[实用新型]一种新型电力电子设备用冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却系统，具体讲涉及一种新型电力电子设备用冷却系统。

背景技术

作为电力行业的关键设备的大功率电力电子设备是实现电流转换的核心功能单元，其冷却系统设有电力电子设备内部冷却元件(液冷板)、冷却管路、循环泵、换热设备(空气冷却器或闭式冷却塔)等。冷却介质经过电力电子设备冷却系统的压力提升，通过冷却管路进入冷却元件中，带走设备工作产生的热量，随后进入室外换热设备，通过室外换热设备将热量排放到空气中，冷却后的介质再通过冷却系统提升压力进入电力电子设备需冷却元件，形成密闭式循环，以确保电力电子设备需冷却元件温度处于正常范围。

目前国内从事高压电力电子设备研发试验的机构，具备±1100kV/5500A特高压直流换流阀、±800kV/6250A特高压直流换流阀、±500kV/2000MW柔性直流换流阀、全系列FACTS装置高压阀及直流电网核心装备的成套型式试验能力，每年承担着多项实验攻关及新产品型式试验工作。为达到不同类型换流阀开展型式试验所需的严苛技术要求，实验室配备了大电流源装置、合成试验装置、谐振阀等电力电子试验设备。

由于实验室试验任务较重，全年试验日程安排非常紧凑，因此对于试验用电力电子设备冷却系统的夏季散热和冬季防冻功能有严格要求。夏季一般空气冷却器(空冷器)或者水冷却(闭式冷却塔)来实现对试验设备的冷却，但由于北京市夏季极端气温较高，根据空冷器的理论，一般条件下，干式空冷器的内部冷却介质与外部环境温差一般应大于5℃。当夏天环境温度达到极限温度41℃，电力电子设备进水温度为40℃，无法满足“温差一般应大于5℃”的要求，更不能满足40℃进水的要求。

因此，单纯采用空气冷却器无法满足试验设备的冷却需求，而单纯采用闭式冷却塔则耗水量过大同时存在冬季结冰的风险。冬季由于北方气温较低，一般采取两种方法来保证冷却系统正常运行。第一种方法，在冷却系统中添加一定比例的乙二醇防冻液，试验过程中需要拆装待测试验模块连接管路，容易造成冷却介质遗漏，污染环境。第二种方法，冷却系统中不添加乙二醇，冷却系统工作效率高，需要一直不停机工作，否则冷却系统空冷器/闭式冷却塔(外冷部分)就会冻裂，造成泄露。

为此，需要提供一种新型电力电子设备用冷却系统，用于解决夏季过热天气条件下试验设备正常散热和冬季极低的环境温度下外冷部分设备不被冻坏的目的。

实用新型内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本实用新型提供一种新型电力电子设备用冷却系统。

本实用新型提供的技术方案是：一种新型电力电子设备用冷却系统，所述系统包括：内冷循环系统和外冷循环系统；

所述内冷循环系统设有内换热器，所述外冷循环系统设有外换热器，所述内换热器内冷却介质的出口与所述外换热器内冷介质入口间设有内循环内冷却介质排放管，所述外换热器的所述出口与所述内换热器的所述入口间设有内循环内冷却介质输入管。

优选的，所述内循环内冷却介质排放管路上设有循环泵，所述内循环内冷却介质输入管与所述内循环内冷却介质排放管间设有辅助管路，所述辅助管路的一端位于所述循环泵与所述内换热器的所述出口间的管路上。

优选的，所述辅助管路设有依次连接的离子交换器和膨胀罐，所述离子交换器设有补水泵，所述膨胀罐设有氮气瓶。

优选的，所述外冷循环系统的外换热器外冷却介质的出口和该外换热器外冷却介质的入口间设有外循环外冷却介质管。

优选的，所述外循环外冷却介质管上设有空气冷却器和闭式冷却塔，所述空气冷却器的外冷却介质的入口与外换热器的所述出口间用管道相连，所述空气冷却器的外冷却介质的出口与所述闭式冷却塔的外冷却介质的入口间用管道相连，所述闭式冷却塔的外冷却介质的出口与外换热器的所述入口间用管道相连。

优选的，所述外循环外冷却介质管中的外冷却介质包括：乙二醇和去离子水混合液；

所述内循环内冷却介质输入管和所述内循环内冷却介质排放管中的内冷却介质包括：去离子水。

优选的，所述闭式冷却塔包括串联的风机和喷淋系统；

所述闭式冷却塔采用双台并联连接形式。

与最接近的现有技术相比，本实用新型具有以下优异效果：

1、本实用新型提供的技术方案中的内冷循环系统的循环泵能够为相关电力电子实验设备提供适宜的冷却介质，冷却介质的纯净度、温度、压力、流量、电导率等参数符合试验要求，保证实验室对电力电子设备各项试验的正常进行；