一种风力发电功率单元机柜的冷却装置的制作方法

本实用新型涉及风力发电领域，具体涉及风力发电机组冷却装置。

背景技术：

现有技术中，风力发电机组使用的变频器主要的冷却方式为水冷型，变频器在大风满功率运行时会出现温度过高现象，温度过高会使电器元件性能失效，工作稳定性变差，导致停机现象，造成机组可利用率降低，严重时甚至会出现炸机现象，带来非常严重的经济损失，其中变频器过温现象是风电行业面临的普遍现象。现有技术在机组满发时，如果变频器水冷系统冷却液温度高于38℃，就会自动限功率运行，严重影响了机组可利用率及发电量。同时，风电机组变频器功率单元机柜由于考虑环境粉尘过滤密封严实，在大风满发状态下仅靠水冷散热系统无法满足功率单元降温散热要求。因此治理过温问题迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术中风力发电功率单元机柜满发状态下，水冷散热系统无法满足功率单元降温需求的问题。

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供的一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，包括主管道，所述主管道上端固定在功率单元机柜顶部的小圆通孔上，下端固定在所述功率单元机柜底部的大圆通孔上，所述主管道与所述功率单元机柜的内腔形成环形通路，所述主管道下部开设冷媒通孔，冷空气通过所述冷媒通孔借助所述主管道排入功率单元机柜内，所述主管道上还设有泄压电磁阀。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，所述主管道上端分成若干分支管道，每个所述分支管道固定在功率单元机柜顶部对应的小圆通孔上。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，所述大圆通孔上安装有导风部件，用于将功率单元机柜中密度较大的空气排入主管道。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，所述冷媒通孔连接有冷媒管道，所述冷媒管道上设有单通电磁阀，所述单通电磁阀一端连接在所述冷媒管道上，另一端连接至冷媒供入端，控制冷媒排入主管道。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，所述大圆通孔和与冷媒通孔之间的主管道一侧开设泄压通孔，所述泄压通孔连接有泄压管道，所述泄压电磁阀安装在泄压管道上，所述泄压电磁阀为常闭电磁阀，当环形通路内气压达到泄压电磁阀的设定值时，泄压电磁阀打开。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，所述功率单元机柜内部安装有温度探测器，用于采集功率单元机柜内部温度，当功率单元机柜内部温度高于设定值时，通过外部控制系统控制单通电磁阀打开，当功率单元机柜内部温度低于设定值时，通过外部控制系统控制单通电磁阀关闭。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，每个所述分支管道上均安装有降温电磁阀，用于将主管道内混合的低温气体排入功率单元机柜内。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，所述导风部件为轴流风扇。

进一步的，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置，其中，所述冷空气的冷媒为干冰介质。

本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型只涉及在功率单元机柜体上进行改造，不对其内部进行改动，可以配合水冷系统一起使用，提高了功率单元机柜的冷却效率；本装置与外部控制系统形成阀控逻辑，间隔供入冷媒，不会造成冷媒的过渡使用，节省冷却成本；其装置整体安装便捷，冷却效果明显。

下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种风力发电功率单元机柜的冷却装置的具体实施方式，包括主管道1，主管道1上端固定在功率单元机柜2顶部的小圆通孔21上，下端固定在功率单元机柜2底部的大圆通孔22上，主管道1与功率单元机柜2的内腔形成环形通路，主管道1下部开设冷媒通孔11，冷空气通过冷媒通孔11借助主管道1排入功率单元机柜2内，主管道1上还设有泄压电磁阀51。

在本实施例中，主管道1设置在功率单元机柜2的外部，主管道1与功率单元机柜内腔形成环状通路，冷空气从主管道1下部开设的冷媒通孔中排入，经过功率单元机柜2顶部的小圆通孔21排入功率单元机柜2内，使得功率单元机柜2中的功率单元降温，功率单元在满发状态下升温较快，上述方式通过功率单元机本身的水冷装置进一步降温，防止功率单元机柜2中功率单元出现温度过高的情况，主管道1上还设有泄压电磁阀51，当功率单元机柜2中气压大于泄压电磁阀51预设值时，泄压电磁阀51打开，泄压电磁阀51打开的同时也会带走大部分热量，有利于降低功率单元机柜2温度。

在上述实施例的基础上，本实用新型一实施例中，大圆通孔22和与冷媒通孔11之间的主管道1一侧开设泄压通孔13，泄压通孔13连接有泄压管道5，泄压电磁阀51安装在泄压管道5上，泄压电磁阀51为常闭电磁阀，当环形通路内气压达到泄压电磁阀51的设定值时，泄压电磁阀51打开。

在上述实施例的基础上，本实用新型一实施例中，将主管道1上端分成若干分支管道12，每个分支管道12固定在功率单元机柜2顶部对应的小圆通孔21上。将主管道1上端分成若干分支管道12，分支管道12均布在功率单元机柜2顶部，将原有冷空气由一特定位置排入功率单元机柜2改为多位置排入功率单元机柜2，排入的冷空气的作用范围也由局部扩展到整体，更有利于功率单元机柜2内功率单元的散热。

在上述实施例的基础上，本实用新型一实施例中，在大圆通孔22上安装有导风部件3，用于将功率单元机柜2中密度较大的空气排入主管道1，导风部件3固定安装在功率单元机柜2底部的大圆通孔22上，导风部件3将功率单元机柜2中的空气自内向外排入主管道1中，进而加速环形通路中空气的循环流动速度，并混合冷媒通孔11中排入主管道1中的冷空气带走功率单元机柜2功率单元产生的热量。

在上述实施例的基础上，本实用新型一实施例中，冷媒通孔11连接有冷媒管道4，冷媒管道4上设有单通电磁阀41，单通电磁阀41一端连接在冷媒管道4上，另一端连接至冷媒供入端42，控制冷媒排入主管道1。

在上述实施例的基础上，本实用新型一实施例中，功率单元机柜2内部安装有温度探测器6，用于采集功率单元机柜内部温度。

本实施例中，外部控制系统为现有的信号控制系统，根据温度探测器6采集到的信号控制单通电磁阀41的开、闭。其具体的控制过程如下：当功率单元机柜2内部温度高于设定值时，外部控制系统控制单通电磁阀41打开，当功率单元机柜2内部温度低于设定值时，外部控制系统控制单通电磁阀41关闭，这样单通电磁阀41就不会一直处于打开状态，在满足功率单元机柜2内功率单元降温需求的前提下，节省了冷源的使用量，减少了成本。

在上述实施例的基础上，本实用新型一实施例中，每个分支管道12上均安装有降温电磁阀7，用于将主管道1内混合的低温气体排入功率单元机柜2内。

本实施例中，首先单通电磁阀41打开，冷空气补入主管道1中，在导风部件3的作用下将功率单元机柜2中的热空气充分与冷空气混合，在冷空气的持续补入下单通电磁阀41打开，混合的低温空气排入功率单元机柜2内。

需要说明的是，以上实施例中的导风部件3为轴流风扇，冷空气的冷媒为干冰介质。

本实用新型中的单通电磁阀41、泄压电磁阀51、温度探测器6、降温电磁阀7的动作原理如下：在实际应用中，功率单元机柜2内安装功率单元，功率单元在满发状态下发热产生热量。温度探测器6确定功率单元机柜2内热量的聚集变化，当功率单元机柜2内达到温度探测器6设定的值后，外部控制系统控制单通电磁阀41打开。以干冰介质作为冷媒的冷空气从单通电磁41中排入主管道1，形成逐渐增加的正压力将降温电磁阀7导通，冷却混合气体由上部键入功率单元机柜2内。在轴流风扇的作用下带动气体整体循环。当功率单元机柜2内压值达到泄压电磁阀51开阀压力时，环状腔体被快速排气大量带走热量。泄压电磁阀51的开阀压力大于降温电磁阀7开阀压力，降温电磁阀7的开阀压力大于标准大气压的压力。功率单元机柜2内的气体受热膨胀，其功率单元机柜2内压强升高，当功率单元机柜2内压强到达泄压电磁阀51的开阀压力时功率单元机柜2内的温度便是温度探测器6的设定值。在单通电磁阀41、泄压电磁阀51、温度探测器6、降温电磁阀7和外部控制系统的配合下间隔补入冷空气，实现功率单元机柜2内部功率单元降温处理。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种变型，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。