专利名称：一种大功率水冷变流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风电技术领域，尤其涉及一种大功率水冷变流器。
背景技术：
风力并网发电技术是可再生能源技术的重要组成部分，近几年也获得了长足发展，部分技术实现了商业化，但还存在一些不足。特别在大功率变流器装置应用中，变流器装置的整体结构普遍存在不紧凑、接线复杂等问题，不利于变流器装置在狭小的塔筒内部空间内的安装和维护。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种大功率水冷变流器，以解决现有变流器装置结构不紧凑、接线复杂、安装和维护不方便的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种大功率水冷变流器，包括长方体柜体，所述柜体内设置有配电控制柜(I)、整流柜(2 )和逆变柜(3 );所述配电控制柜(I)、整流柜(2 )和逆变柜(3 )三者的电路系统之间通过铜排和电缆实现电气连接；所述配电控制柜(I)包括前腔体和后腔体，所述前腔体内设有控制系统(4)，所述后腔体内设有配电系统(5 )。优选地，所述控制系统(4)的左侧面或右侧面设置有使所述控制系统(4)在水平面内旋转的旋转部件；所述配电系统包括由上到下依次设置的机侧接触器(18)和网侧E型开关(19)。优选地，所述整流柜(2)包括上腔体、中腔体和下腔体；所述上腔体包括沿所述柜体长度方向竖直放置的三只单相功率模组(8)，所述单相功率模组(8)内设有风道；所述风道的进风口位于所述单相功率模组(8)的顶部，所述风道的出风口位于所述单相功率模组(8)的底部；所述中腔体包括三个散热风扇(9)，与三只单相功率模组(8)—一对应，所述散热风扇(9)设置于所述单相功率模组(8)的出风口处； 所述下腔体包括从前到后依次设置的接线系统(10)和机侧电抗器(11);所述机侧电抗器(11)的三相分别与三只单相功率模组(8)通过铜排实现电气连接。优选地，所述逆变柜(3)包括上腔体、中腔体和下腔体；所述上腔体包括沿所述柜体长度方向竖直放置的三只单相功率模组(8’)，所述单相功率模组(8’)内设有风道；所述风道的进风口位于所述单相功率模组(8’)的顶部，所述风道的出风口位于所述单相功率模组(8’)的底部；所述中腔体包括三个散热风扇(9’)，与三只单相功率模组(8’)一一对应，所述散热风扇(9’)设置于所述单相功率模组(8’)的出风口处；所述下腔体包括沿所述柜体长度方向设置的网侧第一电抗器(12)和网侧第二电抗器(13);所述网侧第一电抗器(12)和网侧第二电抗器(13)之间、网侧第二电抗器(13)的三相和三只单相功率模组(8’ )之间通过铜排实现电气连接。优选地，所述整流柜(2)和逆变柜(3)相邻设置，且内部均设有通水支路；所述变流器还包括进水总管(6)和出水总管(7)；所述进水总管(6)位于所述整流柜(2)和逆变柜(3)的底部，所述进水总管(6)的出水端通过软管与所述通水支路的进水端连接；所述出水总管(7)位于所述整流柜(2)和逆变柜(3)的顶部，所述出水总管(7)的进水端并通过软管与所述通水支路的出水端连接；所述进水总管(6)的进水端和所述出水总管(7)的出水端位于所述变流器的同侧。优选地，所述柜体顶部设有上顶板(14)，所述上顶板(14)上设置有起吊横梁(17);所述柜体底部设有下底板(15)，位于所述配电控制柜(I)顶部的所述上顶板(14)和位于所述配电控制柜(I)底部的所述下底板(15)上设有线缆进出孔，所述线缆进出孔处安装有防水端子(16)。从上述的技术方案可以看出，本实用新型将变流器的各个部件按功能区分并组合为三个功能柜，即用于配电控制的配电控制柜、用于整流的整流柜和用于逆变的逆变柜。三个功能柜之间通过铜排和电缆实现电气连接，结构简单紧凑，接线明了。且配电控制柜中的控制系统位于柜体前部，既便于整机信号调试和线缆排查，又利于对变流器的安装和维护。因此，本实用新型解决了现有变流器装置结构不紧凑、接线复杂、安装和维护不方便的问题。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例所提供的大功率水冷变流器的一种俯视结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的大功率水冷变流器的另一种俯视结构示意图；图3为本实用新型实施例所提供的大功率水冷变流器的在第一状态下的主视结构示意图；图4为本实用新型实施例所提供的大功率水冷变流器的在第二状态下的主视结构示意图；图5为本实用新型另一实施例所提供的大功率水冷变流器的主视图；图6为本实用新型又一实施例所提供的大功率水冷变流器的主视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供了一种大功率水冷变流器，以解决现有变流器装置结构不紧凑、接线复杂、安装和维护不方便的问题。参照图1或2，本实用新型实施例提供的大功率水冷变流器，包括一个长方体柜体，该柜体内沿该柜体长度方向设置有配电控制柜1、整流柜2和逆变柜3组成。图1、2只示出了整流柜2位于中间、配电控制柜I和逆变柜3位于两侧时的结构，这样沿电路走向设置各柜体，便于接线；实际应用中，也可以将配电控制柜I或逆变柜3置于中间位置。配电控制柜1、整流柜2和逆变柜3三者的电路系统之间通过铜排和电缆实现电气连接。配电控制柜I分为前腔体和后腔体两部分，前腔体内设有控制系统4，后腔体内设有配电系统5。由上述大功率水冷变流器结构可知，本实用新型实施例将变流器的各个部件按功能区分并组合为三个功能柜，即用于配电控制的配电控制柜、用于整流的整流柜和用于逆变的逆变柜。三个功能柜之间通过铜排和电缆实现电气连接，结构简单紧凑，接线明了。且配电控制柜中的控制系统位于柜体前部，既便于整机信号调试和线缆排查，又利于对变流器的安装和维护。因此，本实用新型解决了现有变流器装置结构不紧凑、接线复杂、安装和维护不方便的问题。参见图31，本实用新型另一实施例提供的大功率水冷变流器，也包括一个长方体柜体，该柜体内沿该柜体长度方向设置有配电控制柜1、整流柜2和逆变柜3组成。配电控制柜1、整流柜2和逆变柜3三者的电路系统之间通过铜排和电缆实现电气连接。配电控制柜I分为前腔体和后腔体两部分，前腔体内设有控制系统4，后腔体内设有配电系统5。配电系统5包括由上到下依次设置的机侧接触器18和网侧E型开关19。电缆由位于上部的机侧接触器18输入、由位于下部的网侧E型开关19输出，即上进下出，使得接线路径最短。控制系统4为旋转门结构，其左侧面或右侧面竖直设置有使控制系统4在水平面内旋转的旋转部件。该旋转部件可以为转轴、铰链等。所谓旋转门结构，即控制系统4相当于一扇向左或向右打开的门。如图3所示，当变流器处于第一状态(即“门”关闭)时，控制系统4位于柜体前部，既便于整机信号调试和线缆排查，又利于对变流器的安装和维护。需要对配电系统5进行维护时，只需使变流器处于第二状态，如图4所示，即控制系统4向外旋转至少90° (“门”打开)，配电系统5露出，从而可直接对配电系统5进行操作。整流柜2和逆变柜3均由上、中、下三个腔体组成。整流柜2的上腔体包括沿柜体长度方向竖直放置的三只单相功率模组8，单相功率模组8内设有风道；该风道的进风口位于单相功率模组8的顶部，风道的出风口位于单相功率模组8的底部。每个单相功率模组8的出风口处均设有散热风扇9，3个散热风扇9组成了整流柜2的中腔体。整流柜2的下腔体包括接线系统10和机侧电抗器11，分别位于整流柜2的下腔体的前部、后部。其中，机侧电抗器11的三相分别与三只单相功率模组8通过铜排实现电气连接。与控制系统4类似，接线系统10亦可设计为“旋转门结构”，如图3所示，当变流器处于第一状态时，接线系统10位于整流柜2下腔体的最前端，便于接线及线缆排查；如图4所示，当变流器处于第二状态(即接线系统I O打开)时，位于后部的机侧电抗器11可露出。逆变柜3的上腔体包括沿柜体长度方向竖直放置的三只单相功率模组8’，单相功率模组8内设有风道；该风道的进风口位于单相功率模组8’的顶部，风道的出风口位于单相功率模组8’的底部。每个单相功率模组8’的出风口处均设有散热风扇9’，3个散热风扇9’组成了逆变柜3的中腔体。逆变柜3的下腔体包括沿柜体长度方向设置的网侧第一电抗器12和网侧第二电抗器13。其中，网侧第一电抗器12和网侧第二电抗器13之间、网侧第二电抗器13的三相和三只单相功率模组8’之间通过铜排实现电气连接。上述实施例中，整流柜2和逆变柜3的中部均设有散热风扇，位于上部的单相功率模组竖直放置且内设风道，使得整流柜2和逆变柜3内总体风道通畅，实现全封闭环境中(即整流柜2和逆变柜3内部)的热交换，提高散热性能。另外，沿柜体长度方向看来，上部为单相功率模组，下部为机侧电抗器11、网侧第一电抗器12和网侧第二电抗器13，使得结构简单流畅，铜排走线整齐明了，杂散电感小。三个电抗器重心降至最低，减小了电抗器震动对变流器整机运行的影响。参照图5，在本实用新型的其他实施例中，上述所有实施例所述的变流器均可设置进水总管6和出水总管7，整流柜2和逆变柜3相邻设置且内部均设有通水支路。进水总管6位于整流柜2和逆变柜3的底部，进水总管6的出水端通过软管与各通水支路的进水端连接。出水总管7位于整流柜2和逆变柜3的顶部，出水总管7的进水端通过软管与各通水支路的出水端连接。进水总管6的进水端和出水总管7的出水端位于柜体的同一侧面，便于安装外接水路循环系统。配电控制柜I位于柜体的最左侧时，进水总管6的进水端和出水总管7的出水端都位于柜体的右侧面(如图5所示)；反之配电控制柜I位于柜体的最右侧时，进水总管6的进水端和出水总管7的出水端则都位于柜体的左侧面。上述结构使得冷却水下进上出，热流向上，使得热交换更加充分，冷却效率更高。整流柜和逆变柜相邻设置，进水总管、出水总管及各通水支路都不经过配电控制柜，缩短了水管的长度，降低了成本，为机侧和网侧预留了足够的空间，同时也降低了潮湿环境对配电控制系统的影响。另外,如图6所示,上述所有实施例中，长方体柜体的上顶板14上设置有起吊横梁17，便于对变流器进行整机起吊、移动；上顶板14和下底板15上均设有线缆进出孔，该线缆进出孔位于配电控制柜I 一侧。线缆进出孔处安装有防水端子16，既可以防水防潮，又可以防止鼠蛇等生物对配电控制柜1、整流柜2和逆变柜3线缆的破坏，还可以避免塔顶发动机漏油对变流器造成污染。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种大功率水冷变流器，其特征在于，包括长方体柜体，所述柜体内设置有配电控制柜(I)、整流柜(2 )和逆变柜(3 );所述配电控制柜(I)、整流柜(2 )和逆变柜(3 )三者的电路系统之间通过铜排和电缆实现电气连接；所述配电控制柜(I)包括前腔体和后腔体，所述前腔体内设有控制系统(4)，所述后腔体内设有配电系统(5)。
2.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述控制系统(4)的左侧面或右侧面设置有使所述控制系统(4)在水平面内旋转的旋转部件。
3.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述配电系统(5)包括由上到下依次设置的机侧接触器(18)和网侧E型开关(19)。
4.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述整流柜(2)包括上腔体、中腔体和下腔体；所述上腔体包括沿所述柜体长度方向竖直放置的三只单相功率模组(8)，所述单相功率模组(8)内设有风道；所述风道的进风口位于所述单相功率模组(8)的顶部，所述风道的出风口位于所述单相功率模组(8)的底部；所述中腔体包括三个散热风扇(9)，与三只单相功率模组(8)—一对应，所述散热风扇(9)设置于所述单相功率模组(8)的出风口处；所述下腔体包括从前到后依次设置的接线系统(10)和机侧电抗器(11);所述机侧电抗器(11)的三相分别与三只单相功率模组(8)通过铜排实现电气连接。
5.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述逆变柜(3)包括上腔体、中腔体和下腔体；所述上腔体包括沿所述柜体长度方向竖直放置的三只单相功率模组(8’)，所述单相功率模组(8’)内设有风道；所述风道的进风口位于所述单相功率模组(8’)的顶部，所述风道的出风口位于所述单相功率模组(8’)的底部；所述中腔体包括三个散热风扇(9’)，与三只单相功率模组(8’ ) 一一对应，所述散热风扇(9’)设置于所述单相功率模组(8’)的出风口处；所述下腔体包括沿所述柜体长度方向设置的网侧第一电抗器(12)和网侧第二电抗器(13);所述网侧第一电抗器(12)和网侧第二电抗器(13)之间、网侧第二电抗器(13)的三相和三只单相功率模组(8’ )之间通过铜排实现电气连接。
6.根据权利要求f5任一项所述的变流器，其特征在于，所述整流柜(2)和逆变柜(3)相邻设置，且内部均设有通水支路；所述变流器还包括进水总管(6)和出水总管(7)；所述进水总管(6 )位于所述整流柜(2 )和逆变柜(3 )的底部，所述进水总管(6 )的出水端通过软管与所述通水支路的进水端连接；所述出水总管(7)位于所述整流柜(2)和逆变柜(3)的顶部，所述出水总管(7)的进水端通过软管与所述通水支路的出水端连接；所述进水总管(6)的进水端和所述出水总管(7)的出水端位于所述柜体的同侧。
7.根据权利要求广5任一项所述的变流器，其特征在于，所述柜体的上顶板上设置有起吊横梁(17);所述柜体的上顶板和下底板上均设有线缆进出孔，所述线缆进出孔位于所述配电控制柜(I) 一侧；所述线缆进出孔处安装有防水端子(16)。
专利摘要本实用新型公开了一种大功率水冷变流器，包括长方体柜体，所述柜体内设置有配电控制柜、整流柜和逆变柜；所述配电控制柜、整流柜和逆变柜三者的电路系统之间通过铜排和电缆实现电气连接；配电控制柜包括前腔体和后腔体，前腔体内设有控制系统，后腔体内设有配电系统。本实用新型结构简单紧凑，接线明了；且配电控制柜中的控制系统位于柜体前部，既便于整机信号调试和线缆排查，又利于对变流器的安装和维护。因此，本实用新型解决了现有变流器装置结构不紧凑、接线复杂、安装和维护不方便的问题。
文档编号H02M1/00GK202872614SQ201220488079
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者陶高周, 罗宣国, 时晓蕾, 魏世民, 夏丽建 申请人:阳光电源股份有限公司