[实用新型]一种海上风力发电机组用变流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海上风力发电技术，特别涉及一种海上风力发电机组用变流器。

背景技术

在能源供应日趋紧张、环境污染日益严重的形势下，风力发电依靠其环境效益良好和发电成本较低的优势，正逐步成为解决世界能源短缺的重要途径。风力发电包括陆上风力发电和海上风力发电。由于海上风速比陆地、岸边要高，海上很少有静风期，海上风力发电能够更有效地利用风电机组的容量；因此，海上风力发电正在快速发展。

作为电能转换的重要设备，变流器是风力发电机组不可或缺的部分。由于工作环境的不同，海上风力发电机组用变流器设计不同于陆上风力发电机组用变流器。由于海上高热、高湿的气候环境及海面高盐碱度影响，变流器柜体尤其是电子设备在无防护或防护等级较低的情况下会发生不同程度腐蚀、凝露等现象；因此，海上风力发电机组用变流器需要考虑海上严酷的气候环境，并根据海上环境进行特殊设计。

为了保证变流器具有良好性能，避免或降低相关电器元件的腐蚀和凝露，通常将变流器的柜体设计为封闭结构，将各电器元件封闭在柜体内。封闭结构的变流器虽然能够抵抗海上恶劣的环境，但却使变流器内部各电器元件的散热十分困难。

当前，为了改善变流器各电器元件的散热性能，变流器普遍采用水冷散热装置对各电器元件进行冷却，并将各电器元件产生的热量带出。水冷散热装置包括延伸到电器元件内部的内冷却水管道；利用通过内冷却水管道的、循环的冷却水吸收变流器各电器元件产生的热量，改善各电器元件的散热性能。与在变流器柜体内的水冷散热装置相对应，还设置有位于柜体外的水冷柜，水冷柜中设置有水泵和换热器，且水冷柜中换热器的出水口和进水口分别与水冷散热装置的内冷却水管道的进水口和出水口相通，形成冷却水的循环通路。冷却水在水泵作用下，能够在循环通路中循环流动；在水冷散热装置中，冷却水能够吸收变流器相应电器元件产生的热量，并随着冷却水的循环，将吸收的热量带到水冷柜的换热器中；在水冷柜换热器中，冷却水与空气进行热交换，冷却水温度降低，再返回内冷却水管道中；如此反复循环，可以将变流器的电器元件产生的热量带出，改善各电器元件的散热性能，使变流器各电器元件保持较低的温度，保证变流器具有良好的工作状态和工作性能。

变流器的水冷散热装置虽然能够达到降低变流器各部分温度的目的，但变流器中，电抗器、变压器等各电器元件设置内冷却水管道，使得变流器的结构非常复杂，制造工艺过程繁琐，导致变流器成本提高，供货周期延长；另外，由于加工难度大，水冷散热装置的内冷却水管道还容易漏水，不仅漏水点查找难度很大，维修成本也非常高；在这种情况下，一般将变流器整体更换，导致变流器使用寿命降低。

实用新型内容

为此，本实用新型的目的在于，提供一种海上风力发电机组用变流器，该变流器结构简单，成本较低，维护和更换更加方便。

本实用新型提供的海上风力发电机组用变流器包括封闭电器元件的柜体，所述柜体至少形成第一柜室，所述第一柜室内具有第一电器元件，所述第一柜室内具有第一水空交换器，所述第一水空交换器包括冷却水管、与该冷却水管外壁固定的换热片、冷却风扇和驱动该冷却风扇旋转的冷却风机，所述冷却水管的进水口和出水口分别与水冷柜的出水口和进水口相通。

可选的，所述第一柜室内具有两个所述第一电器元件和两个所述第一水空交换器；两个所述第一电器元件横向排列，两个所述第一水空交换器分别与两个第一电器元件相对应；两个所述第一水空交换器的冷却风扇的排风方向相反。

可选的，两个所述水空交换器分别位于两个所述第一电器元件上方，或者分别位于两个所述第一电器元件下方。

可选的，至少一个所述水空交换器包括至少两个水空交换单元，所述水空交换单元包括一冷却水管、与该冷却水管外壁固定的换热片、一冷却风扇和驱动该冷却风扇旋转的一冷却风机。

可选的，两个所述水空交换单元的冷却水管之间并联或串联。

可选的，所述柜体还形成第二柜室，所述第二柜室内具有两个第二电器元件和两个第二水空交换器；两个所述第二电器元件纵向排列；所述第二水空交换器包括冷却水管、与该冷却水管外壁固定的换热片、冷却风扇和驱动该冷却风扇旋转的冷却风机，该冷却水管的进水口和出水口分别与水冷柜出水口和进水口相通；一个所述第二水空交换器位于两个第二电器元件之间，另一个所述第二水空交换器位于两个所述第二电器元件的上方；两个所述第二水空交换器的冷却风扇的排风方向相同。

可选的，两个所述第二水空交换器的冷却风扇的排风方向均向上。

可选的，所述第二柜室中设置有导风板。