[实用新型]集中式风力发电机组液冷系统

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电机组冷却技术领域，特别涉及集中式风力发电机组液冷系统。

背景技术

在MW级非直驱型风力发电机组中，至少有三个大功率能量转换设备，即齿轮箱、发电机和变流器，这三个设备在能量转换过程中必然会产生一定比例的能量损失，这些损失的能量会以热量的形式散发出来。当机组满发时，三个能量转换设备各自的散热功率都会达到几十kW甚至上百kW，均需要专门配备冷却系统。对于这三个设备的冷却方式，现行大多数机组采用如下方法：

1），对于齿轮箱采用直接风冷，即在齿轮箱的油循环系统上配置一台风冷散热器。在齿轮箱工作时，当齿轮油温度升高达到某一温度值时，自动开启散热器上的强制冷却风扇，外界空气在风扇的作用下流动经过散热器，散热器内部的齿轮油被冷却，散热器外侧的空气温度升高后被排放到机舱罩之外。

2），对于风力发电机，常见的有两种冷却方式，第一种是直接风冷，即在发电机上配置一个风冷装置，使用空气-空气的热交换方式把发电机的发热量排出机舱之外；另一种方式则是使用液冷方式，先用冷却液来冷却风力发电机内的热空气，再用外界的冷空气来冷却被加热的冷却液。前者需要一个面积非常大的风冷装置；后者则需要一套单独的液体冷却系统，包含加压泵、管路、传感器、散热器等一系列辅件。

3），对于变流器，在MW级非直驱型风力发电机组中，变流器大多采用液冷的方式，这就需要一套和发电机一样单独的液体冷却系统。

综上所述，每一套单独的液体冷却系统都需要至少一台加压泵、一个散热器、一组传感器、阀块、若干橡胶软管和管接头，对于现在许多机组来说，发电机和变流器都采用单独液冷方式，这不但增加了机组的造价成本，也增加了潜在故障点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出集中式风力发电机组液冷系统。本实用新型降低了风力发电机组在设备冷却方面的成本；同时也减少了潜在故障点，提高了风力发电机组的运行稳定性。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

集中式风力发电机组液冷系统包括：风力发电机组齿轮箱、动力泵、第一散热器、第一过滤器、安装在风力发电机上的第一液冷管和管路；所述风力发电机组齿轮箱、动力泵、第一散热器、第一过滤器和第一液冷管通过管路依次连接形成循环回路。

本实用新型的特点和进一步改进在于：

所述风力发电机组齿轮箱内部存储有齿轮油，用于将齿轮油输出至管路中；所述动力泵用于提供齿轮油循环动力，并用于将管路中的齿轮油输出至第一散热器中；所述第一散热器用于对流入其中的齿轮油进行降温，并用于通过管路将齿轮油输出至第一过滤器中；所述第一过滤器用于对齿轮油进行过滤，并用于通过管路将齿轮油输出至第一液冷管中；所述第一液冷管用于通过齿轮油对风力发电机进行降温，并用于通过管路将齿轮油输出。

所述集中式风力发电机组液冷系统还包括：第二散热器、第二过滤器以及安装在风力发电机组变流器上的第二液冷管；所述风力发电机组齿轮箱、动力泵、第一散热器、第一过滤器、第一液冷管、第二散热器、第二过滤器和第二液冷管通过管路依次连接形成循环回路。

所述第一液冷管用于通过齿轮油对风力发电机进行降温，并用于通过管路将齿轮油输出至第二散热器中；所述第二散热器用于对流入其中的齿轮油进行降温，并用于通过管路将齿轮油输出至第二过滤器中；所述第二过滤器用于对齿轮油进行过滤，并用于通过管路将齿轮油输出至第二液冷管中；所述第二液冷管用于通过齿轮油对风力发电机组变流器进行降温，并用于通过管路将齿轮油输出至风力发电机组齿轮箱中。

所述第一散热器为风冷散热器。

所述第一过滤器的过滤精度为200～400μm。

所述第一液冷管为铜材质或铝材质的翅片管。

所述第二散热器为风冷散热器。

所述第二过滤器的过滤精度为200～400μm。

所述第二液冷管为不锈钢管。

本实用新型的有益效果为：本实用新型应用于风力发电机组的冷却时，可以去掉给发电机和变流器专门配置的液冷系统，利用齿轮油作为冷却介质，也不需要购买专门的低温冷却液，大幅度降低了机组在设备冷却方面的成本；同时也减少了故障点，大大提高了机组的运行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的集中式风力发电机组液冷系统的第一示意图；

图2为本实用新型的集中式风力发电机组液冷系统的第二示意图。

具体实施方式