一种泵驱两相风电变流器冷却系统的制作方法

本发明属于风电变流器冷却技术领域，尤其涉及一种泵驱两相风电变流器冷却系统。

背景技术：

风能是可再生，清洁无污染的能源，在环保节能成为一项日益受到关注的今天，风能替代传统能源也备受国人关注。但其不稳定性给风电并网及大规模应用带来巨大困难。风电变流器通过整流、逆变原理将不稳定的风电变换成为电压、频率、相位符合并网要求的电能的控制装置，是风力发电中不可或缺的环节。也正于此，风电变流器的使用寿命与工作稳定性备受社会关注。风电变流器在工作过程中会产生大量的热量，比如一个1.5mw的变流器产生的热量将高达60kw，这些热量如集聚在控制柜内没有被及时的带走，则会严重影响变流器的使用寿命。为保证变流器的正常工作，需要对变流器进行冷却。目前在风电行业，对变流器的冷却都是采用乙二醇的水溶液进行冷却，这种冷却系统存在以下问题：

(1)乙二醇水溶液在换热后，温度会升高，换热不均匀。

(2)乙二醇水溶液冰点越低，浓度越高，导热系数越低，因此设备体积较大。

(3)乙二醇水溶液长期使用容易酸败，腐蚀管道。为缓解腐蚀，管道设备通常采用316不锈钢材质，成本高昂。

(4)乙二醇水溶液在使用一段时间后，冰点会升高，如不及时更换则会带来冰堵的风险，影响冷却系统的正常使用。

当前的风电变流器的冷却技术已成为制约行业发展的一个重要因素。为提高发电密度，一种换热效率更高，体积更小，使用更可靠的风电冷却系统的研发已经迫在眉睫。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种泵驱两相风电变流器冷却系统，包括泵驱装置、变流器控制柜冷却系统、冷凝器、制冷剂循环管道；所述泵驱装置包括制冷剂循环泵、加热器、储液罐、第一出口回路、第二出口回路、制冷剂连接管道、过滤器、止回阀、电动阀、电磁阀、旁通阀、测压装置；所述变流器控制柜冷却系统包括进液总管、出液总管、温度调节阀、换热盘管；所述泵驱装置与变流器控制柜冷却系统相连接，所述变流器控制柜冷却系统与冷凝器相连接，所述冷凝器与泵驱装置相连接；所述泵驱装置将液态制冷剂驱动到变流器控制柜冷却系统，液态制冷剂经过变流器控制柜冷却系统后吸收热量变为气态制冷剂，气态制冷剂经过冷凝器后被冷凝为过冷液体，再重新并进入泵驱装置内，依此往复循环。

优选的，所述制冷剂循环泵的入口设有过滤器，出口设有止回阀，所述制冷剂循环泵的出口通过制冷剂连接管道连接加热器，所述加热器与电动阀并联，所述加热器的出口连接测压装置，所述测压装置与变流器控制柜冷却系统相连接；所述制冷剂循环泵的入口连接储液罐，所述储液罐出口与电动阀通过制冷剂管道与制冷剂循环泵的出口相连。

优选的，所述变流器控制柜冷却系统包含有两个及以上并联的换热盘管，所述并联换热管盘连接有进液总管和出液总管，所述进液总管与换热盘管之间的支路上设置有温度调节阀，所述温度调节阀根据换热盘管出口的温度自动调节阀门开度，控制支路制冷剂的流量。

优选的，所述泵驱装置有四个接口，所述泵驱装置通过第一截止阀和第一柔性连接装置与变流器控制柜冷却系统的进口相连，所述变流器控制柜冷却系统的出口通过第二截止阀和第二柔性连接装置与泵驱装置相连；所述泵驱装置通过第三截止阀和第三柔性连接装置与冷凝器的进口相连，所述冷凝器的出口通过第四截止阀和第四柔性连接装置与泵驱装置相连。

优选的，所述第一出口回路连接变流器控制柜冷却系统的出口、冷凝器的入口以及制冷剂循环泵的入口，所述第一出口回路与制冷剂循环泵的入口之间设有旁通阀。

优选的，所述第二出口回路连接冷凝器的出口与制冷剂循环泵的入口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过泵驱装置将液态制冷剂驱动到变流器控制柜冷却系统，液态制冷剂经过变流器控制柜冷却系统后吸收其热量变为气态制冷剂，气态制冷剂经过冷凝器后被冷凝为过冷液体，并进入泵驱装置内，依此往复循环，提高了发电密度，使换热效率更高，体积更小，使用更可靠。

附图说明

图1是泵驱两相风电变流器冷却系统的结构示意图。

图中：1-制冷剂循环泵；2-加热器；3-储液罐；4-制冷剂连接管道；5-测压装置；6-过滤器；7-止回阀；4-1电动阀；4-2旁通阀；4-3电磁阀；8-第一出口回路；9-第二出口回路；10-进液总管；11-出液总管；12-温度调节阀；13-换热盘管；5-1第一柔性连接装置；5-2第一柔性连接装置；5-3第一柔性连接装置；5-4第一柔性连接装置；5-5第一截止阀；5-6第二截止阀；5-7第三截止阀；5-8第四截止阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1所示，一种泵驱两相风电变流器冷却系统，包括泵驱装置、变流器控制柜冷却系统、冷凝器、制冷剂循环管道；所述泵驱装置包括制冷剂循环泵1、加热器2、储液罐3、第一出口回路8、第二出口回路9、制冷剂连接管道4、过滤器6、止回阀7、电动阀4-1、电磁阀4-3、旁通阀4-2、测压装置5；所述变流器控制柜冷却系统包括进液总管10、出液总管11、温度调节阀12、换热盘管13；所述泵驱装置与变流器控制柜冷却系统相连接，所述变流器控制柜冷却系统与冷凝器相连接，所述冷凝器与泵驱装置相连接；所述泵驱装置将液态制冷剂驱动到变流器控制柜冷却系统，液态制冷剂经过变流器控制柜冷却系统后吸收热量变为气态制冷剂，气态制冷剂经过冷凝器后被冷凝为过冷液体，再重新并进入泵驱装置内，依此往复循环。

具体的，所述储液罐3储存有饱和两相制冷剂，液态制冷剂经过过滤器6后被制冷剂循环泵1吸入并通过制冷剂管道4先后进入加热器2、电动阀4-1、测压装置5、第一截止阀5-5、第一柔性连接装置5-1及进入变流器控制柜冷却系统；从变流器控制柜冷却系统出来的气态制冷剂经过第二截止阀5-6和第二柔性连接装置5-2后进入泵驱装置，并可通过第三截止阀5-7和第三柔性连接装置5-3进入冷凝器，或者通过电动阀4-2与冷凝器出口通过第四截止阀5-8和第四柔性连接装置5-4连接，气态制冷剂经过冷凝器冷凝后变成过冷液体。

具体的，所述制冷剂循环泵的入口设有过滤器6，出口设有止回阀7，所述制冷剂循环泵的出口通过制冷剂连接管道4连接加热器2，所述加热器2与电动阀4-1并联，所述加热器2的出口连接测压装置5，所述测压装置5与变流器控制柜冷却系统通过第一截止阀5-5和第一柔性连接装置5-1相连接；所述制冷剂循环泵1的入口连接储液罐3，所述储液罐3出口与电动阀4-3通过制冷剂管道4与制冷剂循环泵1的出口相连。

具体的，所述变流器控制柜冷却系统包含有两个及以上并联的换热盘管13，所述并联换热管盘13连接有进液总管10和出液总管11，所述进液总管10与换热盘管13之间的支路上设置有温度调节阀12，所述温度调节阀12根据换热盘管出口的温度自动调节阀门开度，控制支路制冷剂的流量。

具体的，所述第一出口回路8连接变流器控制柜冷却系统的出口、冷凝器的入口以及制冷剂循环泵1的入口，所述第一出口回路8与制冷剂循环泵的入口之间设有旁通阀4-2。

具体的，所述第二出口回路9连接冷凝器的出口与制冷剂循环泵1的入口。

需要说明的是，在本文中，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。