[發明專利]一種泵驅兩相風電變流器冷卻系統

在審

• 申請號: 202010020332.1
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111200922A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 盧革
• 申請（專利權）人: 普利萊（天津）燃氣設備有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種泵驅兩相風電變流器冷卻系統，包括泵驅裝置、變流器控制柜冷卻系統、冷凝器、制冷劑循環管道；所述泵驅裝置包括制冷劑循環泵、加熱器、儲液罐、第一出口回路、第二出口回路、制冷劑連接管道、過濾器、止回閥、電動閥、電磁閥、旁通閥、測壓裝置；所述變流器控制柜冷卻系統包括進液總管、出液總管、溫度調節閥、換熱盤管；所述泵驅裝置將液態制冷劑驅動到變流器控制柜冷卻系統，液態制冷劑經過變流器控制柜冷卻系統后吸收熱量變為氣態制冷劑，氣態制冷劑經過冷凝器后被冷凝為過冷液體，再重新并進入泵驅裝置內，依此往復循環。本發明提高了發電密度，使換熱效率更高，體積更小，使用更可靠。

技術領域

本發明屬于風電變流器冷卻技術領域，尤其涉及一種泵驅兩相風電變流器冷卻系統。

背景技術

風能是可再生，清潔無污染的能源，在環保節能成為一項日益受到關注的今天，風能替代傳統能源也備受國人關注。但其不穩定性給風電并網及大規模應用帶來巨大困難。風電變流器通過整流、逆變原理將不穩定的風電變換成為電壓、頻率、相位符合并網要求的電能的控制裝置，是風力發電中不可或缺的環節。也正于此，風電變流器的使用壽命與工作穩定性備受社會關注。風電變流器在工作過程中會產生大量的熱量，比如一個1.5MW的變流器產生的熱量將高達60kw，這些熱量如集聚在控制柜內沒有被及時的帶走，則會嚴重影響變流器的使用壽命。為保證變流器的正常工作，需要對變流器進行冷卻。目前在風電行業，對變流器的冷卻都是采用乙二醇的水溶液進行冷卻，這種冷卻系統存在以下問題：

(1)乙二醇水溶液在換熱后，溫度會升高，換熱不均勻。

(2)乙二醇水溶液冰點越低，濃度越高，導熱系數越低，因此設備體積較大。

(3)乙二醇水溶液長期使用容易酸敗，腐蝕管道。為緩解腐蝕，管道設備通常采用316不銹鋼材質，成本高昂。

(4)乙二醇水溶液在使用一段時間后，冰點會升高，如不及時更換則會帶來冰堵的風險，影響冷卻系統的正常使用。

當前的風電變流器的冷卻技術已成為制約行業發展的一個重要因素。為提高發電密度，一種換熱效率更高，體積更小，使用更可靠的風電冷卻系統的研發已經迫在眉睫。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種泵驅兩相風電變流器冷卻系統，包括泵驅裝置、變流器控制柜冷卻系統、冷凝器、制冷劑循環管道；所述泵驅裝置包括制冷劑循環泵、加熱器、儲液罐、第一出口回路、第二出口回路、制冷劑連接管道、過濾器、止回閥、電動閥、電磁閥、旁通閥、測壓裝置；所述變流器控制柜冷卻系統包括進液總管、出液總管、溫度調節閥、換熱盤管；所述泵驅裝置與變流器控制柜冷卻系統相連接，所述變流器控制柜冷卻系統與冷凝器相連接，所述冷凝器與泵驅裝置相連接；所述泵驅裝置將液態制冷劑驅動到變流器控制柜冷卻系統，液態制冷劑經過變流器控制柜冷卻系統后吸收熱量變為氣態制冷劑，氣態制冷劑經過冷凝器后被冷凝為過冷液體，再重新并進入泵驅裝置內，依此往復循環。

優選的，所述制冷劑循環泵的入口設有過濾器，出口設有止回閥，所述制冷劑循環泵的出口通過制冷劑連接管道連接加熱器，所述加熱器與電動閥并聯，所述加熱器的出口連接測壓裝置，所述測壓裝置與變流器控制柜冷卻系統相連接；所述制冷劑循環泵的入口連接儲液罐，所述儲液罐出口與電動閥通過制冷劑管道與制冷劑循環泵的出口相連。

優選的，所述變流器控制柜冷卻系統包含有兩個及以上并聯的換熱盤管，所述并聯換熱管盤連接有進液總管和出液總管，所述進液總管與換熱盤管之間的支路上設置有溫度調節閥，所述溫度調節閥根據換熱盤管出口的溫度自動調節閥門開度，控制支路制冷劑的流量。

優選的，所述泵驅裝置有四個接口，所述泵驅裝置通過第一截止閥和第一柔性連接裝置與變流器控制柜冷卻系統的進口相連，所述變流器控制柜冷卻系統的出口通過第二截止閥和第二柔性連接裝置與泵驅裝置相連；所述泵驅裝置通過第三截止閥和第三柔性連接裝置與冷凝器的進口相連，所述冷凝器的出口通過第四截止閥和第四柔性連接裝置與泵驅裝置相連。