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变流器制造技术

技术编号:41211460 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-09 23:34
本发明专利技术提供变流器,其中,网侧开关柜、网侧功率柜、机侧功率柜和机侧开关柜两两相邻背靠背布置,网侧开关柜内设置有网侧对外接口、网侧开关和控制单元,网侧功率柜内设置有网侧电感和网侧模块,网侧电感分别与网侧开关和网侧模块电性连接,机侧开关柜内设置有机侧对外接口、机侧开关和滤波单元,机侧功率柜内设置有机侧电感和机侧模块,机侧电感分别与机侧开关和机侧模块电性连接,滤波单元与网侧电感电性连接。本发明专利技术涉及的变流器,使得变流器内部在最小改动的情况下能够兼容客户上部或者下部机侧对外接口需求,并能够减少变流器铜排用量、降低变流器柜体结构强度要求,并使得变流器具备良好的可维护性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电设备,具体涉及一种变流器


技术介绍

1、风力发电机组系统中,变流器用于连接电网与发电机,全功率型风电变流器主要包括:网侧对外接口、网侧开关、网侧电感、网侧功率模块、机侧功率模块、机侧电感、机侧开关、机侧对外接口、变流器控制器件和滤波器件等。目前各风力发电机组厂家基于自身塔筒特点及成本等因素考虑对风电变流器安装位置及对外接口需求主要差异如下:变流器安装部位位于风力发电机组塔筒底部塔基平台安装或者位于机组塔筒顶部机舱安装;机侧对外接口位置位于变流器上部的机侧上进线方式或者位于变流器下部的机侧下进线方式,外部对变流器的接口及安装需求不一致,往往导致变流器需要针对性的进行大量内部改动设计才能够满足要求,造成产品定制化程度高,难以实现产品的平台化开发。

2、目前市场上已有的风电变流器,其布局出发点是以缩短内部各器件之间的点连接距离,减少电连接所需的导电铜排使用重量,以便达到降低成本的目的。但是此方案必须将机侧电感悬空布置在柜体中部以及将机侧开关布置在柜体上部,才能够达到缩短机侧电感与机侧接线之间的距离,由于电感本身体积与重量都较大(主要材料为铁和铝等金属材料),因此在空间上占据了柜体中部的主要空间,造成此布局仅适合于机侧对外接线位于柜体上部的情况,无法实现将机侧对外界接线绕到柜体底部进出的需求,即无法满足机侧对外接线位于柜体下部的需求,在这种需求下变流器在机舱或者塔基平台安装后,电缆需要从变流器顶部接出后从外部再绕到变流器底部走线,这样会造成变流器外部电缆长度额外大幅增加,并且底部出来的电缆需要从柜体外部绕到变流器安装基座的底部以便走线,影响变流器周围机舱的维护等,也会造成系统整体成本上升。此外,重量较重的机侧电感布置在柜体中部,造成变流器整体重心偏高,且需要对结构进行特殊加强处理,尤其当变流器安装在风电塔筒顶部机舱有振动的环境下时需要考虑特殊加强柜体强度,这也会造成变流器柜体成本上升。此外,还存在现场生产组装难度大,缺乏必要的维护空间及可视空间,造成难以对日常通电运行情况进行日常巡检,也难以维护与拆卸的问题。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种变流器,使得变流器内部在最小改动的情况下能够兼容客户上部或者下部机侧对外接口需求,从而实现变流器布局结构的简统化与平台化。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:

3、一种变流器,包括网侧功率柜、网侧开关柜、机侧功率柜和机侧开关柜,其中,网侧开关柜、网侧功率柜、机侧功率柜和机侧开关柜两两相邻背靠背布置,网侧开关柜内设置有网侧对外接口、网侧开关和控制单元,网侧功率柜内设置有网侧电感和网侧模块,网侧电感分别与网侧开关和网侧模块电性连接,机侧开关柜内设置有机侧对外接口、机侧开关和滤波单元,机侧功率柜内设置有机侧电感和机侧模块,机侧电感分别与机侧开关和机侧模块电性连接,滤波单元与网侧电感电性连接。

4、根据本专利技术的变流器,整体上划分为背靠背布置的4个单元柜,每个柜体主要包括柜体骨架及内部器件,将位置可灵活变动的滤波单元与外部需求位置变动的机侧对外接口集成到机侧开关柜内,此单元柜视为可变动单元柜,将不变动的控制单元与网侧开关集成到网侧开关柜,此单元柜视为不变动单元柜,机侧开关柜结构布局可满足机侧对外接口下进线的外部需求,当客户要求机侧接口上进线时,可仅对机侧开关柜布局作调整(网侧开关柜、网侧功率柜、机侧功率柜均不变动)来满足此需求,由于一般滤波器件通过电流值相对连接铜排较小,可采用电缆与第一连接铜排连接,所以在柜内布置位置比较灵活,变动位置只影响电缆的走线路径,因此可以将其移到机侧开关柜的靠底部位置,将机侧对外接口连接铜排延伸到柜体顶部,从而实现机侧对外接口位于柜体上部,从而实现变流器布局结构的简统化与平台化,在改动最小化的情况下让产品适应机侧对外接口下进线或者上进线的需求。

5、对于上述技术方案,还可进行如下所述的进一步的改进。

6、根据本专利技术的变流器,在一个优选的实施方式中,网侧电感通过第一连接铜排与网侧开关连接,网侧电感通过第二连接铜排与网侧模块连接,第一连接铜排和第二连接铜排均布置在网侧电感的外侧靠近网侧功率柜前部的位置。

7、具体地,将第一连接铜排和第二连接铜排布置在网侧电感外侧,便于产品的生产组装以及使用过程中对铜排的日常检查及维护更换等,而网侧电感作为可靠性比较高的器件,维护可能性比较小,并且通过第二连接母排之间的间隙也可以观测到布置在内部网侧电感的运行情况,不影响其日常巡检。

8、具体地,在一个优选的实施方式中,机侧电感通过第三连接铜排与机侧开关连接,机侧电感通过第四连接铜排与机侧模块电性连接,第三连接铜排和第四连接铜排均布置在机侧电感的外侧靠近机侧功率柜前部的位置。

9、具体地,将第三连接铜排和第四连接铜排布置在机侧电感外侧,便于产品的生产组装以及使用过程中对铜排的日常巡检及维护更换等,而机侧电感作为可靠性比较高的器件,维护性需求相对低,并且通过连接铜排之间的间隙也可以观测到布置在内部机侧电感的运行情况,不影响其日常巡检等。

10、具体地,在一个优选的实施方式中,网侧对外接口设置在网侧开关柜的底部,网侧开关设置在网侧对外接口的上方,控制单元布置在网侧开关柜的顶部。

11、进一步地,在一个优选的实施方式中,网侧电感布置在网侧功率柜的底部,网侧模块位于所述网侧电感的上方。

12、具体地,将变流器控制单元与网侧开关、网侧对外接口依次从上到下布置在网侧开关柜内,这样既可以满足网侧接线接口一般均在变流器底部进线的需求,同时让主要控制单元布置高度适合成人在站立状态对控制器件进行观察与操作,外部电缆通过网侧对外接口接入变流器后,就近接入网侧开关后直接转入相邻的网侧功率柜并连接到网侧功率柜的网侧电感,由于网侧电感位于网侧功率柜底部,高度与网侧开关柜内的网侧开关相当,使得第一连接铜排和第二连接铜排路径较短,所需铜排用量少,达到降低变流器铜排成本的目标。

13、具体地,在一个优选的实施方式中,机侧对外接口设置在机侧开关柜的底部,机侧开关设置在机侧对外接口的上方,滤波单元设置在机侧开关柜的顶部。

14、进一步地,在一个优选的实施方式中,机侧电感设置在机侧功率柜的底部,机侧模块设置在机侧电感的上方。

15、具体地,将变流器滤波单元与机侧开关、机侧对外接口依次从上到下布置在机侧开关柜内,这样既可以满足机侧接线接口在变流器底部进线的需求,外部电缆通过机侧对外接口接入变流器后,就近接入机侧开关后直接转入相邻的机侧功率柜并连接到机侧功率柜的机侧电感,由于机侧电感位于机侧功率柜底部,高度与机侧开关柜内的机侧开关相当,使得第三连接铜排和第四连接铜排路径较短,所需铜排用量少,达到降低变流器铜排成本的目标。

16、进一步地,由于机侧电感与网侧电感主要材料是铁和铝等金属材料,具有重量重、体积大的特征,因此在机侧功率柜底部布置机侧电感,在网侧功率柜底部布置网本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种变流器,其特征在于,包括网侧功率柜、网侧开关柜、机侧功率柜和机侧开关柜;其中,

2.根据权利要求1所述的变流器,其特征在于,所述网侧电感通过第一连接铜排与所述网侧开关连接,所述网侧电感通过第二连接铜排与所述网侧模块连接;

3.根据权利要求1或2所述的变流器,其特征在于,所述机侧电感通过第三连接铜排与所述机侧开关连接,所述机侧电感通过第四连接铜排与所述机侧模块电性连接;

4.根据权利要求1或2所述的变流器,其特征在于,所述网侧对外接口设置在所述网侧开关柜的底部,所述网侧开关设置在所述网侧对外接口的上方,所述控制单元布置在所述网侧开关柜的顶部。

5.根据权利要求4所述的变流器,其特征在于,所述网侧电感布置在所述网侧功率柜的底部,所述网侧模块位于所述网侧电感的上方。

6.根据权利要求1或2所述的变流器,其特征在于,所述机侧对外接口设置在所述机侧开关柜的底部,所述机侧开关设置在所述机侧对外接口的上方,所述滤波单元设置在所述机侧开关柜的顶部。

7.根据权利要求6所述的变流器,其特征在于,所述机侧电感设置在所述机侧功率柜的底部,所述机侧模块设置在所述机侧电感的上方。

8.根据权利要求1或2所述的变流器,其特征在于,所述滤波单元通过电缆与所述网侧电感连接。

9.根据权利要求1或2所述的变流器,其特征在于,所述网侧对外接口设置在位于所述网侧开关柜外部的接线腔中,所述机侧对外接口设置在位于所述机侧开关柜外部的接线腔中。

10.根据权利要求9所述的变流器,其特征在于,所述接线腔中设置有电缆夹和/或穿线板。

...

【技术特征摘要】

1.一种变流器,其特征在于,包括网侧功率柜、网侧开关柜、机侧功率柜和机侧开关柜;其中,

2.根据权利要求1所述的变流器,其特征在于,所述网侧电感通过第一连接铜排与所述网侧开关连接,所述网侧电感通过第二连接铜排与所述网侧模块连接;

3.根据权利要求1或2所述的变流器,其特征在于,所述机侧电感通过第三连接铜排与所述机侧开关连接,所述机侧电感通过第四连接铜排与所述机侧模块电性连接;

4.根据权利要求1或2所述的变流器,其特征在于,所述网侧对外接口设置在所述网侧开关柜的底部,所述网侧开关设置在所述网侧对外接口的上方,所述控制单元布置在所述网侧开关柜的顶部。

5.根据权利要求4所述的变流器,其特征在于,所述网侧电感布置在所述网侧功率柜的底部,所述网侧模块位于所述网侧...

【专利技术属性】
技术研发人员:李滔王亮刘斐范雪中李先强李勇徐慧琳邓霆周万龙刘金琢罗关
申请(专利权)人:株洲中车时代电气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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