[实用新型]功率柜节能散热系统

说明书

本实用新型公开了一种功率柜节能散热系统，包括设置在功率柜体内的功率器件模块；功率柜体内左、右间隔设有两个气流分割立板，两个气流分割立板底部开设有循环风口，两个气流分割立板的前、后边沿分别延伸至功率柜体的前、后侧壁；功率柜体顶壁上设有向左、右两侧导流的导流板；位于两个气流分割立板之间上、下间隔设有多层用于安放功率器件模块的模块集成箱，每层模块集成箱的上、下壁上均开有导流孔；位于最下层模块集成箱与循环风口之间，自下而上依次设置有空气净化网、制冷蒸发器和冷却风扇，制冷蒸发器通过管道与空调室外机的制冷管路连通。本实用新型采用一次性集中散热，节约电能59%，具有明显的节能效果。

技术领域

本实用新型涉及应用于电力系统中的无功补偿装置（SVG；英文Static VarGenerater的缩写），尤其是涉及功率柜节能散热系统。

背景技术

无功补偿装置广泛应用于远距离电力传输、城市二级变电站、电弧炉、轧机和提升机、区域电网、光伏发电、风电场、电力机车供电等工程领域。我国南水北调中线总干渠河南段、河北段设35kV供电系统专网，输电线路长度约1100km，由35kV线路、中心开关站、沿线负荷点降压变电站组成，电源引自沿线地方电网110～220kV变电站中的35kV母线，沿线路共设置13个35kV中心开关站，每个中心开关站从所在地区的电力系统中引1至2回路35kV电源，由中心开关站引出2回路35kV线路分别向干渠上游、下游两侧辐射供电，在干渠负荷点处设35kV/0.4kV降压变电站向负荷点供电，沿线负荷点降压变电站309座。为保证南水北调中线总干渠35kV供电系统的供电质量，在35kV中心开关站和负荷点降压变电站等位置设置无功补偿装置。

目前，市售的无功补偿装置中的功率柜为整机箱体成套结构，整机箱体内部包含若干个独立的实现不同功能的功率元件模块，每个功率元件模块均由外壳封装，功率元件模块内部包含若干电子元器件及连接导线。该无功补偿装置的散热包括电子元器件散热、模块单元散热、整机散热、环境温度改善散热等多个环节，每一个散热环节都需要排风对流，以消耗能源为代价组成重叠式排风散热结构。对上述无功补偿装置的散热形式进行详细分析可知：电子元器件考虑自身的发热温度升高，单个电子元器件的发热特点是发热功率较小，但发热可导致电子元器件的温度上升很高，电子元器件外包络面的面积较小，散热面积有限，需要结合电子元器件配置散热底座和风扇；设置小型风扇对准电子元器件关键发热部位吹风对流，实现电子元器件降温目的，将热量排至电子元器件所在的模块集成箱体内；模块集成箱体内由多个发热电子元器件组成模块单元，为保证模块单元内的环境温度满足要求，在模块集成箱外壳设置排风对流散热，将模块集成箱内产生的热量排至整机箱体内；整机箱体设置排风机将所有模块单元产生的热量排至整机箱体外部。由于无功补偿装置布置在建筑物内，为保证无功补偿装置的工作环境温度，需要设置通风或空调制冷设备将建筑物内的热量排放到建筑物外部。造成这种重叠式排风散热结构，究其原因，1、电子器件制造商仅仅考虑电子器件本身的散热需求，为满足电子器件工作的环境温度设置小型风扇，采用通风散热至模块集成箱内；2、模块集成制造商也是考虑模块范围内的散热需求，满足模块集成箱内工作环境温度，设置风扇，采用通风散热至整机机箱体内；3、无功补偿装置成套厂家采购模块集成制造商的产品，设置排风机将所有模块单元产生的热量排至无功补偿装置外部；4、工程设计单位仅考虑无功补偿装置成套设备的散热，要么在建筑物墙壁上开孔设置通风机将无功补偿装置成套设备的热量排至建筑物外部，要么是将无功补偿装置成套设备的热量排至建筑物室内，另外再设置空调设备将建筑物室内热量排至建筑物外部。不同制造商家仅仅考虑自己所供货设备的环境条件，设置散热方式满足工作环境条件要求，没有统一考虑无功补偿装置成套设备完整系统散热方式的合理性，其存在的不足之处表现在以下几个方面：