變流器柜及風力發電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種變流器柜及風力發電機組，所述變流器柜包括第一機柜組以及第二機柜組，其中：所述第一機柜組和所述第二機柜組各自包括背向設置的濾波機柜、功率機柜及直流母線，所述濾波機柜內和所述功率機柜內分別設置有DUDT濾波器和功率模塊；其中，在所述第一機柜組和所述第二機柜組中的直流母線與各自機柜組中的所述功率模塊連接且各自獨立。相比較現有技術，本實用新型提供的變流器柜和風力發電機組可在功率模塊出現故障時保證變流器柜正常運行。此外，背向設置的機柜結構緊湊且易于使用。
【專利說明】
變流器柜及風力發電機組
技術領域
[0001]本實用新型涉及變流器柜設備領域，尤其涉及一種變流器柜及風力發電機組。
【背景技術】
[0002]風力發電機組中的變流器柜通常容納整流設備、逆變設備、制動設備、控制設備等多個設備，是風力發電機組的重要組成部分。
[0003]在以往的風力發電機組的變流器柜產品中，容納的各個設備相對分散，結構不夠緊湊，存在空間上的浪費;變流器柜的布局不夠合理，變流器柜的裝配過程相對復雜;如果功率模塊出現故障，則必須切斷整個直流母線，控制變流器柜停止運行。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的實施例提供一種變流器柜及風力發電機組，以在功率模塊出現故障時確保變流器柜正常運行。
[0005]本實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柜組以及第二機柜組，其中:所述第一機柜組和所述第二機柜組各自包括背向設置的濾波機柜、功率機柜及直流母線，所述濾波機柜內和所述功率機柜內分別設置有DUDT濾波器和功率模塊;其中，在所述第一機柜組和所述第二機柜組中的所述直流母線與各自機柜組中的所述功率模塊連接且各自獨立。
[0006]進一步地，所述變流器柜還包括位于所述第一機柜組和所述第二機柜組之間的第三機柜組，所述第三機柜組包括背向設置的控制機柜和機側開關機柜，所述控制機柜內和所述機側開關機柜內分別設置有低壓控制設備和濾波電容。
[0007]進一步地，所述控制機柜內還設置有位于所述低壓控制設備上方的支撐電容池。
[0008]進一步地，所述控制機柜和所述功率機柜內的底部分別設置有水風換熱器，所述水風換熱器連接于冷卻液進液管和冷卻液出液管之間。
[0009]進一步地，所述冷卻液進液管穿過所述控制機柜和所述濾波機柜且位于所述控制機柜和所述濾波機柜的內部的上方，所述冷卻液出液管穿過所述控制機柜和所述濾波機柜且位于所述控制機柜和所述濾波機柜的內部的下方;所述功率模塊的散熱器的進液管與所述冷卻液進液管連接，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]進一步地，所述濾波機柜內還自上而下依次設置有位于所述DUDT濾波器下方的電抗器和斷路器。
[0011 ]進一步地，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柜穿入所述功率機柜，所述第二管路自所述濾波機柜穿入所述功率機柜，所述電抗器的散熱器的進液管通過所述第一管路與所述冷卻液進液管連接，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]進一步地，所述變流器柜還包括制動電阻，所述制動電阻設置于所述功率機柜的柜頂;并且/或者，所述變流器柜還包括防雷裝置，所述防雷裝置設置于所述機側開關機柜內，且位于所述濾波電容的上方。
[0013]進一步地，機側進線由機側進線母排自所述機側開關機柜頂部引入，網側進線由網側進線母排自所述機側開關機柜底部引入。
[0014]在本實用新型提供的變流器柜中，通過將在第一機柜組和第二機柜組中的濾波機柜和功率機柜背向設置并且與各自機柜組中的功率模塊連接的直流母線各自獨立地設置，在第一機柜組或第二機柜組中的一個功率機柜中的功率模塊出現損壞時，另一個機柜組可以正常工作，相比較現有技術，可在功率模塊出現故障時確保變流器柜正常運行。此外，背向設置的機柜結構緊湊且易于使用。
[0015]本實用新型的另一方面提供一種包括上述技術方案中的變流器柜的風力發電機組。
[0016]本實用新型提供的風力發電機組中的變流器柜和風力發電機組中，在第一機柜組和第二機柜組中的濾波機柜和功率機柜背向設置并且與第一機柜組和第二機柜組中的直流母線與各自機柜組中的功率模塊連接且各自獨立，在第一機柜組或第二機柜組中的一個功率機柜中的功率模塊出現損壞時，另一個機柜組可以正常工作，相比較現有技術，可在功率模塊出現故障時確保變流器柜正常運行。此外，本實用新型提供的變流器柜的機柜設置還具有結構緊湊、使用便利的優點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例一中的變流器柜的軸視圖；
[0018]圖2為本實用新型實施例一中的變流器柜的正視圖；
[0019]圖3為本實用新型實施例一中的變流器柜的背視圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]1、控制機柜;2、機側開關機柜;3、功率機柜;4、濾波機柜;5、制動電阻；6、功率模塊;7、支撐電容池;8、低壓控制設備;9、機側進線母排;1、DUDT濾波器;11、濾波電容；12、電抗器;13、斷路器;14、網側進線母排;15、防雷裝置;16、水風換熱器。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型實施例的變流器柜進行詳細描述。
[0023]實施例一
[0024]如圖1所示，本實用新型實施例提供一種變流器柜，變流器柜包括第一機柜組以及第二機柜組，其中:第一機柜組和第二機柜組各自包括背向設置的濾波機柜4、功率機柜3及直流母線，濾波機柜4內和功率機柜3內分別設置有DUDT濾波器10和功率模塊6;其中，在第一機柜組和第二機柜組中的直流母線與各自機柜組中的功率模塊6連接且各自獨立。
[0025]在本實用新型實施例提供的變流器柜中，第一機柜組和第二機柜組中的濾波機柜4和功率機柜3背向設置且第一機柜組和第二機柜組中的直流母線與各自機柜組中的功率模塊6連接且各自獨立，在第一機柜組或第二機柜組中的一個功率機柜3中的功率模塊6出現損壞時，另一個機柜組可以正常工作，相比較現有技術，可在功率模塊6出現故障時確保變流器柜正常運行。此外，背向設置的機柜結構緊湊且易于使用。
[0026]此外，變流器柜還包括位于第一機柜組和第二機柜組之間的第三機柜組，第三機柜組包括背向設置的控制機柜I和機側開關機柜2，控制機柜I內和機側開關機柜2內分別設置有低壓控制設備8和濾波電容11。
[0027]如圖1所示的本實用新型實施例中的變流器柜包括六個機柜，具體為兩個濾波機柜4和兩個功率機柜3，兩個功率機柜3對應于風力發電機組的兩個繞組，每個功率機柜3中的功率模塊包括用于對對應繞組的輸出進行整流的功率模塊、用于逆變的功率模塊和用于制動的功率模塊。應該理解，變流器柜包括的機柜數量并不局限于六個，在風力發電機組具有四個繞組的情況下，變流器柜也可以包括四個濾波機柜4和四個功率機柜3，即變流器柜一共具有十個機柜。
[0028]此外，如圖2所示，控制機柜I內還設置有位于低壓控制設備8上方的支撐電容池7。
[0029]低壓控制設備8包括測量儀表、繼電器、控制和信號元件、自動裝置、繼電保護裝置、電流、電壓互感器等按一定的要求連接在一起所構成的二次電氣回路，用于對一次設備的工作進行監視、控制、測量、調節和保護。支撐電容池7用于放置支撐電容，將支撐電容池7設置在控制機柜I中，可以有效利用控制機柜I中的空間，使變流器柜結構緊湊；同時，支撐電容池7設置在控制機柜I中，便于將支撐電容分別與控制機柜I兩側的功率機柜3中的直流母線連接，使變流器柜接線簡單便捷。
[0030]此外，本實用新型實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流動，冷卻液管路包括冷卻液進液管和冷卻液進液管，冷卻液通過冷卻液進液管進入待散熱部件的散熱器的進液管，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，控制機柜I和功率機柜3內的底部分別設置有水風換熱器16，水風換熱器16連接于冷卻液進液管和冷卻液出液管之間。
[0031]本實用新型實施例中的變流器柜采用全密閉環控，所有柜內的熱量通過水風換熱的形式向外交換。水風散熱器設置于控制機柜I和功率機柜3的底部，便于變流器柜的冷卻液管路連接。
[0032]此外，冷卻液進液管穿過控制機柜I和濾波機柜4且位于控制機柜I和濾波機柜4的內部的上方，冷卻液出液管穿過控制機柜I和濾波機柜4且位于控制機柜I和濾波機柜4的內部的下方，功率模塊6的散熱器的進液管與冷卻液進液管連接，功率模塊6的散熱器的出液管與冷卻液出液管連接。
[0033]冷卻液進液管和冷卻液出液管規則排布于控制機柜I和濾波機柜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，濾波機柜4內還自上而下依次設置有位于DUDT濾波器10下方的電抗器12和斷路器13。
[0035]DUDT濾波器10與變流器的機側進線直接連接，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設置于與功率模塊6所在的功率機柜3背向的濾波機柜4中，便于變流器柜接線。同理，電抗器12與斷路器13與變流器的網側進線直接連接，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設置于與功率模塊6所在的功率機柜3背向的濾波機柜4中，便于變流器柜接線。
[0036]其中，此處的斷路器又稱網側斷路器，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設置于機側開關機柜2內，且位于濾波電容11的上方。
[0038]防雷裝置與變流器柜的機側進線連接，可在雷電環境中有效保護變流器柜的安全。
[0039]此外，變流器柜還包括第一管路和第二管路，第一管路自濾波機柜4穿入功率機柜3，第二管路自濾波機柜4穿入功率機柜3，電抗器12的散熱器的進液管通過第一管路與冷卻液進液管連接，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柜和功率機柜的相接近的柜壁，與濾波機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電阻5，制動電阻5設置于功率機柜3的柜頂。
[0042]制動電阻5通過用于制動的功率模塊6與功率機柜3內的直流母線連接，制動電阻5設置于功率機柜3的柜頂，可以節約變流器柜的柜內空間。
[0043]此外，在本實用新型實施例的變流器柜中，機側進線由機側進線母排9自機側開關機柜2頂部引入，網側進線由網側進線母排14自機側開關機柜2底部引入。
[0044]機側進線和網側進線分別由機側開關機柜2的頂部和底部引入，線路布局規則，接線方便。
[0045]實施例二
[0046]本實用新型實施例提供一種風力發電機組，包括上述技術方案中的變流器柜。
[0047]在本實用新型實施例提供的風力發電機組中的變流器柜中，第一機柜組和第二機柜組中的濾波機柜4和功率機柜3背向設置且第一機柜組和第二機柜組中的直流母線與各自機柜組中的功率模塊6連接且各自獨立，在第一機柜組或第二機柜組中的一個功率機柜3中的功率模塊6出現損壞時，另一個機柜組可以正常工作，相比較現有技術，可在功率模塊6出現故障時確保變流器柜正常運行。此外，背向設置的機柜結構緊湊且易于使用。
[0048]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種變流器柜，其特征在于，所述變流器柜包括第一機柜組以及第二機柜組，其中: 所述第一機柜組和所述第二機柜組各自包括背向設置的濾波機柜(4)、功率機柜(3)及直流母線;所述濾波機柜(4)內和所述功率機柜(3)內分別設置有DUDT濾波器(10)和功率模塊(6)； 其中，在所述第一機柜組和所述第二機柜組中的所述直流母線與各自機柜組中的所述功率模塊(6)連接且各自獨立。2.根據權利要求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柜組和所述第二機柜組之間的第三機柜組，所述第三機柜組包括背向設置的控制機柜(I)和機側開關機柜(2)，所述控制機柜(I)內和所述機側開關機柜(2)內分別設置有低壓控制設備(8)和濾波電容(11)。3.根據權利要求2所述的變流器柜，其特征在于，所述控制機柜(I)內還設置有位于所述低壓控制設備(8)上方的支撐電容池(7)。4.根據權利要求3所述的變流器柜，其特征在于，所述控制機柜(I)和所述功率機柜(3)內的底部分別設置有水風換熱器(16)，所述水風換熱器(16)連接于冷卻液進液管和冷卻液出液管之間。5.根據權利要求4所述的變流器柜，其特征在于，所述冷卻液進液管穿過所述控制機柜(I)和所述濾波機柜(4)且位于所述控制機柜(I)和所述濾波機柜(4)的內部的上方，所述冷卻液出液管穿過所述控制機柜(I)和所述濾波機柜(4)且位于所述控制機柜(I)和所述濾波機柜(4)的內部的下方； 所述功率模塊(6)的散熱器的進液管與所述冷卻液進液管連接，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.根據權利要求5所述的變流器柜，其特征在于，所述濾波機柜(4)內還自上而下依次設置有位于所述DUDT濾波器(10)下方的電抗器(12)和斷路器(13)。7.根據權利要求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柜(4)穿入所述功率機柜(3)，所述第二管路自所述濾波機柜(4)穿入所述功率機柜(3)，所述電抗器(12)的散熱器的進液管通過所述第一管路與所述冷卻液進液管連接，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.根據權利要求7所述的變流器柜，其特征在于，所述變流器柜還包括制動電阻(5)，所述制動電阻(5)設置于所述功率機柜(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)設置于所述機側開關機柜(2)內，且位于所述濾波電容(11)的上方。9.根據權利要求8所述的變流器柜，其特征在于，機側進線由機側進線母排(9)自所述機側開關機柜(2)頂部引入，網側進線由網側進線母排(14)自所述機側開關機柜(2)底部引入。10.—種風力發電機組，其特征在于，包括權利要求1至9任一項所述的變流器柜。
【文檔編號】H05K7/20GK205647240SQ201620509539
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】王世歡, 吳莎莎
【申請人】北京金風科創風電設備有限公司