[发明专利]一种风电机组齿轮箱变频器集成式冷却系统

说明书

本发明公开了一种风电机组齿轮箱变频器集成式冷却系统，包括变频器冷却循环、齿轮箱冷却循环以及泵驱两相散热循环；所述的变频器冷却循环由变频器、微通道换热器、循环泵、储液罐和板式换热器组成；所述的齿轮箱冷却循环系统由齿轮箱、油泵与板式换热器组成；所述的泵驱两相散热循环由循环泵、板翅式冷凝器和板式换热器组成；所述变频器冷却循环、齿轮箱冷却循环以及泵驱两相散热循环共用一个板式换热器；所述板式换热器具有三个流体通道，所述变频器冷却循环、齿轮箱冷却循环以及泵驱两相散热循环分别各用一个流体通道。本发明风电机组齿轮箱变频器集成式冷却系统，变频器冷却循环与齿轮箱冷却循环共用一个板式换热器，实现结构的紧凑化。

技术领域

本发明涉及一种风电机组齿轮箱变频器集成式冷却系统，具体涉及的是一种基于变频器和齿轮箱一体化的一种吸收风电机组变频器和齿轮箱的集成式冷却系统。

背景技术

风力发电对于改善我国能源结构，保护生态环境以及实现经济可持续发展具有重要意义。但随着风电机组向大容量、集成化和智能化方向的发展，其内部变频器和齿轮箱的发热量急剧上升，造成变频器和齿轮箱温度过高而引起的风电机组停机事故频发，严重制约了风电机组建设规模的扩大和风力发电经济效益的提升。

传统的风电机组舱体散热采用单相对流冷却技术，即通过外界流体如空气或液体与舱体内变频器、齿轮箱等设备对流换热的方式实现舱体散热，其结构简单，成本低廉，能耗较少。单相对流散热极限不高，已无法满足高功率变频器和高转速齿轮箱的散热要求，容易出现因变频器或齿轮箱温度过高，导致风电机组现场运行时发生高温报警停机事故的状况，不但造成了巨大的发电损失和经济损失，还将影响电网稳定性，存在重大的安全隐患。针对上述现有技术存在的缺点与不足，本发明提出一种基于三个封闭式循环回路的一种吸收风电机组变频器和齿轮箱的集成式冷却系统，能量传输效率高，温度控制能力强，可将变频器和齿轮箱散产生的热量高效输送至外界环境，有效降低风电机组的温度水平，降低机组故障停机概率，提高发电经济效益。

发明内容

技术问题

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供了一种高散热的风电机组齿轮箱变频器集成式冷却系统。

技术方案

为解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种风电机组齿轮箱变频器集成式冷却系统，其特征在于：包括变频器冷却循环、齿轮箱冷却循环以及泵驱两相散热循环；所述的变频器冷却循环由变频器、微通道换热器、循环泵、储液罐和板式换热器组成；所述的齿轮箱冷却循环系统由齿轮箱、油泵与板式换热器组成；所述的泵驱两相散热循环由循环泵、板翅式冷凝器和板式换热器组成；所述变频器冷却循环、齿轮箱冷却循环以及泵驱两相散热循环共用一个板式换热器；所述板式换热器具有三个流体通道，所述变频器冷却循环、齿轮箱冷却循环以及泵驱两相散热循环分别各用一个流体通道。

所述板式换热器包括由冷流体板与热流体板交替叠合而成换热板，在所述换热板内设置有冷流体流通腔、第一热流体流通腔和第二热流体流通腔，；在所述换热板上还设置有冷流体入口、冷流体出口、第一热流体入口、第一热流体出口、第二热流体入口、第二热流体出口；所述冷流体入口与冷流体出口与所述冷流体流通腔连通；所述第一热流体入口与第一热流体出口与所述第一热流体流通腔连通；所述第二热流体入口与第二热流体出口与所述第一热流体流通腔连通。

所述第一热流体流通腔和第二热流体流通腔设置在同一冷流体板与热流体板之间；所述冷流体流通腔单独设置在一个冷流体板与热流体板之间。

所述第一热流体流通腔和第二热流体腔由设置在热流体板的槽道形成；所述冷流体流通腔由设置在冷流体板的槽道形成。

位于热流体板的槽道为波纹形状；位于冷流体板的槽道为波纹形状。