一種大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置的製作方法

2023-06-13 18:56:21 2

專利名稱：一種大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及冷卻裝置，特別是一種大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置。
背景技術：
隨著兆瓦級風力發電機組的出現，靠風扇單獨冷卻各設備這一傳統的方式已漸漸無法滿足設備的散熱要求。目前，大型風力發電機組的冷卻主要是以安裝在機艙頂部，依靠自然風冷卻水換熱器的這一方式設計的。然而，隨著的單機容量的不斷增大，若仍是這種方式為5MW、6MW等超大型風力發電機組設計冷卻系統，要將數噸甚至數十噸的冷卻水箱安裝在機艙的頂部，則需要大量材料固定換熱水箱，這會大大增加機座的重量，提高製造成本，而且水冷卻系統管道多，安裝在機艙外會大大提高以後維護的難度。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種設計合理，使用方便的大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置。本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本發明是大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置，其特點是它設有至少一套冷卻系統，冷卻系統包括設備換熱水箱，設備換熱水箱上設有進水口和出水口，進水口和出水口上連接設有冷卻水循環管路，靠近設備換熱水箱出水口一側的冷卻水循環管路上設有若干個溫控開關，在溫控開關後程(按水的循環方向)的冷卻水循環管路上還並聯設有若干颱風冷水換熱器，每個溫控開關與一颱風冷水換熱器的接觸器控制連接，在風冷水換熱器出水口後程(按水的循環方向)的冷卻水循環管路上還設有溫度傳感器、壓力傳感器和水泵；
所述的溫度傳感器、壓力傳感器和水泵電機的過載斷路器通過信號線接入風機主控系統的PLC可編程控制器。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，該獨立水冷裝置設有三套冷卻系統，該三套冷卻系統分別對應冷卻發電機、齒輪箱和變頻器。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，溫度傳感器和壓力傳感器分別設在水泵兩側的冷卻水循環管路上。本發明安裝在機艙內，包括至少一套冷卻系統，將每套冷卻系統需要冷卻的設備的設備換熱水箱的進水口和出水口與冷卻水循環管路的兩端相接，通過冷卻水循環管路上的風冷水換熱器使設備換熱水箱中的水溫度降低，從而保證設備換熱水箱的冷卻效果，風冷水換熱器的啟閉通過溫控開關自動控制。與現有技術相比，本發明裝置結構合理緊湊，使用方便，冷卻效果好，能根據水溫自動運行，能安裝在風機的機艙內，減少機座上固定設備水箱的材料，安裝方便簡單，大大降低了風機機座的重量，循環管道少，方便維護，同時有效的減少風機主控的負擔，降低了風機的製造成本，需要冷卻的設備各自獨立運行，不會受到幹擾。


圖I是本發明一套冷卻系統的結構示意圖。圖2是本發明三套冷卻系統的結構示意圖。圖3是本發明的控制原理框圖。
具體實施例方式以下參照附圖，進一步描述本發明的具體技術方案，以便於本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。實施例1，參照附圖，大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置，它設有至少一套冷卻系統，冷卻系統包括設備換熱水箱9，設備換熱水箱9上設有進水口 I和出水口 8，進 水口 I和出水口 8上連接設有冷卻水循環管路，靠近設備換熱水箱9出水口 8 —側的冷卻水循環管路上設有若干個溫控開關，每個溫控開關設定不同的溫度檔，每當冷卻水循環管路內水溫高於該溫控開關設定值時，該溫控開關閉合；低於該溫控開關設定值時，溫控開關斷開；
在溫控開關後程的冷卻水循環管路上還並聯設有若干颱風冷水換熱器，每個溫控開關與一颱風冷水換熱器的接觸器控制連接，在風冷水換熱器出水口後程的冷卻水循環管路上還設有溫度傳感器、壓力傳感器和水泵；
所述的溫度傳感器、壓力傳感器和水泵電機的過載斷路器通過信號線接入風機主控系統的PLC可編程控制器，壓力傳感器用於給風機主控反饋獨立水冷卻裝置的實時水壓，溫度傳感器用於給風機主控反饋獨立水冷卻裝置的實時水溫，當水壓低有漏水現象、水溫過高或水泵過載，風力發電機組主控系統就會發出故障報警。當其中一套的冷卻系統的冷卻水循環管路上設有兩個溫控開關時，對應的，冷卻水循環管路上並聯設有兩颱風冷水換熱器，兩個溫控開關各自控制一颱風冷水換熱器。設定風冷水換熱器的控制溫度，可以將兩個溫控開關分別設定為30°C和50°C，當需要啟動該水冷裝置時，開啟水泵，水循環開始，水冷卻系統運行時，當設備換熱水箱9出水口 8溫度高於30°C時，第一個溫控開關控制其對應的風冷水換熱器開啟。當設備出水口 8溫度高於50°C時，第二個溫控開關控制其對應的風冷水換熱器開啟。當設備換熱水箱9出水口 8溫度低於50°C時，第二個溫控開關控制其對應的風冷水換熱器關閉，如此往復。當水泵電機出現過載或者短路情況時，相應的斷路器會斷開，此時該冷卻系統給主控相應設備的狀態信號會斷開，以此為風力發電機組主控系統發出故障報警。實施例2，實施例I所述的大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置中，該獨立水冷裝置設有三套冷卻系統，該三套冷卻系統分別對應冷卻發電機、齒輪箱和變頻器，設備換熱水箱9也分別為發電機換熱水箱、齒輪箱換熱水箱和變頻器換熱水箱，可以同時給發電機、齒輪箱和變頻器進行冷卻。實施例3，實施例I所述的大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置中，溫度傳感器和壓力傳感器分別設在水泵兩側的冷卻水循環管路上。本發明裝置的電器控制系統可以採用現有常用的電控制連接方式，每套冷卻系統設有一個電氣控制箱，每套冷卻系統的電氣設備與電氣控制箱連接，電氣控制箱與風力發電機組機艙櫃主控系統連接。每套冷卻系統中的水泵電機、風冷水換熱器的電機中每個電機出線接一個3極加I常閉觸點的接觸器，常閉端接電機的防潮加熱帶，當電機停運時，防潮加熱帶工作，防止冷凝造成短路；每個接觸器上端接一個用於保護電機的電機過載斷路器，每個斷路器上安裝一個輔助觸點，用於給風機主控系統反饋故障信號。系統運行前，將 所有斷路器閉合，當需要啟動該水冷裝置時，風機主控系統對該系統發出啟動的高電平信號，使啟動繼電器閉合，繼電器閉合使水泵電機接觸器閉合。本發明只需風機主控向該裝置供3相動力電源，24V直流電以及一個啟動信號，就可以實現該水冷裝置根據水溫的自動運行，有效減少對風機主控的依賴。
權利要求
1.一種大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置，其特徵在於它設有至少一套冷卻系統，冷卻系統包括設備換熱水箱，設備換熱水箱上設有進水口和出水口，進水口和出水口上連接設有冷卻水循環管路，靠近設備換熱水箱出水口一側的冷卻水循環管路上設有若干個溫控開關，在溫控開關後程的冷卻水循環管路上還並聯設有若干颱風冷水換熱器，每個溫控開關與一颱風冷水換熱器的接觸器控制連接，在風冷水換熱器出水口後程的冷卻水循環管路上還設有溫度傳感器、壓力傳感器和水泵； 所述的溫度傳感器、壓力傳感器和水泵電機的過載斷路器通過信號線接入風機主控系統的PLC可編程控制器。
2.根據權利要求I所述的大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置，其特徵在於該獨立水冷裝置設有三套冷卻系統，該三套冷卻系統分別對應冷卻發電機、齒輪箱和變頻器。
3.根據權利要求I所述的大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置，其特徵在於溫度傳感器和壓力傳感器分別設在水泵兩側的冷卻水循環管路上。
全文摘要
本發明是大型兆瓦級風力發電機組的獨立水冷卻裝置，它設有至少一套冷卻系統，冷卻系統包括設備換熱水箱，設備換熱水箱上設有進水口和出水口，進水口和出水口上連接設有冷卻水循環管路，靠近設備換熱水箱出水口一側的冷卻水循環管路上設有若干個溫控開關，在溫控開關後程的冷卻水循環管路上還並聯設有若干颱風冷水換熱器，每個溫控開關與一颱風冷水換熱器的接觸器控制連接，在風冷水換熱器出水口後程的冷卻水循環管路上還設有溫度傳感器、壓力傳感器和水泵。本發明冷卻效果好，能根據水溫自動運行，其能安裝在風機的機艙內，安裝方便簡單，大大降低了風機機座的重量，方便維護，有效的減少風機主控的負擔，降低了風機的製造成本。
文檔編號H02K9/19GK102777330SQ20121026889
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者史偉, 張超產, 曹文斌, 王鵬, 顧天濤 申請人:國電聯合動力技術(連雲港)有限公司