變流器柜及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種變流器柜及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述變流器柜包括第一機(jī)柜組以及第二機(jī)柜組，其中：所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組各自包括背向設(shè)置的濾波機(jī)柜、功率機(jī)柜及直流母線，所述濾波機(jī)柜內(nèi)和所述功率機(jī)柜內(nèi)分別設(shè)置有DUDT濾波器和功率模塊；其中，在所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組中的直流母線與各自機(jī)柜組中的所述功率模塊連接且各自獨(dú)立。相比較現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的變流器柜和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可在功率模塊出現(xiàn)故障時(shí)保證變流器柜正常運(yùn)行。此外，背向設(shè)置的機(jī)柜結(jié)構(gòu)緊湊且易于使用。
【專利說明】
變流器柜及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及變流器柜設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種變流器柜及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的變流器柜通常容納整流設(shè)備、逆變設(shè)備、制動(dòng)設(shè)備、控制設(shè)備等多個(gè)設(shè)備，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分。
[0003]在以往的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變流器柜產(chǎn)品中，容納的各個(gè)設(shè)備相對分散，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，存在空間上的浪費(fèi);變流器柜的布局不夠合理，變流器柜的裝配過程相對復(fù)雜;如果功率模塊出現(xiàn)故障，則必須切斷整個(gè)直流母線，控制變流器柜停止運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種變流器柜及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，以在功率模塊出現(xiàn)故障時(shí)確保變流器柜正常運(yùn)行。
[0005]本實(shí)用新型的一方面提供一種變流器柜，所述變流器柜包括第一機(jī)柜組以及第二機(jī)柜組，其中:所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組各自包括背向設(shè)置的濾波機(jī)柜、功率機(jī)柜及直流母線，所述濾波機(jī)柜內(nèi)和所述功率機(jī)柜內(nèi)分別設(shè)置有DUDT濾波器和功率模塊;其中，在所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組中的所述直流母線與各自機(jī)柜組中的所述功率模塊連接且各自獨(dú)立。
[0006]進(jìn)一步地，所述變流器柜還包括位于所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組之間的第三機(jī)柜組，所述第三機(jī)柜組包括背向設(shè)置的控制機(jī)柜和機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜，所述控制機(jī)柜內(nèi)和所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜內(nèi)分別設(shè)置有低壓控制設(shè)備和濾波電容。
[0007]進(jìn)一步地，所述控制機(jī)柜內(nèi)還設(shè)置有位于所述低壓控制設(shè)備上方的支撐電容池。
[0008]進(jìn)一步地，所述控制機(jī)柜和所述功率機(jī)柜內(nèi)的底部分別設(shè)置有水風(fēng)換熱器，所述水風(fēng)換熱器連接于冷卻液進(jìn)液管和冷卻液出液管之間。
[0009]進(jìn)一步地，所述冷卻液進(jìn)液管穿過所述控制機(jī)柜和所述濾波機(jī)柜且位于所述控制機(jī)柜和所述濾波機(jī)柜的內(nèi)部的上方，所述冷卻液出液管穿過所述控制機(jī)柜和所述濾波機(jī)柜且位于所述控制機(jī)柜和所述濾波機(jī)柜的內(nèi)部的下方;所述功率模塊的散熱器的進(jìn)液管與所述冷卻液進(jìn)液管連接，所述功率模塊的散熱器的出液管與所述冷卻液出液管連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述濾波機(jī)柜內(nèi)還自上而下依次設(shè)置有位于所述DUDT濾波器下方的電抗器和斷路器。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述變流器柜還包括第一管路和第二管路，所述第一管路自所述濾波機(jī)柜穿入所述功率機(jī)柜，所述第二管路自所述濾波機(jī)柜穿入所述功率機(jī)柜，所述電抗器的散熱器的進(jìn)液管通過所述第一管路與所述冷卻液進(jìn)液管連接，所述電抗器的散熱器的出液管通過所述第二管路與所述冷卻液出液管連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述變流器柜還包括制動(dòng)電阻，所述制動(dòng)電阻設(shè)置于所述功率機(jī)柜的柜頂;并且/或者，所述變流器柜還包括防雷裝置，所述防雷裝置設(shè)置于所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜內(nèi)，且位于所述濾波電容的上方。
[0013]進(jìn)一步地，機(jī)側(cè)進(jìn)線由機(jī)側(cè)進(jìn)線母排自所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜頂部引入，網(wǎng)側(cè)進(jìn)線由網(wǎng)側(cè)進(jìn)線母排自所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜底部引入。
[0014]在本實(shí)用新型提供的變流器柜中，通過將在第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的濾波機(jī)柜和功率機(jī)柜背向設(shè)置并且與各自機(jī)柜組中的功率模塊連接的直流母線各自獨(dú)立地設(shè)置，在第一機(jī)柜組或第二機(jī)柜組中的一個(gè)功率機(jī)柜中的功率模塊出現(xiàn)損壞時(shí)，另一個(gè)機(jī)柜組可以正常工作，相比較現(xiàn)有技術(shù)，可在功率模塊出現(xiàn)故障時(shí)確保變流器柜正常運(yùn)行。此外，背向設(shè)置的機(jī)柜結(jié)構(gòu)緊湊且易于使用。
[0015]本實(shí)用新型的另一方面提供一種包括上述技術(shù)方案中的變流器柜的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
[0016]本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的變流器柜和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，在第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的濾波機(jī)柜和功率機(jī)柜背向設(shè)置并且與第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的直流母線與各自機(jī)柜組中的功率模塊連接且各自獨(dú)立，在第一機(jī)柜組或第二機(jī)柜組中的一個(gè)功率機(jī)柜中的功率模塊出現(xiàn)損壞時(shí)，另一個(gè)機(jī)柜組可以正常工作，相比較現(xiàn)有技術(shù)，可在功率模塊出現(xiàn)故障時(shí)確保變流器柜正常運(yùn)行。此外，本實(shí)用新型提供的變流器柜的機(jī)柜設(shè)置還具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用便利的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中的變流器柜的軸視圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中的變流器柜的正視圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中的變流器柜的背視圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]1、控制機(jī)柜;2、機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜;3、功率機(jī)柜;4、濾波機(jī)柜;5、制動(dòng)電阻；6、功率模塊;7、支撐電容池;8、低壓控制設(shè)備;9、機(jī)側(cè)進(jìn)線母排;1、DUDT濾波器;11、濾波電容；12、電抗器;13、斷路器;14、網(wǎng)側(cè)進(jìn)線母排;15、防雷裝置;16、水風(fēng)換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的變流器柜進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例一
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種變流器柜，變流器柜包括第一機(jī)柜組以及第二機(jī)柜組，其中:第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組各自包括背向設(shè)置的濾波機(jī)柜4、功率機(jī)柜3及直流母線，濾波機(jī)柜4內(nèi)和功率機(jī)柜3內(nèi)分別設(shè)置有DUDT濾波器10和功率模塊6;其中，在第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的直流母線與各自機(jī)柜組中的功率模塊6連接且各自獨(dú)立。
[0025]在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的變流器柜中，第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的濾波機(jī)柜4和功率機(jī)柜3背向設(shè)置且第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的直流母線與各自機(jī)柜組中的功率模塊6連接且各自獨(dú)立，在第一機(jī)柜組或第二機(jī)柜組中的一個(gè)功率機(jī)柜3中的功率模塊6出現(xiàn)損壞時(shí)，另一個(gè)機(jī)柜組可以正常工作，相比較現(xiàn)有技術(shù)，可在功率模塊6出現(xiàn)故障時(shí)確保變流器柜正常運(yùn)行。此外，背向設(shè)置的機(jī)柜結(jié)構(gòu)緊湊且易于使用。
[0026]此外，變流器柜還包括位于第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組之間的第三機(jī)柜組，第三機(jī)柜組包括背向設(shè)置的控制機(jī)柜I和機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜2，控制機(jī)柜I內(nèi)和機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜2內(nèi)分別設(shè)置有低壓控制設(shè)備8和濾波電容11。
[0027]如圖1所示的本實(shí)用新型實(shí)施例中的變流器柜包括六個(gè)機(jī)柜，具體為兩個(gè)濾波機(jī)柜4和兩個(gè)功率機(jī)柜3，兩個(gè)功率機(jī)柜3對應(yīng)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的兩個(gè)繞組，每個(gè)功率機(jī)柜3中的功率模塊包括用于對對應(yīng)繞組的輸出進(jìn)行整流的功率模塊、用于逆變的功率模塊和用于制動(dòng)的功率模塊。應(yīng)該理解，變流器柜包括的機(jī)柜數(shù)量并不局限于六個(gè)，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有四個(gè)繞組的情況下，變流器柜也可以包括四個(gè)濾波機(jī)柜4和四個(gè)功率機(jī)柜3，即變流器柜一共具有十個(gè)機(jī)柜。
[0028]此外，如圖2所示，控制機(jī)柜I內(nèi)還設(shè)置有位于低壓控制設(shè)備8上方的支撐電容池7。
[0029]低壓控制設(shè)備8包括測量儀表、繼電器、控制和信號(hào)元件、自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)裝置、電流、電壓互感器等按一定的要求連接在一起所構(gòu)成的二次電氣回路，用于對一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量、調(diào)節(jié)和保護(hù)。支撐電容池7用于放置支撐電容，將支撐電容池7設(shè)置在控制機(jī)柜I中，可以有效利用控制機(jī)柜I中的空間，使變流器柜結(jié)構(gòu)緊湊；同時(shí)，支撐電容池7設(shè)置在控制機(jī)柜I中，便于將支撐電容分別與控制機(jī)柜I兩側(cè)的功率機(jī)柜3中的直流母線連接，使變流器柜接線簡單便捷。
[0030]此外，本實(shí)用新型實(shí)施例中的變流器柜采用水冷散熱，冷卻液在冷卻液管路中循環(huán)流動(dòng)，冷卻液管路包括冷卻液進(jìn)液管和冷卻液進(jìn)液管，冷卻液通過冷卻液進(jìn)液管進(jìn)入待散熱部件的散熱器的進(jìn)液管，然后自待散熱部件的散熱器的出液管流入冷卻液出液管。如圖2所示，控制機(jī)柜I和功率機(jī)柜3內(nèi)的底部分別設(shè)置有水風(fēng)換熱器16，水風(fēng)換熱器16連接于冷卻液進(jìn)液管和冷卻液出液管之間。
[0031]本實(shí)用新型實(shí)施例中的變流器柜采用全密閉環(huán)控，所有柜內(nèi)的熱量通過水風(fēng)換熱的形式向外交換。水風(fēng)散熱器設(shè)置于控制機(jī)柜I和功率機(jī)柜3的底部，便于變流器柜的冷卻液管路連接。
[0032]此外，冷卻液進(jìn)液管穿過控制機(jī)柜I和濾波機(jī)柜4且位于控制機(jī)柜I和濾波機(jī)柜4的內(nèi)部的上方，冷卻液出液管穿過控制機(jī)柜I和濾波機(jī)柜4且位于控制機(jī)柜I和濾波機(jī)柜4的內(nèi)部的下方，功率模塊6的散熱器的進(jìn)液管與冷卻液進(jìn)液管連接，功率模塊6的散熱器的出液管與冷卻液出液管連接。
[0033]冷卻液進(jìn)液管和冷卻液出液管規(guī)則排布于控制機(jī)柜I和濾波機(jī)柜4的上方和下方，便于變流器柜的冷卻液管路連接。
[0034]此外，如圖3所示，濾波機(jī)柜4內(nèi)還自上而下依次設(shè)置有位于DUDT濾波器10下方的電抗器12和斷路器13。
[0035]DUDT濾波器10與變流器的機(jī)側(cè)進(jìn)線直接連接，即連接于整流用的功率模塊6的交流輸入端，因此，DUDT濾波器10設(shè)置于與功率模塊6所在的功率機(jī)柜3背向的濾波機(jī)柜4中，便于變流器柜接線。同理，電抗器12與斷路器13與變流器的網(wǎng)側(cè)進(jìn)線直接連接，即連接于逆變用的功率模塊6的交流輸出端，因此，電抗器12和斷路器13設(shè)置于與功率模塊6所在的功率機(jī)柜3背向的濾波機(jī)柜4中，便于變流器柜接線。
[0036]其中，此處的斷路器又稱網(wǎng)側(cè)斷路器，一般使用框架斷路器。
[0037]此外，變流器柜還包括防雷裝置15，防雷裝置15設(shè)置于機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜2內(nèi)，且位于濾波電容11的上方。
[0038]防雷裝置與變流器柜的機(jī)側(cè)進(jìn)線連接，可在雷電環(huán)境中有效保護(hù)變流器柜的安全。
[0039]此外，變流器柜還包括第一管路和第二管路，第一管路自濾波機(jī)柜4穿入功率機(jī)柜3，第二管路自濾波機(jī)柜4穿入功率機(jī)柜3，電抗器12的散熱器的進(jìn)液管通過第一管路與冷卻液進(jìn)液管連接，電抗器12的散熱器的出液管通過第二管路與冷卻液出液管連接。
[0040]其中，第一管路和第二管路都是冷卻液管路的一部分，冷卻液管路穿過濾波機(jī)柜和功率機(jī)柜的相接近的柜壁，與濾波機(jī)柜中的電抗器的散熱器連接，管路連接較為方便。
[0041]此外，如圖2所示，變流器柜還包括制動(dòng)電阻5，制動(dòng)電阻5設(shè)置于功率機(jī)柜3的柜頂。
[0042]制動(dòng)電阻5通過用于制動(dòng)的功率模塊6與功率機(jī)柜3內(nèi)的直流母線連接，制動(dòng)電阻5設(shè)置于功率機(jī)柜3的柜頂，可以節(jié)約變流器柜的柜內(nèi)空間。
[0043]此外，在本實(shí)用新型實(shí)施例的變流器柜中，機(jī)側(cè)進(jìn)線由機(jī)側(cè)進(jìn)線母排9自機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜2頂部引入，網(wǎng)側(cè)進(jìn)線由網(wǎng)側(cè)進(jìn)線母排14自機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜2底部引入。
[0044]機(jī)側(cè)進(jìn)線和網(wǎng)側(cè)進(jìn)線分別由機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜2的頂部和底部引入，線路布局規(guī)則，接線方便。
[0045]實(shí)施例二
[0046]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括上述技術(shù)方案中的變流器柜。
[0047]在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的變流器柜中，第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的濾波機(jī)柜4和功率機(jī)柜3背向設(shè)置且第一機(jī)柜組和第二機(jī)柜組中的直流母線與各自機(jī)柜組中的功率模塊6連接且各自獨(dú)立，在第一機(jī)柜組或第二機(jī)柜組中的一個(gè)功率機(jī)柜3中的功率模塊6出現(xiàn)損壞時(shí)，另一個(gè)機(jī)柜組可以正常工作，相比較現(xiàn)有技術(shù)，可在功率模塊6出現(xiàn)故障時(shí)確保變流器柜正常運(yùn)行。此外，背向設(shè)置的機(jī)柜結(jié)構(gòu)緊湊且易于使用。
[0048]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變流器柜，其特征在于，所述變流器柜包括第一機(jī)柜組以及第二機(jī)柜組，其中: 所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組各自包括背向設(shè)置的濾波機(jī)柜(4)、功率機(jī)柜(3)及直流母線;所述濾波機(jī)柜(4)內(nèi)和所述功率機(jī)柜(3)內(nèi)分別設(shè)置有DUDT濾波器(10)和功率模塊(6)； 其中，在所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組中的所述直流母線與各自機(jī)柜組中的所述功率模塊(6)連接且各自獨(dú)立。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器柜，其特征在于，所述變流器柜還包括位于所述第一機(jī)柜組和所述第二機(jī)柜組之間的第三機(jī)柜組，所述第三機(jī)柜組包括背向設(shè)置的控制機(jī)柜(I)和機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜(2)，所述控制機(jī)柜(I)內(nèi)和所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜(2)內(nèi)分別設(shè)置有低壓控制設(shè)備(8)和濾波電容(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變流器柜，其特征在于，所述控制機(jī)柜(I)內(nèi)還設(shè)置有位于所述低壓控制設(shè)備(8)上方的支撐電容池(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變流器柜，其特征在于，所述控制機(jī)柜(I)和所述功率機(jī)柜(3)內(nèi)的底部分別設(shè)置有水風(fēng)換熱器(16)，所述水風(fēng)換熱器(16)連接于冷卻液進(jìn)液管和冷卻液出液管之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變流器柜，其特征在于，所述冷卻液進(jìn)液管穿過所述控制機(jī)柜(I)和所述濾波機(jī)柜(4)且位于所述控制機(jī)柜(I)和所述濾波機(jī)柜(4)的內(nèi)部的上方，所述冷卻液出液管穿過所述控制機(jī)柜(I)和所述濾波機(jī)柜(4)且位于所述控制機(jī)柜(I)和所述濾波機(jī)柜(4)的內(nèi)部的下方； 所述功率模塊(6)的散熱器的進(jìn)液管與所述冷卻液進(jìn)液管連接，所述功率模塊(6)的散熱器的出液管與所述冷卻液出液管連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變流器柜，其特征在于，所述濾波機(jī)柜(4)內(nèi)還自上而下依次設(shè)置有位于所述DUDT濾波器(10)下方的電抗器(12)和斷路器(13)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變流器柜，其特征在于，所述變流器柜還包括第一管路和第二管路，所述第一管路自所述濾波機(jī)柜(4)穿入所述功率機(jī)柜(3)，所述第二管路自所述濾波機(jī)柜(4)穿入所述功率機(jī)柜(3)，所述電抗器(12)的散熱器的進(jìn)液管通過所述第一管路與所述冷卻液進(jìn)液管連接，所述電抗器(12)的散熱器的出液管通過所述第二管路與所述冷卻液出液管連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變流器柜，其特征在于，所述變流器柜還包括制動(dòng)電阻(5)，所述制動(dòng)電阻(5)設(shè)置于所述功率機(jī)柜(3)的柜頂;并且/或者，所述變流器柜還包括防雷裝置(15)，所述防雷裝置(15)設(shè)置于所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜(2)內(nèi)，且位于所述濾波電容(11)的上方。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變流器柜，其特征在于，機(jī)側(cè)進(jìn)線由機(jī)側(cè)進(jìn)線母排(9)自所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜(2)頂部引入，網(wǎng)側(cè)進(jìn)線由網(wǎng)側(cè)進(jìn)線母排(14)自所述機(jī)側(cè)開關(guān)機(jī)柜(2)底部引入。10.—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的變流器柜。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK205647240SQ201620509539
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】王世歡, 吳莎莎
【申請人】北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司