一种大功率变频器冷却装置，冷却水循环管道即主循环回路包括板式换热器的阀组回水口和被冷却设备功率器件水冷板回水口之间的上循环管道，以及板式换热器的阀组供水口和被冷却设备功率器件水冷板供水口之间的下循环管道；所述泵组模块安装在上循环管道上；所述副循环回路联通在主循环回路的下循环管道和上循环管道之间，用于为主循环回路补充冷却水、降低主循环电导率数值；板式换热器的板换回水口经外部冷却装置返回板换供水口。本发明专利技术具有工作稳定、散热迅速、不易积尘等优点，能很好的保护功率元器件，延长变频器使用寿命。设备进出水结构采用方管集化设计，结构紧凑方便维护，并可以兼容多重外冷设备和缓冲设备。并可以兼容多重外冷设备和缓冲设备。并可以兼容多重外冷设备和缓冲设备。
【技术实现步骤摘要】
一种大功率变频器冷却装置
[0001]本专利技术属于大功率电气设备热处理
，尤其涉及一种大功率变频器冷却装置。
技术介绍
[0002]目前随着电力电子技术的发展，中高压大功率变频调速技术日趋成熟，变频电机驱动压缩机组因技术含量高、设备运行评分可靠、效率高、维护简单、运行维护成本低等优点，在外电源可靠的情况下，已经大量应用于天然气长输管道增压领域，替代传统燃气轮机，成为长输管道增压驱动设备的首选。大功率变频器是电驱压气站的核心设备，变频器的功率元器件发热量很大，散热问题是制约元器件容量的一个很重要的瓶颈。以往的技术手段是采用风冷却式系统，利用风扇对设备内部进行强制散热，这导致变频器内部无法密封。当运行一段时间后，内部积尘严重，绝缘性能下降。遇到潮湿空气的时候，就会对电路板进行腐蚀，导致电路板上的元器件的短路，严重的话会引起火灾。
[0003]压气站用大功率变频器水冷系统成功解决应用在电驱压气站的大功率高压变频器散热问题，为高压变频器的大功率、超大功率研发奠定了设备散热解决方案。水冷却系统具有工作稳定、散热迅速、不易积尘等优点，能很好的保护功率元器件，延长变频器使用寿命。但现有技术中大功率变频器水冷系统存在结构臃肿管路复杂不利于设备维护更换，控制保护取点单一容易产生误报，水风换热与水水换热结构区分较大，设备通用性差的技术问题。
技术实现思路
[0004]解决现有技术中存在的以上问题，本专利技术公开了一种大功率变频器冷却装置。
[0005]本专利技术所述的大功率变频器是指≥6MW的水冷变频器。大功率电机冷却装置主要负责对大功率水冷变频器(≥6MW)提供去离子冷却水，冷却系统主泵将低温去离子冷却水输送到变频器IGBT或IEGT等功率器件的水冷板中经过热交换导出变频器热量，再将高温水输送到空冷器或者板式换热器中，对去离子水进行降温。
[0006]一种大功率变频器冷却装置，包括被冷却设备20功率器件水冷板、泵组模块、冷却水循环管道即主循环回路、板式换热器23、副循环回路、外部冷却装置5；其特征在于：
[0007]板式换热器23设置有板换供水口25、板换回水口24、阀组供水口26和阀组回水口27；
[0008]冷却水循环管道即主循环回路包括板式换热器23的阀组回水口27和被冷却设备20功率器件水冷板回水口之间的上循环管道，以及板式换热器23的阀组供水口26和被冷却设备20功率器件水冷板供水口之间的下循环管道；所述泵组模块安装在上循环管道上；
[0009]所述副循环回路联通在主循环回路的下循环管道和上循环管道之间，用于为主循环回路补充冷却水、降低主循环电导率数值；
[0010]板式换热器23的板换回水口24经外部冷却装置5返回板换供水口25。
[0011]本专利技术进一步包括以下优选方案。
[0012]所述泵组模块采用主备模式，即包括并联设置的两个主循环泵1，以及与各自主循环泵1相连接的止回阀2。
[0013]在泵组模块与板式换热器23的阀组回水口27之间的上管道上设置电动三通阀4，所述电动三通阀4第一端连接泵组模块，第二端连接板式换热器23的阀组回水口27，第三端连通下循环管道。
[0014]在所述主循环回路安装温度、压力、电导率传感器。
[0015]被冷却设备20功率器件水冷板的回水口和泵组模块之间的上循环管道上依次安装回水流量变送器11、回水温度变送器12、加热器13、主泵进水压力变送器 14；
[0016]在泵组模块与电动三通阀4之间安装主泵出水压力表3；
[0017]在阀组供水口26和被冷却设备20的功率器件水冷板的供水口之间的下管道上还设置出水电导率变送器8、出水温度变送器9、出水压力变送器10；
[0018]在冷却装置泵撬外部安装环境温度变送器21。
[0019]所述副循环回路包括去离子罐19、补水装置、缓冲罐15；
[0020]在所述电动三通阀4第三端与板式换热器23的阀组供水口26的连接点和被冷却设备20功率器件水冷板的供水口之间的下循环管道上设置连通副循环回路的接口，通过副循环回路管道连接至去离子罐19的入口，去离子罐19的出口与缓冲罐15的入口相连，缓冲罐15的出口通过副循环回路管道连接至被冷却设备20功率器件水冷板的回水口和泵组模块之间的主循环回路管道即上循环管道上。
[0021]所述补水装置包括补水罐16、补水泵17以及副循环止回阀18，所述补水罐16 通过所述补水泵17、副循环止回阀18连接至去离子罐19的入口。
[0022]去离子罐19包括左右两侧对称设置两个罐体，内部填充树脂，不断净化副循环的水路，提升电导率，副循环与主循环联通，从而不断降低主循环电导率数值，将大功率变频器冷却装置主循环系统中的水电导率维持在≤0.3us/cm，所述us/cm 是指微西(门子)每厘米。
[0023]当主循环回路水量不足时，通过自动方式或手动方式进行补水；缓冲罐15 可以选用氮气稳压也可采用膨胀罐稳压，用于缓冲由于温度带来的压力变化。
[0024]所述主循环回路、板式换热器23、副循环回路均安装在一个柜体内，形成冷却装置泵撬28，冷却装置泵撬28与外部冷却装置5通过两根管道30相连。
[0025]所述冷却装置泵撬28采用紧凑化设计，泵组模块设置在冷却装置泵撬28的一角，板式换热器23竖立设置在泵组模块的一侧，离子罐19安装在泵组模块的对角位置，缓冲罐15和补水罐16与离子罐19同侧设置。本专利技术采用方管结构使整个管路结构扁平化。
[0026]本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0027]本专利技术具有工作稳定、散热迅速、不易积尘等优点，能很好的保护功率元器件，延长变频器使用寿命。设备进出水结构采用方管集化设计，结构紧凑方便维护，并可以兼容多重外冷设备和缓冲设备。
[0028]水冷泵组模块集成化程度高，扩展能力强，泵组方管管路配置副循环接口，可以兼容不同缓冲形式(氮气稳压，膨胀罐稳压)，并配置冗余传感器接口可以根据需求增加冗余传感器维护方便；水冷系统泵组模块在结构上兼容同时兼容采用板换的水
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水系统与采用
空冷器的水
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风系统，两者切换只需要更换不分管路及支架即可完成。设备兼容性好。整个装置智能化程度高整个系统运行无需人为干预，可以实现一键启机等功能；整个装置基于PLC及各类传感器配置了完善的控保逻辑和远程控制能力，具备温度保护，流量保护，电导率保护，压力保护，渗漏保护，泄漏保护，水泵切换，故障自检，等控保功能，并且系统可以根据供/ 回水温度自行判断冷却系统运行模式并自动调节冷却容量，自动控制风机，以及电动三通阀，保证水温稳定满足设备需要；整个系统通过通讯以及硬接点与上位机连上位机实现远程自动控制。
附图说明
[0029]图1为本专利技术变频器冷却装置控制系统示意图为；
[0030]图2本专利技术大功率变频器冷却装置结构示意图；
[0031]图3为本专利技术冷却装置泵撬内部构成示意图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大功率变频器冷却装置，包括被冷却设备(20)功率器件水冷板、泵组模块、冷却水循环管道即主循环回路、板式换热器(23)、副循环回路、外部冷却装置(5)；其特征在于：板式换热器(23)设置有板换供水口(25)、板换回水口(24)、阀组供水口(26)和阀组回水口(27)；冷却水循环管道即主循环回路包括板式换热器(23)的阀组回水口(27)和被冷却设备(20)功率器件水冷板回水口之间的上循环管道，以及板式换热器(23)的阀组供水口(26)和被冷却设备(20)功率器件水冷板供水口之间的下循环管道；所述泵组模块安装在上循环管道上；所述副循环回路联通在主循环回路的下循环管道和上循环管道之间，用于为主循环回路补充冷却水、降低主循环电导率数值；板式换热器(23)的板换回水口(24)经外部冷却装置(5)返回板换供水口(25)。2.根据权利要求1所述的大功率变频器冷却装置，其特征在于：所述泵组模块采用主备模式，即包括并联设置的两个主循环泵(1)，以及与各自主循环泵(1)相连接的止回阀(2)。3.根据权利要求1或2所述的大功率变频器冷却装置，其特征在于：在泵组模块与板式换热器(23)的阀组回水口(27)之间的上管道上设置电动三通阀(4)，所述电动三通阀(4)第一端连接泵组模块，第二端连接板式换热器(23)的阀组回水口(27)，第三端连通下循环管道。4.根据权利要求3所述的大功率变频器冷却装置，其特征在于：在所述主循环回路安装温度、压力、电导率传感器。5.根据权利要求4所述的大功率变频器冷却装置，其特征在于：被冷却设备(20)功率器件水冷板的回水口和泵组模块之间的上循环管道上依次安装回水流量变送器(11)、回水温度变送器(12)、加热器(13)、主泵进水压力变送器(14)；在泵组模块与电动三通阀(4)之间安装主泵出水压力表(3)；在阀组供水口(26)和被冷却设备(20)的功率器件水冷板的供水口之间的下管道上还设置出水电导率变送器(8)、出水温度变送器(9)、出水压力变送器(10)；在冷却装置泵撬外部安装环境温度变...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹏飞，关胜利，王振宇，黄海钦，杨培董，黄永新，唐珂炜，
申请(专利权)人：广州高澜节能技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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