力阀组1的出水口与被冷却设备的入水口连接，被冷却设备的出水口分别与温控阀2的第一入水口和三通阀组5的固定连接端连接，三通阀组5的第一切换连接端与强制风冷散热器4的入水口连接，三通阀组5的第二切换连接端与自然风冷散热器3的入水口连接，强制风冷散热器4的出水口和自然风冷散热器3的出水口均与温控阀2的第二入水口连接，温控阀2的出水口与水泵动力阀组1的入水口连接。
在本实施例中，被冷却设备为变流器7，变流器7的出水口输出的待冷却水输入到三通阀组5中，三通阀组5控制固定连接端与第一切换连接端和第二切换连接端的连通状态，三通阀组5可控制固定连接端与第一切换连接端连通或者控制固定连接端与第二切换连接端连通，三通阀组5也可以控制固定连接端按照一定的流量比例分别与第一切换连接端和第二切换连接端连通。
待冷却水输入到自然风冷散热器3或强制风冷散热器4中进行冷却，或者按照一定流量比例输入到自然风冷散热器3和强制风冷散热器4中进行冷却。
温控阀2可以根据出水口的温度，自适应控制第一入水口和第二入水口的流量：
当温控阀2的出水口输出的水体温度大于等于温度阈值时，根据温控阀2的出水口输出的水体温度与温度阈值的差值大小，增加第二入水口的流入通道的截面积，减小第一入水口的流入通道的截面积，增加冷却水的输入，减小被冷却设备的热水输入。
当温控阀2的出水口输出的水体温度小于温度阈值时，关闭第二入水口，被冷却设备的出水直接通过第一入水口和出水口进入水泵动力阀组1。
优选的，被冷却设备的出水口通过加热器6分别与温控阀2的第一入水口和三通阀组5的固定连接端连接。当被冷却设备的出水温度过低时，可通过加热器6 进行加热。
强制风冷散热器4包括强制风冷散热板片4.1、壳体支架4.2和风扇机组4.3，强制风冷散热板片4.1和风扇机组4.3相对设置，且均固定在壳体支架4.2上，强制风冷散热板片4.1的入水口作为强制风冷散热器入水口4.11，强制风冷散热板片4.1的出水口作为强制风冷散热器出水口4.12。强制风冷散热板片4.1结构紧凑，空气通道尺寸小。
自然风冷散热器3包括自然风冷散热板片，自然风冷散热板片的入水口作为自然风冷散热器入水口3.1，自然风冷散热板片的出水口作为自然风冷散热器出水口3.2。自然风冷散热板片结构外形大(散热面积大)，空气通道尺寸大。
本实用新型中散热器工作时，可采取的工作方式：
一般工况时(大多时间)，主要依靠自然风冷散热器3进行散热，无需启动强制风冷散热器4的风扇机组4.3；当遇到特殊工况或其它原因，如风速过小、环境温度超高、板片堵塞等，出现自然风冷散热器3散热不足时，再启动强制风冷散热器4。
需要指出的是，本实用新型中所描述的具体实施例仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (2)
1.一种节能式风电变流器水冷系统，包括水泵动力阀组(1)，其特征在于，水泵动力阀组(1)的出水口与被冷却设备的入水口连接，被冷却设备的出水口分别与温控阀(2)的第一入水口和三通阀组(5)的固定连接端连接，三通阀组(5)的第一切换连接端与强制风冷散热器(4)的入水口连接，三通阀组(5)的第二切换连接端与自然风冷散热器(3)的入水口连接，强制风冷散热器(4)的出水口和自然风冷散热器(3)的出水口均与温控阀(2)的第二入水口连接，温控阀(2)的出水口与水泵动力阀组(1)的入水口连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能式风电变流器水冷系统，其特征在于，所述的被冷却设备的出水口通过加热器(6)分别与温控阀(2)的第一入水口和三通阀组(5)的固定连接端连接。
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2020
- 2020-09-21 CN CN202022078791.3U patent/CN212909331U/zh active Active
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