[发明专利]一种风力发电机和变流器的冷却方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机和变流器的冷却方法及装置，尤其是指一种双馈异步风力发电机组自然风冷型冷却方法和系统装置，用来冷却双馈异步风力发电机组的发电机和变流器。

背景技术

近年来随着我国经济的高速增长，全国电力供应紧张的矛盾越来越突出，因此作为除水电之外，可再生能源开发利用中最成熟、最具规模和最有商业化发展前景的风力发电近几年来也得到了高速的发展。兆瓦级双馈风力发电机组因发电量大，工作过程中散发的热量也大，仅发电机和变流器发热量就至少是几十千瓦，而且风力发电机的发电机和变流器都是安装在风力发电机机舱内的，风力发电机机舱又是一相对封闭的腔体，所以其内发电机和变流器所散发的热量是很不容易散发出去的；因此在风力发电机工作时，需要对风力发电机的发电机和变流器进行不断的冷却，以防止发电机和变流器因过热而烧损。现在的风力发电机系统，为了对发电机和变流器进行不断的冷却，普遍都采取强制风冷的方式来对发电机和变流器进行散热。即在机舱内安装用于排风的风机，对外进行强制排风，以此来带走机舱内发电机和变流器周围的热。一般来说都以为这么采取强制的排风是最有效的散热方式，但实际应用中法相，发电机和变流器所散发的几十千瓦的发热量，如果单纯用强迫风冷的方式来实现的话，那必然需要很大的风量，由此，一方面会产生散热器(包括风扇)体积庞大，占用空间，需加大机舱空间体积，又因为风量过大，还需要增加通风设施，这样势必增加生产成本；另一方面风扇电机功率至少是上千瓦，这样就需要占用一部分电量，因此肯定会增加运行成本。而风机按额定工况工作时的风速是12m/s，一般强迫对流散热器用风扇电机驱动空气通过换热器时的流速一般在2～4m/s之间，如果能够利用12m/s的自然风速来冷却换热器，其散热效率是一般强迫对流的2～3倍。因此很有必要对现有风力发电机的发电机和变流器的散热冷却系统进行改进。

发明内容

本发明的目的在于：就是为了克服现有风力发电机的发电机和变流器的散热冷却系统的不足，针对目前大功率风力发电机发热量大的特点，提供一种冷却更为有效，自身能量消耗小，且体积相比现有系统更小的风力发电机的发电机和变流器的散热冷却方式及系统装置。

根据本发明的目的所提出的技术实施方案是：一种风力发电机的发电机和变流器散热冷却方法，利用自然风冷的冷却方式，用自然风将换热器内水的热量带走。在机舱罩外设置风冷式换热器，在风冷式换热器内装有循环冷却水，循环冷却水通过管路分别通过风力发电机的发电机和变流器的发热部位，对发电机和变流器的发热部位进行冷却，冷却发电机和变流器后的循环冷却水将再次通过循环水泵重新打入风冷式换热器由自然风进行再次冷却，形成水-风组合换热的形式对风力发电机的发电机和变流器进行冷却。为了保证有效通风，风冷式换热器可以安置在机舱罩的顶部上，用一个钢制支架将风冷式换热器牢牢固定在机舱罩上。为对风冷式换热器进行有效的保护，将风冷式换热器与支架一起置于一个玻璃钢制成的扰流器内。且产品的所有紧固装置均做了热镀锌处理，保证防腐防锈。

根据上述方法所提出的一种风力发电机的发电机和变流器散热冷却系统装置是：一种风力发电机的发电机和变流器散热冷却系统装置，包括发电机、变流器、机舱罩和发电机与变流器的冷却装置，且发电机和变流器安置在机舱罩内，其特点在于：所述的发电机与变流器的冷却装置为外置式自然风冷式冷却系统装置；所述的外置式自然风冷式冷却系统装置是在机舱罩外设置有风冷式换热器，风冷式换热器通过钢制支架固定在机舱罩上；在风冷式换热器内装有循环冷却水，循环冷却水通过管路分别与风力发电机的发电机和变流器的发热部位冷却系统的入口连接，循环冷却水通过发电机和变流器的发热部位冷却系统的入口流入的循环冷却水对发电机和变流器的发热部位进行冷却；在机舱罩还设有循环水泵，循环水泵的入口分别与发电机和变流器的发热部位冷却系统的出口连接，经过风力发电机的发电机和变流器的发热部位的水将通过管路流入循环水泵；循环水泵的出口通过管路与风冷式换热器的循环冷却水入口相连，使经过发电机和变流器的发热部位的循环冷却水再次流入风冷式换热器通过自然风进行换热，形成水-风组合换热的形式对风力发电机的发电机和变流器进行冷却。为对风冷式换热器进行有效的保护，将风冷式换热器与支架一起置于一个玻璃钢制成的扰流器内。且产品的所有紧固装置均做了热镀锌处理，保证防腐防锈。