专利名称：一种高压变频装置的制作方法
技术领域：
一种高压变频装置本实用新型涉及变频调速设备，尤其涉及一种高压变频装置。变频器是利用半导体功率器件的开通和关断，将工频电源变换为频率可调的电能控制装置。按供电电压来区分的话，3kV及以上的变频器称为高压变频器，作为一种新型的节能产品，高压变频器被广泛应用于火力发电、化工、矿山、供水等众多行业，并发挥着越来越重要的作用。传统高压变频调速装置采用功率单元串联结构如
图1所示，整个装置包含控制柜
1、功率单元柜2、变压器柜3、旁路柜4和散热通风系统5，共五部分。为了实现高压强电部分与低压控制部分的电磁隔离、功率变换的发热部分与控制电路不发热部分的隔离，现有技术的高压变频器如图1所示。控制部分独立放置在控制柜I内、功率单元部分放置在独立的功率单元柜2内、移相变压部分放置在独立的变压器柜3内、旁路切换部分放置在独立的旁路切换柜4内。传统的高压变频调速装置包含四个独立的柜体和一个独立的风道，相互拼接成一个整机。高压变频调速装置由四个柜子拼接使用，存在以下缺点:1.各柜体积庞大，占用空间较大，为生产运输等带来较高成本。2.各柜之间用电缆连接，功率单元柜与变压器柜之间、变压器柜与切换柜之间连接电缆较长。较长的控制线、电缆线的连接，不但提高了成本，而且容易形成分布电容，这种分布电容是高次谐波的有效传输载体，容易造成各种谐波干扰和电磁辐射，降低设备的质量水平和可靠性。3.设备分体运输到现场后，需要在现场用电缆线连接各柜体，包括控制线的二次连接，这需要在使用现场进行整机设备的二次连接调试，造成人工浪费。同时，由于现场条件的限制，现场连线和调试，远比不了生产环境下一次连接调试的质量水平高，容易产生各种问题，形成安全隐患。本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、成本低、无需在使用现场进行二次连线和调试、设备的可靠性较高的高压变频装置。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种高压变频装置，包括柜体和风机，所述的柜体为一体化的柜体，包括一体化的底座和一体化的柜身；所述柜身的内部由复数块竖立的隔板分割成风道和多个功能室，所述的功能室包括安装变压器的变压器室、安装旁路切换设备的旁路切换室、安装功率单元的功率单元室和安装控制装置的控制室。以上所述的高压变频装置，所述的功率单元室和控制室位于柜身的前部，变压器室和旁路切换室位于柜身的后部；所述的风道位于功率单元室与变压器室之间，旁路切换室位于控制室的后方。以上所述的高压变频装置，所述的风机包括变压器散热风机和功率单元散热风机，变压器散热风机和功率单元散热风机分别安装在柜身的顶板上；变压器散热风机的进风口与变压器室的上部连通，功率单元散热风机的进风口与所述风道的上部相通。以上所述的高压变频装置，所述的柜身包括变压器室门和功率单元室门，所述的变压器室门包括进风口，变压器室门的进风口位于变压器室门的下部；功率单元室门的上部和下部都包括进风口。以上所述的高压变频装置，功率单元室中安装有复数个A、B、C三相的功率单元，功率单元室中上下布置3层导轨，每层导轨安装一相功率单元，每个功率单元包括散热器，功率单元的散热器包括进风口和出风口，功率单元散热器的和出风口与所述的风道连通。以上所述的高压变频装置，所述的进风口装有滤网。以上所述的高压变频装置，变压器室的下部通过连通风道与功率单元室的下部相通，变压器底部装有冷却风机。以上所述的高压变频装置，变压器和底座用螺栓连接成一整体。以上所述的高压变频装置，风机的出风口朝向柜体的后方。本实用新型高压变频装置采用一体化结构的柜体，与现有高压变频装置柜体结构相比，只有一个底座和一个柜身，体积明显减少，产品成本亦显著降低；设备功能部件之间采用固定连接，可靠性高；产品运输时，包装材料成本可以降低，运输过程中的物流成本控制效果更加显著。设备的各部分合为一体，可以直接在生产车间完成各功能模块之间的连接，不需要在使用现场二次连线。既减少了电缆线过长带来的高次谐波以及电磁辐射的危害，也使得设备的整体可靠性大幅度提高。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。图1是现有技术高压变频装置的主视图。图2是本实用新型实施例高压变频装置的主视图。图3是本实用新型实施例高压变频装置的后视图。图4是本实用新型实施例高压变频装置的俯视图。图5是图2中的A向剖视图。图6是本实用新型实施例高压变频装置的左视图。图7是图2中的B向剖视图。图8是本实用新型实施例高压变频装置的图9是本实用新型实施例高压变频装置的立体图。图10是本实用新型实施例高压变频装置另一视角的立体图。在图2至图10所示的本实用新型实施例1中，高压变频装置包括柜体和风机。高压变频装置的柜体为一体化的柜体，包括一体化的底座I和一体化的柜身2 ;柜身2的内部由竖立的隔板201分割成和风道3和多个功能室。功能室包括安装变压器的变压器室4、安装旁路切换设备的旁路切换室5、安装功率单元的功率单元室6安装控制装置的控制室7。如图5所示，功率单元室6和控制室7位于柜身2的前部，变压器室4和旁路切换室5位于柜身2的后部。风道3位于功率单元室6与变压器室4之间，旁路切换室5位于控制室7的后方。风机8包括变压器散热风机801和功率单元散热风机802，变压器散热风机801和功率单元散热风机802分别安装在柜身2的顶板上。变压器散热风机801的进风口与变压器室4的上部连通，功率单元散热风机802的进风口与风道3的上部相通。变压器散热风机801和功率单元散热风机802的出风口都朝向柜体的后方。每个功能室都有独立的、朝外的柜门。变压器室门401的多个进风口 401a位于变压器室门401的下部。功率单元室门601的上部和下部都有进风口 601a。进风口 401a和601a都装有滤网层。功率单元室6内安装低压功率单元603，从上到下分成三组，分别为A相、B相和C相。低压功率单元603的输入端通过熔断器连接到移相变压器相应的绕组输出端。低压功率单元603上部左右铜排端子为单相输出，每组的单元由铜排串联成一相，并将每相中的第一个单元短接，组成三相Y连接，每相中的最后一个单元输出即为高压变频装置的三相输出。功率单元室6中上下布置3层导轨604，每层导轨604安装一相的多个功率单元，低压功率单元603安装在导轨604上，由两个螺钉与导轨604固定。低压功率单元603的散热器603a有通风道，冷空气通过柜门进风口 601a的过滤网层进入功率单元室6，从通风道的进风口进入散热器603a，把功率单元603内产生的热量带走，散热器603a的出风口与风道3连通。热空气由柜顶的功率单元散热风机802排出。柜门进风口 601a的过滤网层用于阻挡粉尘进入单元内部。柜门601的内侧装有行程开关，用于柜门601的联锁装置，柜门601打开时会发出报警提示。变压器室4的内部装有为低压功率单元603提供三相电源的移相变压器402，移相变压器402采用干式结构，变压器散热风机801装在变压器室4的顶部。柜门401上还装设有干式变压器温度控制仪，为变压器402提供温度告警和过热保护。柜门401内测装有行程开关405，当柜门打开时报警。变压器402和底座I用螺钉连接成一个整体，便于运输和安装。变压器401的底部另外装有自带的冷却风机。控制室7中装有主控板701、触摸屏702、PLC、开关电源等，由220VAC市电和主变压器辅助电源构成双路电源供电，以保证运行过程中220VAC市电电源出现故障时一体化高压变频装置还能继续工作。主板和低压功率单元603之间的通信以光纤连接实现。开关电源为主板、触摸屏及其它控制电路提供工作电源。操作触摸屏安装在柜体右前方，触摸屏下方是“本地/远程”控制选择开关、“备用”按钮、“系统复位”按钮及“急停”自锁按钮。触摸屏上方有“电源指示”灯、“故障显示”灯。旁路切换室5的作用是实现高压变频装置和工频电网之间的双向切换。可以提高系统运行的可靠性，满足高可靠性用户(如发电厂)的要求，使这类用户的设备或工艺不会因为变频装置的故障而受到影响。如图8所示，虚线的箭头表示气流的走向。在一体化高压变频装置中，从柜门601的进风口 601 a进去的冷空气，一部分通过连通风道606进入变压器室4。从变压器柜门601的进风口 601a进入到变压器室4室内的冷空气和从功率单元室6通过连通风道606进来的冷空气汇合在变压器室的内，通过变压器室顶部的风机801强制抽风冷却。这样的技术处理，两处进风同时冷却，使得冷却效果大大提高。功率单元室6中的功率单元603紧挨着风道隔板，通过各自的单元散热器603a连接到后面的风道3，由风道3顶部的风机802抽风冷却。功率单元603之间是并联通风冷却的，可以避免串联通风冷却所带来的功率单元603温度不一致的不良效果。本实施例采用的变压器和功率单元分别由各自的离心风机强制通风降温冷却，充分考虑到组件的发热因素，合理设计散热空间距离和风冷通道，其冷却能力能保证一体化高压变频装置在0-40°C环境温度下带各种负荷长期稳定运行。本实用新型以上实施例具有以下有益效果:一、结构紧凑，占地面积显著减小，成本显著降低柜体结构一体化,与现有高压变频装置柜体结构相比，只有一个底座和一个柜身，体积明显减小，产品成本亦显著降低；功能部件之间固定连接，可靠性高。同时产品运输时包装材料成本降低，运输过程中的物流成本控制效果更是显著。二、设备可靠性加强控制部分、功率部分、移相降压部分、旁路切换部分、散热通风部分五部分合为一体，可以直接在生产车间完成各功能模块之间的连接，不需要在使用现场二次连线，既减少了电缆线过长带来的高次谐波以及电磁辐射的危害，也使得设备的整体可靠性大幅度提闻。
权利要求1.一种高压变频装置，包括柜体和风机，其特征在于，所述的柜体为一体化的柜体，包括一体化的底座和一体化的柜身；所述柜身的内部由复数块竖立的隔板分割成风道和多个功能室，所述的功能室包括安装变压器的变压器室、安装旁路切换设备的旁路切换室、安装功率单元的功率单元室和安装控制装置的控制室。
2.根据权利要求1所述的高压变频装置，其特征在于，所述的功率单元室和控制室位于柜身的前部，变压器室和旁路切换室位于柜身的后部；所述的风道位于功率单元室与变压器室之间，芳路切换室位于控制室的后方。
3.根据权利要求2所述的高压变频装置，其特征在于，所述的风机包括变压器散热风机和功率单元散热风机，变压器散热风机和功率单元散热风机分别安装在柜身的顶板上；变压器散热风机的进风口与变压器室的上部连通，功率单元散热风机的进风口与所述风道的上部相通。
4.根据权利要求3所述的高压变频装置，其特征在于，所述的柜身包括变压器室门和功率单元室门，所述的变压器室门包括进风口，变压器室门的进风口位于变压器室门的下部；功率单元室门的上部和下部都包括进风口。
5.根据权利要求4所述的高压变频装置，其特征在于，所述的进风口装有滤网。
6.根据权利要求4所述的高压变频装置，其特征在于，功率单元室中安装有复数个A、B、C三相的功率单元，功率单元室中上下布置3层导轨，每层导轨安装一相功率单元，每个功率单元包括散热器，功率单元的散热器包括进风口和出风口，功率单元散热器的和出风口与所述的风道连通。
7.根据权利要求4所述的高压变频装置，其特征在于，变压器室的下部与功率单元室的下部连通。
8.根据权利要求1所述的高压变频装置，其特征在于，变压器和底座用螺栓连接成一整体，变压器底部装有冷却风机。
9.根据权利要求1所述的高压变频装置，其特征在于，风机的出风口朝向柜体的后方。
专利摘要本实用新型公开了一种高压变频装置，包括柜体和风机，所述的柜体为一体化的柜体，包括一体化的底座和一体化的柜身；所述柜身的内部由复数块竖立的隔板分割成和风道和多个功能室，所述的功能室包括安装变压器的变压器室、安装旁路切换设备的旁路切换室、安装功率单元的功率单元室和安装控制装置的控制室。本实用新型高体积明显减少，产品成本亦显著降低；设备功能部件之间固定连接，可靠性高；包装材料成本和物流成本的控制效果更加显著；设备各部分合为一体，可以直接在生产车间完成各功能模块之间的连接，不需要在使用现场二次连线。既减少了电缆线过长带来的高次谐波以及电磁辐射的危害，也使得设备的可靠性大幅度提高。
文档编号H05K7/20GK203166742SQ201320100419
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者李瑞常, 罗自永 申请人:深圳市库马克新技术股份有限公司