一種大功率水冷變流器的製作方法

2023-07-20 11:57:01 1

專利名稱：一種大功率水冷變流器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及風電技術領域，尤其涉及一種大功率水冷變流器。
背景技術：
風力併網發電技術是可再生能源技術的重要組成部分，近幾年也獲得了長足發展，部分技術實現了商業化，但還存在一些不足。特別在大功率變流器裝置應用中，變流器裝置的整體結構普遍存在不緊湊、接線複雜等問題，不利於變流器裝置在狹小的塔筒內部空間內的安裝和維護。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型目的在於提供一種大功率水冷變流器，以解決現有變流器裝置結構不緊湊、接線複雜、安裝和維護不方便的問題。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種大功率水冷變流器，包括長方體櫃體，所述櫃體內設置有配電控制櫃(I)、整流櫃(2 )和逆變櫃(3 );所述配電控制櫃(I)、整流櫃(2 )和逆變櫃(3 )三者的電路系統之間通過銅排和電纜實現電氣連接；所述配電控制櫃(I)包括前腔體和後腔體，所述前腔體內設有控制系統(4)，所述後腔體內設有配電系統(5 )。優選地，所述控制系統(4)的左側面或右側面設置有使所述控制系統(4)在水平面內旋轉的旋轉部件；所述配電系統包括由上到下依次設置的機側接觸器(18)和網側E型開關(19)。優選地，所述整流櫃(2)包括上腔體、中腔體和下腔體；所述上腔體包括沿所述櫃體長度方向豎直放置的三隻單相功率模組(8)，所述單相功率模組(8)內設有風道；所述風道的進風口位於所述單相功率模組(8)的頂部，所述風道的出風口位於所述單相功率模組(8)的底部；所述中腔體包括三個散熱風扇(9)，與三隻單相功率模組(8)—一對應，所述散熱風扇(9)設置於所述單相功率模組(8)的出風口處； 所述下腔體包括從前到後依次設置的接線系統(10)和機側電抗器(11);所述機側電抗器(11)的三相分別與三隻單相功率模組(8)通過銅排實現電氣連接。優選地，所述逆變櫃(3)包括上腔體、中腔體和下腔體；所述上腔體包括沿所述櫃體長度方向豎直放置的三隻單相功率模組(8』)，所述單相功率模組(8』)內設有風道；所述風道的進風口位於所述單相功率模組(8』)的頂部，所述風道的出風口位於所述單相功率模組(8』)的底部；所述中腔體包括三個散熱風扇(9』)，與三隻單相功率模組(8』)一一對應，所述散熱風扇(9』)設置於所述單相功率模組(8』)的出風口處；所述下腔體包括沿所述櫃體長度方向設置的網側第一電抗器(12)和網側第二電抗器(13);所述網側第一電抗器(12)和網側第二電抗器(13)之間、網側第二電抗器(13)的三相和三隻單相功率模組(8』 )之間通過銅排實現電氣連接。優選地，所述整流櫃(2)和逆變櫃(3)相鄰設置，且內部均設有通水支路；所述變流器還包括進水總管(6)和出水總管(7)；所述進水總管(6)位於所述整流櫃(2)和逆變櫃(3)的底部，所述進水總管(6)的出水端通過軟管與所述通水支路的進水端連接；所述出水總管(7)位於所述整流櫃(2)和逆變櫃(3)的頂部，所述出水總管(7)的進水端並通過軟管與所述通水支路的出水端連接；所述進水總管(6)的進水端和所述出水總管(7)的出水端位於所述變流器的同側。優選地，所述櫃體頂部設有上頂板(14)，所述上頂板(14)上設置有起吊橫梁(17);所述櫃體底部設有下底板(15)，位於所述配電控制櫃(I)頂部的所述上頂板(14)和位於所述配電控制櫃(I)底部的所述下底板(15)上設有線纜進出孔，所述線纜進出孔處安裝有防水端子(16)。從上述的技術方案可以看出，本實用新型將變流器的各個部件按功能區分並組合為三個功能櫃，即用於配電控制的配電控制櫃、用於整流的整流櫃和用於逆變的逆變櫃。三個功能櫃之間通過銅排和電纜實現電氣連接，結構簡單緊湊，接線明了。且配電控制櫃中的控制系統位於櫃體前部，既便於整機信號調試和線纜排查，又利於對變流器的安裝和維護。因此，本實用新型解決了現有變流器裝置結構不緊湊、接線複雜、安裝和維護不方便的問題。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例所提供的大功率水冷變流器的一種俯視結構示意圖；圖2為本實用新型實施例所提供的大功率水冷變流器的另一種俯視結構示意圖；圖3為本實用新型實施例所提供的大功率水冷變流器的在第一狀態下的主視結構示意圖；圖4為本實用新型實施例所提供的大功率水冷變流器的在第二狀態下的主視結構示意圖；圖5為本實用新型另一實施例所提供的大功率水冷變流器的主視圖；圖6為本實用新型又一實施例所提供的大功率水冷變流器的主視圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。本實用新型實施例提供了一種大功率水冷變流器，以解決現有變流器裝置結構不緊湊、接線複雜、安裝和維護不方便的問題。參照圖1或2，本實用新型實施例提供的大功率水冷變流器，包括一個長方體櫃體，該櫃體內沿該櫃體長度方向設置有配電控制櫃1、整流櫃2和逆變櫃3組成。圖1、2隻示出了整流櫃2位於中間、配電控制櫃I和逆變櫃3位於兩側時的結構，這樣沿電路走向設置各櫃體，便於接線；實際應用中，也可以將配電控制櫃I或逆變櫃3置於中間位置。配電控制櫃1、整流櫃2和逆變櫃3三者的電路系統之間通過銅排和電纜實現電氣連接。配電控制櫃I分為前腔體和後腔體兩部分，前腔體內設有控制系統4，後腔體內設有配電系統5。由上述大功率水冷變流器結構可知，本實用新型實施例將變流器的各個部件按功能區分並組合為三個功能櫃，即用於配電控制的配電控制櫃、用於整流的整流櫃和用於逆變的逆變櫃。三個功能櫃之間通過銅排和電纜實現電氣連接，結構簡單緊湊，接線明了。且配電控制櫃中的控制系統位於櫃體前部，既便於整機信號調試和線纜排查，又利於對變流器的安裝和維護。因此，本實用新型解決了現有變流器裝置結構不緊湊、接線複雜、安裝和維護不方便的問題。參見圖31，本實用新型另一實施例提供的大功率水冷變流器，也包括一個長方體櫃體，該櫃體內沿該櫃體長度方向設置有配電控制櫃1、整流櫃2和逆變櫃3組成。配電控制櫃1、整流櫃2和逆變櫃3三者的電路系統之間通過銅排和電纜實現電氣連接。配電控制櫃I分為前腔體和後腔體兩部分，前腔體內設有控制系統4，後腔體內設有配電系統5。配電系統5包括由上到下依次設置的機側接觸器18和網側E型開關19。電纜由位於上部的機側接觸器18輸入、由位於下部的網側E型開關19輸出，即上進下出，使得接線路徑最短。控制系統4為旋轉門結構，其左側面或右側面豎直設置有使控制系統4在水平面內旋轉的旋轉部件。該旋轉部件可以為轉軸、鉸鏈等。所謂旋轉門結構，即控制系統4相當於一扇向左或向右打開的門。如圖3所示，當變流器處於第一狀態(即「門」關閉)時，控制系統4位於櫃體前部，既便於整機信號調試和線纜排查，又利於對變流器的安裝和維護。需要對配電系統5進行維護時，只需使變流器處於第二狀態，如圖4所示，即控制系統4向外旋轉至少90° (「門」打開)，配電系統5露出，從而可直接對配電系統5進行操作。整流櫃2和逆變櫃3均由上、中、下三個腔體組成。整流櫃2的上腔體包括沿櫃體長度方向豎直放置的三隻單相功率模組8，單相功率模組8內設有風道；該風道的進風口位於單相功率模組8的頂部，風道的出風口位於單相功率模組8的底部。每個單相功率模組8的出風口處均設有散熱風扇9，3個散熱風扇9組成了整流櫃2的中腔體。整流櫃2的下腔體包括接線系統10和機側電抗器11，分別位於整流櫃2的下腔體的前部、後部。其中，機側電抗器11的三相分別與三隻單相功率模組8通過銅排實現電氣連接。與控制系統4類似，接線系統10亦可設計為「旋轉門結構」，如圖3所示，當變流器處於第一狀態時，接線系統10位於整流櫃2下腔體的最前端，便於接線及線纜排查；如圖4所示，當變流器處於第二狀態(即接線系統I O打開)時，位於後部的機側電抗器11可露出。逆變櫃3的上腔體包括沿櫃體長度方向豎直放置的三隻單相功率模組8』，單相功率模組8內設有風道；該風道的進風口位於單相功率模組8』的頂部，風道的出風口位於單相功率模組8』的底部。每個單相功率模組8』的出風口處均設有散熱風扇9』，3個散熱風扇9』組成了逆變櫃3的中腔體。逆變櫃3的下腔體包括沿櫃體長度方向設置的網側第一電抗器12和網側第二電抗器13。其中，網側第一電抗器12和網側第二電抗器13之間、網側第二電抗器13的三相和三隻單相功率模組8』之間通過銅排實現電氣連接。上述實施例中，整流櫃2和逆變櫃3的中部均設有散熱風扇，位於上部的單相功率模組豎直放置且內設風道，使得整流櫃2和逆變櫃3內總體風道通暢，實現全封閉環境中(即整流櫃2和逆變櫃3內部)的熱交換，提高散熱性能。另外，沿櫃體長度方向看來，上部為單相功率模組，下部為機側電抗器11、網側第一電抗器12和網側第二電抗器13，使得結構簡單流暢，銅排走線整齊明了，雜散電感小。三個電抗器重心降至最低，減小了電抗器震動對變流器整機運行的影響。參照圖5，在本實用新型的其他實施例中，上述所有實施例所述的變流器均可設置進水總管6和出水總管7，整流櫃2和逆變櫃3相鄰設置且內部均設有通水支路。進水總管6位於整流櫃2和逆變櫃3的底部，進水總管6的出水端通過軟管與各通水支路的進水端連接。出水總管7位於整流櫃2和逆變櫃3的頂部，出水總管7的進水端通過軟管與各通水支路的出水端連接。進水總管6的進水端和出水總管7的出水端位於櫃體的同一側面，便於安裝外接水路循環系統。配電控制櫃I位於櫃體的最左側時，進水總管6的進水端和出水總管7的出水端都位於櫃體的右側面(如圖5所示)；反之配電控制櫃I位於櫃體的最右側時，進水總管6的進水端和出水總管7的出水端則都位於櫃體的左側面。上述結構使得冷卻水下進上出，熱流向上，使得熱交換更加充分，冷卻效率更高。整流櫃和逆變櫃相鄰設置，進水總管、出水總管及各通水支路都不經過配電控制櫃，縮短了水管的長度，降低了成本，為機側和網側預留了足夠的空間，同時也降低了潮溼環境對配電控制系統的影響。另外,如圖6所示,上述所有實施例中，長方體櫃體的上頂板14上設置有起吊橫梁17，便於對變流器進行整機起吊、移動；上頂板14和下底板15上均設有線纜進出孔，該線纜進出孔位於配電控制櫃I 一側。線纜進出孔處安裝有防水端子16，既可以防水防潮，又可以防止鼠蛇等生物對配電控制櫃1、整流櫃2和逆變櫃3線纜的破壞，還可以避免塔頂發動機漏油對變流器造成汙染。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種大功率水冷變流器，其特徵在於，包括長方體櫃體，所述櫃體內設置有配電控制櫃(I)、整流櫃(2 )和逆變櫃(3 );所述配電控制櫃(I)、整流櫃(2 )和逆變櫃(3 )三者的電路系統之間通過銅排和電纜實現電氣連接；所述配電控制櫃(I)包括前腔體和後腔體，所述前腔體內設有控制系統(4)，所述後腔體內設有配電系統(5)。
2.根據權利要求1所述的變流器，其特徵在於，所述控制系統(4)的左側面或右側面設置有使所述控制系統(4)在水平面內旋轉的旋轉部件。
3.根據權利要求1所述的變流器，其特徵在於，所述配電系統(5)包括由上到下依次設置的機側接觸器(18)和網側E型開關(19)。
4.根據權利要求1所述的變流器，其特徵在於，所述整流櫃(2)包括上腔體、中腔體和下腔體；所述上腔體包括沿所述櫃體長度方向豎直放置的三隻單相功率模組(8)，所述單相功率模組(8)內設有風道；所述風道的進風口位於所述單相功率模組(8)的頂部，所述風道的出風口位於所述單相功率模組(8)的底部；所述中腔體包括三個散熱風扇(9)，與三隻單相功率模組(8)—一對應，所述散熱風扇(9)設置於所述單相功率模組(8)的出風口處；所述下腔體包括從前到後依次設置的接線系統(10)和機側電抗器(11);所述機側電抗器(11)的三相分別與三隻單相功率模組(8)通過銅排實現電氣連接。
5.根據權利要求1所述的變流器，其特徵在於，所述逆變櫃(3)包括上腔體、中腔體和下腔體；所述上腔體包括沿所述櫃體長度方向豎直放置的三隻單相功率模組(8』)，所述單相功率模組(8』)內設有風道；所述風道的進風口位於所述單相功率模組(8』)的頂部，所述風道的出風口位於所述單相功率模組(8』)的底部；所述中腔體包括三個散熱風扇(9』)，與三隻單相功率模組(8』 ) 一一對應，所述散熱風扇(9』)設置於所述單相功率模組(8』)的出風口處；所述下腔體包括沿所述櫃體長度方向設置的網側第一電抗器(12)和網側第二電抗器(13);所述網側第一電抗器(12)和網側第二電抗器(13)之間、網側第二電抗器(13)的三相和三隻單相功率模組(8』 )之間通過銅排實現電氣連接。
6.根據權利要求f5任一項所述的變流器，其特徵在於，所述整流櫃(2)和逆變櫃(3)相鄰設置，且內部均設有通水支路；所述變流器還包括進水總管(6)和出水總管(7)；所述進水總管(6 )位於所述整流櫃(2 )和逆變櫃(3 )的底部，所述進水總管(6 )的出水端通過軟管與所述通水支路的進水端連接；所述出水總管(7)位於所述整流櫃(2)和逆變櫃(3)的頂部，所述出水總管(7)的進水端通過軟管與所述通水支路的出水端連接；所述進水總管(6)的進水端和所述出水總管(7)的出水端位於所述櫃體的同側。
7.根據權利要求廣5任一項所述的變流器，其特徵在於，所述櫃體的上頂板上設置有起吊橫梁(17);所述櫃體的上頂板和下底板上均設有線纜進出孔，所述線纜進出孔位於所述配電控制櫃(I) 一側；所述線纜進出孔處安裝有防水端子(16)。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率水冷變流器，包括長方體櫃體，所述櫃體內設置有配電控制櫃、整流櫃和逆變櫃；所述配電控制櫃、整流櫃和逆變櫃三者的電路系統之間通過銅排和電纜實現電氣連接；配電控制櫃包括前腔體和後腔體，前腔體內設有控制系統，後腔體內設有配電系統。本實用新型結構簡單緊湊，接線明了；且配電控制櫃中的控制系統位於櫃體前部，既便於整機信號調試和線纜排查，又利於對變流器的安裝和維護。因此，本實用新型解決了現有變流器裝置結構不緊湊、接線複雜、安裝和維護不方便的問題。
文檔編號H02M1/00GK202872614SQ201220488079
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者陶高周, 羅宣國, 時曉蕾, 魏世民, 夏麗建 申請人:陽光電源股份有限公司