變流器水冷裝置及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變流器水冷裝置及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電變流器柜體內(nèi)一般安裝IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)等功率器件，功率器件在運行的過程中會產(chǎn)生大量的熱量，使功率器件的溫度升高，水冷方式是對功率器件進(jìn)行降溫的主要方式之一。
[0003]一般風(fēng)電變流器安裝在風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)部，在低溫啟機(jī)前，需要對變流柜進(jìn)行加熱，通常采用在變流器柜體內(nèi)部安裝加熱器，通過加熱器對變流器柜體內(nèi)部空氣進(jìn)行加熱，并通過空氣將熱量傳遞給功率器件，當(dāng)空氣溫度大于功率器件的溫度時，并且功率器件溫度較低時，功率器件上容易產(chǎn)生凝露，這會導(dǎo)致功率器件出現(xiàn)失效或損毀，從而降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運行的穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、能夠保證功率模塊與變流器內(nèi)部溫度同步上升，從而防止功率模塊上的功率器件上產(chǎn)生凝露的變流器水冷裝置及控制系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種變流器水冷裝置，包括:由設(shè)置在變流器內(nèi)的功率模塊以及進(jìn)水管、出水管和循環(huán)泵共同組成液態(tài)冷媒的循環(huán)通路，液態(tài)冷媒在所述循環(huán)泵的作用下從所述進(jìn)水管流入功率模塊，與所述功率模塊熱交換后通過所述出水管流回所述循環(huán)泵；
[0007]所述出水管上設(shè)置加熱器，所述加熱器能夠?qū)M(jìn)入所述循環(huán)泵的液態(tài)冷媒進(jìn)行加熱。
[0008]較優(yōu)地，還包括:分支管；
[0009]所述循環(huán)泵通過所述分支管與所述進(jìn)水管連通，液態(tài)冷媒在所述循環(huán)泵的作用下通過所述分支管流入所述進(jìn)水管；
[0010]所述分支管上設(shè)置散熱器，所述散熱器能夠?qū)α鹘?jīng)所述分支管的液態(tài)冷媒進(jìn)行冷卻。
[0011]較優(yōu)地，還包括三通閥；
[0012]所述循環(huán)泵通過所述三通閥分別與所述進(jìn)水管和所述分支管連通，并通過所述三通閥控制直接進(jìn)入進(jìn)水管和通過所述分支管進(jìn)入所述進(jìn)水管的液態(tài)冷媒流量。
[0013]較優(yōu)地，所述三通閥為電控三通閥。
[0014]較優(yōu)地，所述變流器內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)和空水換熱器；
[0015]所述空水換熱器分別與所述進(jìn)水管和所述出水管連通，液態(tài)冷媒從所述進(jìn)水管流入所述空水換熱器并進(jìn)行熱交換后，流回所述出水管；
[0016]空氣在所述風(fēng)機(jī)的作用下流經(jīng)所述空水換熱器，并進(jìn)行熱交換后流向所述功率模塊。
[0017]較優(yōu)地，所述變流器內(nèi)設(shè)置風(fēng)道；
[0018]所述風(fēng)道分別與所述風(fēng)機(jī)和所述空水換熱器連接，所述風(fēng)機(jī)通過風(fēng)道將空氣驅(qū)動至所述空水換熱器中。
[0019]較優(yōu)地，所述風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)。
[0020]一種變流器水冷裝置的控制系統(tǒng)，包括:主控制器、溫度傳感器和變流器水冷裝置；
[0021]所述變流器水冷裝置包括:由設(shè)置在變流器內(nèi)的功率模塊以及進(jìn)水管、出水管和循環(huán)泵共同組成液態(tài)冷媒的循環(huán)通路，所述出水管上設(shè)置加熱器；
[0022]所述溫度傳感器設(shè)置在所述變流器中，所述主控制器分別與所述溫度傳感器、所述循環(huán)泵、所述加熱器電連接；
[0023]所述溫度傳感器采集所述變流器內(nèi)的溫度信息，并將該信息發(fā)送至所述主控制器，所述主控制器根據(jù)接收到的所述變流器內(nèi)的溫度信息控制所述循環(huán)泵和所述加熱器工作。
[0024]較優(yōu)地，所述變流器水冷裝置包括:分支管；
[0025]所述循環(huán)泵通過所述分支管與所述進(jìn)水管連通，所述分支管上設(shè)置散熱器，所述散熱器能夠?qū)α鹘?jīng)所述分支管的液態(tài)冷媒進(jìn)行冷卻；
[0026]所述主控制器和所述散熱器電連接，并根據(jù)接收到的所述變流器內(nèi)的溫度信息控制所述散熱器工作。
[0027]較優(yōu)地，所述變流器水冷裝置包括:三通閥；
[0028]所述循環(huán)泵通過所述三通閥分別與所述進(jìn)水管和所述分支管連通，并通過所述三通閥控制直接進(jìn)入進(jìn)水管和通過所述分支管進(jìn)入所述進(jìn)水管的液態(tài)冷媒流量；
[0029]所述主控制器和所述三通閥電連接，并根據(jù)接收到的所述變流器內(nèi)的溫度信息控制所述三通閥工作。
[0030]較優(yōu)地，所述進(jìn)水管和/或所述出水管上設(shè)置水溫傳感器，所述水溫傳感器和所述主控制器電連接；
[0031]所述水溫傳感器采集所述進(jìn)水管和/或所述出水管中的液態(tài)冷媒的溫度信息，并將該信息發(fā)送至所述主控制器，所述主控制器根據(jù)接收到的所述進(jìn)水管和/或所述出水管中的液態(tài)冷媒的溫度信息控制所述加熱器、所述散熱器和所述三通閥工作。
[0032]較優(yōu)地，包括:水冷柜，所述水冷柜與所述變流器分開設(shè)置；
[0033]所述循環(huán)泵、所述加熱器和所述三通閥均設(shè)置在所述水冷柜內(nèi)。
[0034]較優(yōu)地，所述水冷柜內(nèi)還包括水冷柜控制器；
[0035]所述主控制器和所述水冷柜控制器電連接，所述水冷柜控制器分別和所述循環(huán)泵、所述加熱器、所述三通閥和所述散熱器電連接。
[0036]較優(yōu)地，還包括:濕度傳感器；
[0037]所述變流器內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)和空水換熱器，空氣在所述風(fēng)機(jī)的作用下流經(jīng)所述空水換熱器，并進(jìn)行熱交換后流向所述功率模塊；
[0038]所述主控制器分別與所述濕度傳感器和所述風(fēng)機(jī)電連接，所述濕度傳感器設(shè)置在所述變流器內(nèi)；
[0039]所述濕度傳感器采集所述變流器內(nèi)的濕度信息，并將該信息發(fā)送至所述主控制器，所述主控制器根據(jù)接收到的所述變流器內(nèi)的濕度信息控制所述風(fēng)機(jī)工作。
[0040]較優(yōu)地，所述變流器內(nèi)包括變流器控制器；
[0041]所述主控制器和所述變流器控制器電連接，所述變流器控制器分別與所述溫度傳感器、所述濕度傳感器和所述風(fēng)機(jī)電連接；
[0042]所述溫度傳感器和所述濕度傳感器將采集到的變流器內(nèi)的溫度和濕度信息發(fā)送至所述變流器控制器，所述變流器控制器將變流器內(nèi)的溫度和濕度信息發(fā)送至所述主控制器，或者根據(jù)變流器內(nèi)的溫度和濕度信息發(fā)送請求信號至所述主控制器。
[0043]較優(yōu)地，還包括水壓調(diào)節(jié)裝置；
[0044]所述水壓調(diào)節(jié)裝置與所述進(jìn)水管和/或所述出水管連通，用以調(diào)節(jié)所述進(jìn)水管和/或所述出水管內(nèi)部液態(tài)冷媒的壓力，所述進(jìn)水管和/或所述出水管上設(shè)置水壓傳感器；
[0045]所述主控制器分別與所述水壓調(diào)節(jié)裝置和所述水壓傳感器電連接；
[0046]所述水壓傳感器采集所述進(jìn)水管和/或所述出水管內(nèi)液態(tài)冷媒的壓力信息，并將該信息發(fā)送至所述主控制器，所述主控制器根據(jù)接收到的所述進(jìn)水管和/或所述出水管內(nèi)液態(tài)冷媒的壓力信息控制所述水壓調(diào)節(jié)裝置工作。
[0047]通過采用所述出水管上設(shè)置加熱器，并能夠?qū)M(jìn)入所述循環(huán)泵的液態(tài)冷媒進(jìn)行加熱這樣的技術(shù)方案使得本實用新型具有:能夠保證功率模塊與變流器內(nèi)部溫度同步，從而防止功率模塊上的功率器件上產(chǎn)生凝露，使從而提高變流器在低溫啟動時的穩(wěn)定性的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0048]圖1為實施例一中變流器水冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖2為實施例二中變流器水冷裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]其中:1_變流器；2_功率模塊；3_進(jìn)水管；4_出水管；5_循環(huán)泵；6_加熱器；7-分支管；8_散熱器；9_三通閥；10_風(fēng)機(jī)；11_空氣換熱器；12_風(fēng)道；13_主控制器；14_溫度傳感器；15-水溫傳感器；16-水冷柜；17-水冷柜控制器；18-濕度傳感器；19-變流器控制器；20-水壓傳感器。
【具體實施方式】
[0051]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的變流器水冷裝置及控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0052]實施例一
[0053]如圖1所示，一種變流器水冷裝置，包括:由設(shè)置在變流器I內(nèi)的功率模塊2以及進(jìn)水管3、出水管4和循環(huán)泵5共同組成液態(tài)冷媒的循環(huán)通路，液態(tài)冷媒在循環(huán)泵5的作用下從進(jìn)水管3流入功率模塊2，與功率模塊2熱交換后通過出水管4流回循環(huán)泵5，出水管4上設(shè)置加熱器6，加熱器6能夠?qū)M(jìn)入循環(huán)泵5的液態(tài)冷媒進(jìn)行加熱。
[0054]當(dāng)功率模塊2的溫度低于變流器I內(nèi)部空氣的溫度時，加熱器6對出水管4內(nèi)部的流動的液態(tài)冷媒(例如水)進(jìn)行加熱，經(jīng)過加熱后的液態(tài)冷媒在循環(huán)泵5的作用下通過進(jìn)水管3流入功率模塊2，并把熱量傳遞給功率模塊2，使功率模塊2的溫度升高，這樣能夠防止因功率模塊2的溫度低于變流器I內(nèi)部空氣的溫度造成功率模塊2產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象，從而提高了運行的穩(wěn)定性。
[0055]較優(yōu)地，還包括:分支管7 ；
[0056]循環(huán)泵5通過分支管7與進(jìn)水管4連通，液態(tài)冷媒在循環(huán)泵5的作用下通過分支管7流入進(jìn)水管4 ；
[0057]分支管7上設(shè)置散熱器8，散熱器8能夠?qū)α鹘?jīng)分支管7的液態(tài)冷媒進(jìn)行冷卻。
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