集成冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于发电站14的集成冷却系统10，该发电站包括发电机18和/或整流器20中的至少一个以及变压器16。集成冷却系统10包括冷却器28，该冷却器用来减小在集成冷却系统10中循环的冷却流体的操作温度。管道系统12将冷却器28联接到发电站14中的变压器16、发电机18和/或整流器20。此外，集成冷却系统的控制器32根据发电站14中的变压器16、发电机18和/或整流器20的操作温度执行集成冷却系统10的冷却控制。为发电站14的不同部件设置共同冷却器，允许减小的安装空间、降低的成本和用于发电站加热的较低能量消耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成冷却系统
本专利技术涉及一种用于发电站的集成冷却系统，并且具体地涉及一种用于包括与发电机和/或整流器结合的变压器的发电站的集成冷却系统。
技术介绍
在美国US2010/0085708A1中，描述了一种不间断电源UPS，该不间断电源可以包括用于UPS的用于产生热的各种部件的直接冷却件。该直接冷却件可以是将产生的热引导到容纳UPS的房间或建筑物外的外围环境的冷却系统的一部分，使得UPS的热载荷将最小或零载荷布置在UPS设置在其中的房间内的空调系统上。冷却系统可以利用多级冷却环来将来自UPS的热产生部件的热传递到外围环境。在美国US2004/0158428A1中，描述了一种用于冷却电力变压器的便携式辅助冷却系统，该冷却系统设置有智能控制器，该智能控制器是可编程的，以在多个不同操作模式起作用。多个传感器监控冷却系统设备操作、变压器顶部油温和变压器电流。冷却系统控制器包括用户接口面板、调制解调器和/或其它数字通信电路、数据存储器和计算机或微处理器，执行实时热移除量计算并且响应于计算结果自动控制热泵和风扇操作。在用户接口面板上显示系统性能数据、传感器读数和警告状态指示，并且这些数据可以被提供给采用传统数字通信设备的远程站或操作站。典型地，发电站和太阳能站包括不同部件，诸如，用来将发电站联接到电网的变压器，用来将从例如风能或水流获得的机械能转化为电能的发电机，和/或整流器，该整流器用来在电信号被转送到电网之前控制产生的电信号的频率。在发电站的操作期间，发电站的每一个功能单元被冷却以便避免例如变压器、发电机或整流器的任何过度加热和设备的相关损坏。然而，每一个这种部件可以由不同的供应商提供，并且因此使用其自身的冷却设备。因此，发电站的冷却设备变得庞大，这是非常不利的，例如，对于在风车内操作的发电站，考虑到环境保护要求，在风车内操作的发电站变得越来越流行。而且，在发电站的操作期间，发电站的一些功能单元可能产生热并且因此需要冷却，而其它功能单元例如在系统启动期间可能需要加热。由于发电站中的不同功能单元彼此独立地被冷却和加热，因此，由于排出的热没有被再用于加热目的而存在能量浪费。而且，为变压器、发电机和整流器设置不同供应商的多个冷却系统导致多个冷却设备，这是高度成本低效率的。
技术实现思路
考虑到上述情况，本专利技术的目标是提高发电站冷却系统的效率。根据本专利技术的第一方面，通过用于发电站的集成冷却系统实现这个目标，该发电站包括发电机和整流器中的至少一个以及变压器。该集成冷却系统包括：至少一个冷却器，该至少一个冷却器适于通过至少一个冷却泵的操作降低在集成冷却系统和发电站中循环的冷却流体的操作温度；管道系统，该管道系统适于将至少一个冷却器联接到发电站中的发电机和整流器中的至少一个以及变压器；和控制器，该控制器适于根据发电站中的发电机和整流器中的至少一个以及变压器的至少一个操作状态来执行集成冷却系统的冷却控制。根据本专利技术的第二方面，还通过控制用于发电站的集成冷却系统的方法实现这个目标，该发电站包括发电机和整流器中的至少一个以及变压器，其中集成冷却系统包括：至少一个冷却器，该至少一个冷却器适于通过至少一个冷却泵的操作降低在集成冷却系统和发电站中循环的冷却流体的操作温度；和管道系统，该管道系统适于将该至少一个冷却器联接到发电站中的发电机和整流器中的至少一个以及变压器。该方法包括以下步骤：根据发电站中的发电机和整流器的至少一个以及变压器的至少一个操作状态来执行集成冷却系统的冷却控制。附图说明在下面，将参考附图描述本专利技术的优选实施例，其中：图1示出通过管道系统连接到发电站的根据本专利技术的集成冷却系统；图2示出通过具有并联布局的管道系统连接到发电站的图1中示出的集成冷却系统的另外详细示意图；图3示出通过具有串联布局的管道系统连接到发电站的图1中示出的集成冷却系统的另外详细示意图；图4示出图1到3中示出的集成冷却系统控制器的另外详细示意图；图5示出图4中示出的集成冷却系统控制器的操作的流程图；并且图6示出状态图，该状态图代表图1到3中示出的集成冷却系统的部件和电力系统的部件的操作状态之间的转变。具体实施方式在下面，将参考附图描述本专利技术的优选实施例。在这里应当注意，只要描述集成冷却系统的不同功能，这些功能就可以被实施在硬件、软件或其组合中。图1示出根据本专利技术的集成冷却系统10。如图1中所示，集成冷却系统10通过管道系统12连接到发电站14。如图1中所示，发电站14包括发电机18和整流器20中的至少一个以及变压器16。换句话说，在发电站14中操作变压器16和发电机18的组合，或变压器16和整流器20的组合，或变压器16、发电机18和整流器20的组合。如图1中所示，变压器16可以设置有变压器冷却器22，发电机可以设置有发电机冷却器24，并且整流器可以设置有整流器冷却器26。在操作上，只要变压器16、发电机18和整流器20中的发热超过预定极限，变压器冷却器22、发电机冷却器24和整流器冷却器26就彼此独立地操作。如图1中所示，集成冷却系统10包括后冷却器28(例如，无源冷却器或热交换器)、冷却泵30和控制器32。虽然在图1中未示出，在根据本专利技术的集成冷却系统10中，取决于冷却要求和发电站14的大小，还可以设置有两个或更多个冷却器或冷却泵。在操作上，后冷却器28适于通过冷却泵30的操作降低在集成冷却系统10、管道系统12和发电站14中循环的冷却流体(例如，水)的操作温度。此外，在操作上，控制器32适于根据操作状态而执行集成冷却系统10的冷却控制，该操作状态例如发电站14中的变压器16、发电机18和/或整流器20的温度。在这里，操作状态可以是任何其它合适特性，该任何其它合适特性指示例如冷却泵30的启动或停止、后冷却器28的启动或停止等等的操作变化是必要的。如图1中所示，管道系统12适于将至少一个后冷却器28联接到发电站14中的变压器16、发电机18和/或整流器20。因此，取决于发电站14的构造，管道系统12适于将后冷却器28联接到变压器16和发电机18，或将后冷却器28联接到变压器16和整流器20，或将后冷却器28联接到变压器16、发电机18和整流器20。在下面，将参考图2到6说明根据本专利技术的集成冷却系统10的更多细节。图2示出图1中示出的集成冷却系统10、管道系统12和发电站14的另外详细示意图。如图2中所示，连接集成冷却系统10到发电站14的管道系统12具有并联布局。而且，管道系统设置有至少一个管道系统温度传感器34和加热元件36。在这里，集成冷却系统的控制器32在操作上适于当由管道系统温度传感器34测得的温度超过相关阈值(在下面也称为第三阈值)时激活集成冷却系统10的后冷却器28。如图2中所示，在发电站14中，变压器设置有变压器操作状态检测器38，该变压器操作状态检测器测量例如变压器16的芯部中的变压器温度。如图2中所示，在发电站14中，发电机18设置有发电机操作状态检测器40，该发电机操作状态检测器测量例如发电机18的定子线圈或转子线圈的温度、发电机转矩、发电机载荷等等。如图2中所示，在发电站14中，整流器20设置有整流器操作状态检测器42，该整流器操作状态检测器测量例如整流器温度、整流器操作频率等等。如图2中所示，在集成冷却系统10中，后冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.16 EP 10177054.31.一种发电系统，包括发电站(14)、用于冷却所述发电站(14)的集成冷却系统(10)以及用于连接所述发电站(14)和所述集成冷却系统的管道系统(12)，其中，(a)所述发电站(14)具有：(a1)变压器(16)，所述变压器设置有用于测量变压器温度的变压器操作状态检测器(38)，(a2)变压器冷却器(22)，(a3)至少一个发电机(18)，(a4)发电机冷却器(24)，(a5)整流器(20)，和(a6)整流器冷却器；其特征在于：(b)所述集成冷却系统(10)具有：(b1)冷却泵(30)，适于使冷却流体在所述集成冷却系统(10)、所述管道系统(12)和所述发电站(14)中循环，(b2)至少一个后冷却器(28)，所述至少一个后冷却器适于通过至少一个冷却泵(30)的操作降低在所述集成冷却系统(10)、所述管道系统(12)和所述发电站(14)中循环的冷却流体的操作温度；(b3)控制器(32)，所述控制器适于执行所述集成冷却系统(10)的冷却控制；其中(c)所述管道系统(12)设置有管道系统温度传感器(34)，并且适于将所述集成冷却系统(10)的所述至少一个后冷却器(28)联接到所述变压器(16)的变压器冷却器(22)、所述至少一个发电机(18)的发电机冷却器(24)和所述整流器(20)的整流器冷却器；和(d)控制器(32)，所述控制器适于执行所述集成冷却系统(10)的冷却控制，使得(d1)在所述变压器(16)的第一无载荷操作状态下，当由所述变压器操作状态检测器(38)测得的温度超过第一阈值(T1)时，所述控制器(32)适于激活所述至少一个冷却泵(30)，使得在所述发电站(14)的冷却开始期间，所述变压器(16)的无载荷损失通过经由管道系统(12)在所述发电机冷却器(24)和/或整流器冷却器(26)处接收来自所述变压器冷却器(22)的预热冷却流体来参与预加热所述发电机(18)和所述整流器(20)中的至少一者；(d2)在所述变压器(16)的第一无载荷操作状态下,当由所述变压器操作状态检测器(38)测得的温度超过大于所述第一阈值(T1)的第二阈值(T2)时，所述控制器(32)适于激活所述变压器冷却器(22)；并且(d3)当所述发电机(18)和/或所述整流器(20)的温度超过第三阈值(T6)时，处于第二操作状态中的所述控制器(32)适于激活所述至少一个后冷却器(28)。2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，当由所述变压器操作状态检测器(38)测得的温度超过警戒阈值(TW)时，所述控制器(32)适于使所述发电站(14)的操作停止。3.根据权利要求1或2所述的发电系统，其特征在于，所述管道系统(12)适于并联连接所述发电站(14)的所述变压器(16)、所述发电机(18)和/或所述整流器(20)。4.根据权利要求1或2所述的发电系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·施魏格尔，
申请(专利权)人：强电流设备制造有限公司，
类型：
国别省市：