變流器的水冷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水冷系統(tǒng)，尤其涉及變流器的水冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種可再生綠色能源，越來越受到人們的重視。目前隨著國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，單套風(fēng)機(jī)的容量也越來越大。在風(fēng)機(jī)能夠正常工作的同時(shí)，其發(fā)電效率也得到了人們也越來越多的重視，人們希望盡可能發(fā)出更多的電量。
[0003]變流器作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量轉(zhuǎn)化的重要部件，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中起到至關(guān)重要的作用，在變流器正常工作時(shí)，其中的發(fā)熱器件會產(chǎn)生一定的熱量，如果不把這些熱量及時(shí)有效地散熱出去，會導(dǎo)致變流器無法正常工作。目前一般采用水冷系統(tǒng)對變流器進(jìn)行散熱，水冷系統(tǒng)一般具有一個(gè)基本回路，水在該回路中流經(jīng)變流器的發(fā)熱器件從而對發(fā)熱部件進(jìn)行冷卻，吸熱后的水在之后流經(jīng)散熱器從而將熱量發(fā)散到空氣中。
[0004]在實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
[0005]目前有些變流器采用雙母線運(yùn)行，有些變流器將小功率等級的變流器并聯(lián)成大功率等級的變流器，它們具有這樣的缺點(diǎn):當(dāng)單母線上任一功率器件或者小功率等級的變流器發(fā)生故障時(shí)，會使得整個(gè)變流器停止運(yùn)行，相應(yīng)地，水冷系統(tǒng)也會全部停止運(yùn)行，這樣會使得整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的在于提供一種在變流器發(fā)生局部故障的情形下也能對未發(fā)生故障的部分進(jìn)行冷卻散熱的變流器的水冷系統(tǒng)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種變流器的水冷系統(tǒng)，其包括循環(huán)栗，所述循環(huán)栗與第一三通閥的一個(gè)接口連通，所述第一三通閥的另外兩個(gè)接口分別與第一發(fā)熱器件和第二發(fā)熱器件連通，所述第一發(fā)熱器件和所述第二發(fā)熱器件并聯(lián)后與散熱器連通，所述散熱器與所述循環(huán)栗連通。
[0008]優(yōu)選地，其中所述第一發(fā)熱器件和所述第二發(fā)熱器件并聯(lián)后可以與調(diào)節(jié)閥連通，所述調(diào)節(jié)閥與所述散熱器連通。
[0009]優(yōu)選地，其中可以在所述第一發(fā)熱器件所在的支路上設(shè)有單向閥；并且/或者，在所述第二發(fā)熱器件所在的支路上設(shè)有單向閥。
[0010]優(yōu)選地，其中還可以包括與所述散熱器并聯(lián)的內(nèi)循環(huán)管路，所述內(nèi)循環(huán)管路與第二三通閥的第一接口連通，所述散熱器與所述第二三通閥的第二接口連通，所述第二三通閥的第三接口與不銹鋼管道連通，所述不銹鋼管道與所述循環(huán)栗連通，在所述不銹鋼管道中設(shè)有加熱器。
[0011]進(jìn)一步地，其中在所述內(nèi)循環(huán)管路中可以設(shè)有球閥。
[0012]進(jìn)一步地，其中所述循環(huán)栗、所述第一三通閥、所述第一發(fā)熱器件、所述第二發(fā)熱器件、所述內(nèi)循環(huán)管路、所述第二三通閥和所述不銹鋼管道均可以位于變流器柜體的內(nèi)部，所述散熱器位于所述變流器柜體的外部。
[0013]進(jìn)一步地，其中在所述不銹鋼管道上可以連接有加水排水閥。
[0014]進(jìn)一步地，其中所述第一發(fā)熱器件和所述第二發(fā)熱器件并聯(lián)后與調(diào)節(jié)閥連通，所述調(diào)節(jié)閥與所述散熱器連通，所述第一三通閥和所述第二三通閥均為電動(dòng)三通閥，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，在所述循環(huán)栗與所述第一三通閥相連的管路上可以設(shè)有第一溫度傳感器和第一壓力變送器，在所述調(diào)節(jié)閥與所述散熱器相連的管路上設(shè)有第二溫度傳感器和第二壓力變送器，所述第一三通閥、所述調(diào)節(jié)閥、所述第二三通閥、所述第一溫度傳感器、所述第一壓力變送器、所述第二溫度傳感器和所述第二壓力變送器均連接至自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0015]優(yōu)選地，其中所述散熱器的個(gè)數(shù)可以為兩個(gè)，兩個(gè)所述散熱器相互并聯(lián)。
[0016]進(jìn)一步地，其中兩個(gè)所述散熱器可以通過第一三通接頭和第二三通接頭相互并聯(lián)，與所述散熱器連通的進(jìn)水管連接在所述第一三通接頭的一個(gè)接口上，兩個(gè)所述散熱器的進(jìn)水口與所述第一三通接頭的另外兩個(gè)接口連接，與所述散熱器連通的出水管連接在所述第二三通接頭的一個(gè)接口上，兩個(gè)所述散熱器的出水口與所述第二三通接頭的另外兩個(gè)接口連接。
[0017]本實(shí)用新型提供的上述技術(shù)方案的主要有益效果在于，其利用第一三通閥可以關(guān)閉其中任一發(fā)熱器件支路，當(dāng)其中一個(gè)支路故障時(shí)，控制第一三通閥，使發(fā)生故障的支路關(guān)閉，未發(fā)生故障的支路流通，即可在變流器發(fā)生局部故障的情形下對未發(fā)生故障的部分進(jìn)行冷卻散熱，保證其持續(xù)工作。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的變流器的水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)號說明:
[0020]1-循環(huán)栗；2_第一三通閥；3_單向閥；31_第一發(fā)熱器件；32_第二發(fā)熱器件；4-散熱器；41_第一三通接頭；42_第二三通接頭；43_進(jìn)水管；44_出水管；5_調(diào)節(jié)閥；6-內(nèi)循環(huán)管路；61_球閥；7_第二三通閥；8_不銹鋼管道；81_加熱器；82_加水排水閥；9_變流器柜體；101-第一溫度傳感器；102-第一壓力變送器；111-第二溫度傳感器；112-第二壓力變送器；12_膨脹罐；121_壓力表；13_排氣閥；14_過濾器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的變流器的水冷系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的變流器的水冷系統(tǒng)，其包括循環(huán)栗1，循環(huán)栗1與第一三通閥2的一個(gè)接口連通，第一三通閥2的另外兩個(gè)接口分別與第一發(fā)熱器件31和第二發(fā)熱器件32連通，第一發(fā)熱器件31和第二發(fā)熱器件32并聯(lián)后與散熱器4連通，散熱器4與循環(huán)栗1連通。
[0023]本實(shí)施例中的“連通”應(yīng)當(dāng)理解為可以是“直接地”連接而相通，也可以在中間連接其他部件從而“間接地”相通。本實(shí)施例的變流器的水冷系統(tǒng)，其采用第一三通閥2分別連接兩條發(fā)熱器件支路，這兩條支路中的第一發(fā)熱器件31和第二發(fā)熱器件32并聯(lián)后與散熱器4連通，利用第一三通閥2可以調(diào)節(jié)兩條支路中的流量分配，也可以關(guān)閉其中任一支路，當(dāng)其中一個(gè)支路由于故障而不再發(fā)熱時(shí)，控制第一三通閥2，使發(fā)生故障的支路關(guān)閉，未發(fā)生故障的支路流通，即可在變流器發(fā)生局部故障的情形下對未發(fā)生故障的部分進(jìn)行冷卻散熱，保證其持續(xù)工作。
[0024]具體地，針對雙母線變流器，本實(shí)施例的第一發(fā)熱器件31對應(yīng)其中一母線，第二發(fā)熱器件32對應(yīng)其中另一母線，當(dāng)其中一母線上的功率器件發(fā)生故障時(shí)，變流器可利用另一母線進(jìn)行單母線運(yùn)行，這時(shí)本實(shí)施例的水冷系統(tǒng)可以停止對故障母線的相應(yīng)發(fā)熱器件供水散熱，而只給運(yùn)行中的母線對應(yīng)的發(fā)熱器件供水，從而保障單母線的正常運(yùn)行，這樣提高了變流器的可靠性，避免了由于維護(hù)而造成的發(fā)電量損失，提高了器件的使用率，提高了水冷系統(tǒng)的效率，從整機(jī)的角度看，提升了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率。具體地，本實(shí)施例的第一三通閥2為電動(dòng)三通閥，以便于采用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，其具體為全不銹鋼T型電動(dòng)三通閥。散熱器4為水風(fēng)散熱器(或稱為空氣散熱器，即將熱量發(fā)散到空氣中的散熱器)。
[0025]進(jìn)一步地，本實(shí)施例的第一發(fā)熱器件31和第二發(fā)熱器件32并聯(lián)后與調(diào)節(jié)閥5連通，調(diào)節(jié)閥5與散熱器4連通，這里調(diào)節(jié)閥5可以在第一發(fā)熱器件31或第二發(fā)熱器件32單獨(dú)運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)水冷系統(tǒng)整體的水阻，進(jìn)而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力，使系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定。具體地，本實(shí)施例的調(diào)節(jié)閥5為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以便于采用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
[0026]本實(shí)施例中，在第一發(fā)熱器件31和第二發(fā)熱器件32所在的支路上均設(shè)有單向閥3，這里設(shè)置兩個(gè)單向閥3，可以防止兩個(gè)支路之間的回流，減小系統(tǒng)的損壞風(fēng)險(xiǎn)。另外，也可以只在其中一條支路上設(shè)置單向閥3。
[0027]為了解決寒冷條件下變流器的預(yù)熱問題，本實(shí)施例還包括與散熱器4并聯(lián)的內(nèi)循環(huán)管路6，內(nèi)循環(huán)管路6與第二三通閥7的第一接口連通，散熱器4與第二三通閥7的第二接口連通，第二三通閥7的第三接口與不銹鋼管道8連通，不銹鋼管道8與循環(huán)栗1連通，在不銹鋼管道8中設(shè)有加熱器81，這樣當(dāng)環(huán)境溫度低于變流器的啟動(dòng)溫度時(shí)，水冷系統(tǒng)可以對變流器進(jìn)行加熱，將其加熱到變流器允許的溫度值，然后才開啟變流器。具體工作流程為:啟動(dòng)循環(huán)栗1和加熱器81，控制第二三通閥7切換為內(nèi)循環(huán)(即打開內(nèi)循環(huán)管路6這條支路，關(guān)閉散熱器4支路)，被不銹鋼管道8中的加熱器81加熱的液體不斷被送到變流器，對變流器內(nèi)部及管路連接器件進(jìn)行加熱。當(dāng)變流器被加熱至允許的溫度值后，啟動(dòng)變流器，變流器的發(fā)熱器件產(chǎn)生熱量，這時(shí)控制第二三通閥7切換為外循環(huán)(即關(guān)閉內(nèi)循環(huán)管路6這條支路，打開散熱器4支路)，從而開始利用散熱器4進(jìn)行散熱，這里采用內(nèi)循環(huán)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的效率更高。本實(shí)施例進(jìn)一步在內(nèi)循環(huán)管路6中設(shè)有球閥61，這里球閥61可以起到增加內(nèi)循環(huán)阻力的作用，當(dāng)?shù)诙ㄩy7進(jìn)行內(nèi)外循環(huán)切換時(shí)，系統(tǒng)壓力不會出現(xiàn)較大的波動(dòng)。具體地，本實(shí)施例的第二三通閥7為電動(dòng)三通閥，以便于采用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，其具體為全不銹鋼L型電動(dòng)三通閥。本實(shí)施例進(jìn)一步在不銹鋼管道8上連接有加水排水閥82，從而可根據(jù)需要對系統(tǒng)進(jìn)行加水或者排水。
[0028]本實(shí)施例中，循環(huán)栗1、第一三通閥2、第一發(fā)熱器件31、第二發(fā)熱器件32、內(nèi)循環(huán)管路6、第二三通閥7和不銹鋼管道8均位于變流器柜體9的內(nèi)部，散熱器4位于變流器柜體9的外部，這里將水冷系統(tǒng)的這些器件嵌入、集成在變流器柜體9的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了變流器的高度集成化，降低了成本，在提高變流器柜體9內(nèi)的空間利用率的同時(shí)，使得整個(gè)水冷系統(tǒng)的管路相對縮短，減小了水冷系統(tǒng)的阻力，提高了水冷系統(tǒng)的效率。另外，前面所說的單向閥3、調(diào)節(jié)閥5和球閥61也位于變流器柜體9的內(nèi)部。
[0029]在前述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例在循環(huán)栗1與第一三通