CN212487034U - 气体稳压装置及风力发电变流器水冷*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体稳压装置及风力发电变流器水冷***，气体稳压装置包括顺次相连的气体压缩机、第二电磁阀、第一压力传感器、排气阀和缓冲罐，以及第一电磁阀；第一电磁阀的进气口与气体压缩机和第二电磁阀之间的管路相连通；当第一压力传感器监测到缓冲罐内的压力低于预设的补气压力时，则关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，启动气体压缩机给缓冲罐进行补气；当第一压力传感器监测到的压力高于预设的停止压力时，则开启第一电磁阀，对气体压缩机出口进行泄压，同时关闭第二电磁阀和气体压缩机。本实用新型可以实现***的自动补气、排气功能，可靠性高，克服了***需要频繁人工补气的问题，自动化程度高，更加适用于目前无人值守、位置偏远的风电***。

Description

气体稳压装置及风力发电变流器水冷***

技术领域

本实用新型属于稳压装置技术领域，具体涉及一种气体稳压装置及风力发电变流器水冷***。

背景技术

我国风能资源丰富，且风能具有清洁、可再生等特点，正日益受到重视。近年来，我国的风电行业发展迅猛，新增装机容量持续多年来位居全球第一。目前的风力发电技术正朝着单机功率增大的方向发展，变流器作为主要的发热部件，需要及时进行冷却，而水冷却是目前最高效的冷却方式。

目前的风电变流器用水冷却***大多数采用膨胀罐对***压力进行稳定，当***压力波动时，膨胀罐内的气体压缩或者膨胀，直至膨胀罐内气体压力与***的水压力达到平衡，膨胀罐在此过程中起到调节、平衡***压力的作用。

膨胀罐一般出厂时会预充好一定压力的气体，但长时间工作后，膨胀罐的气嘴易有损坏进而损失气体，导致***不能正常工作，此外，还需要进行补气操作。目前的风电发电***一般位置偏远，日常无人值守，出现膨胀罐漏气然后补气等现象将极为不便。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种气体稳压装置及风力发电变流器水冷***，可以实现***的自动补气、排气功能，可靠性高，自动化程度高，克服了***需要频繁人工补气的问题，更加适用于目前无人值守、位置偏远的风电***。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

第一方面，本实用新型提供了一种气体稳压装置，包括：包括顺次相连的气体压缩机、第二电磁阀、止回阀、第一压力传感器、排气阀和缓冲罐，以及第一电磁阀；

所述第一电磁阀的进气口与所述气体压缩机和第二电磁阀之间的管路相连通；

当第一压力传感器监测到缓冲罐的压力低于预设的补气压力时，则关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，启动气体压缩机；

当第一压力传感器监测到缓冲罐的压力高于预设的停止压力时，则开启第一电磁阀，对气体压缩机出口进行泄压，同时关闭第二电磁阀和气体压缩机。

可选地，所述气体稳压装置还包括进气滤芯，所述进气滤芯设于所述气体压缩机的进气口处。

可选地，所述气体稳压装置还包括止回阀，所述止回阀设于所述第二电磁阀和排气阀之间。

第二方面，本实用新型提供了一种风力发电变流器水冷***，包括：循环泵、阀门、空冷器、循环管路、补水管路，以及第一方面中任一项所述的气体稳压装置；

所述循环泵的入口端用于与风力发电变流器相连，出口端与所述阀门的入口端相连；

所述空冷器的入口端与所述阀门的其中一个出口端相连，出口端与所述循环管路的入口端相连；

所述循环管路的入口端还与阀门的另一个出口端相连，出口端用于与风力发电变流器相连；

所述补水管路的两端分别循环管路的出口端以及循环泵相连；

所述气体稳压装置与补水管路相连。

可选地，所述补水管路包括：顺次相连的原水泵、原水罐、补水泵；

所述原水泵用于连接水源；

所述补水泵的出口端与气体稳压装置的缓冲罐相连，入口与原水罐相连。

可选地，所述风力发电变流器水冷***包括2个独立设置的循环泵，其中作为主循环泵，另一个作为备用循环泵。

可选地，所述风力发电变流器水冷***还包括第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器设于所述循环管路的出口端处；

所述第二温度传感器设于所述循环泵的入口端处。

可选地，所述循环泵的出口端设有第二压力传感器，实时监测循环泵出口压力。

可选地，所述风力发电变流器水冷***还包括过滤器，所述过滤器与所述空冷器出口端相连。

可选地，所述阀门为电动三通阀或温控阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的气体稳压***，在实际应用过程中与风力发电变流器水冷却***相配合，能够解决常规变流器冷却***膨胀罐容易漏气、补气麻烦等问题，可以实现***自动补气和排气，自动化程度高，提高了***可靠性。

本实用新型中的风力发电变流器水冷***采用气体稳压***取代膨胀罐对***进行稳压，无需人工补气，能够显著提高变流器冷却***在偏远地区、无人值守情况下的适应能力，扩大了***的应用范围。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例1中气体稳压装置的结构示意图；

图2为实施例2中风力发电变流器水冷***结构示意图之一；

图3为实施例2中风力发电变流器水冷***结构示意图之二；

其中：

1-1-主循环泵、1-2-备用循环泵、2-第二压力传感器、3-阀门、4-空冷器、5-过滤器、6-第一温度传感器、7-变流器、8-第二温度传感器、9-原水泵、10-原水罐、11-补水泵、12-进气滤芯、13-气体压缩机、14-第一电磁阀、15-第二电磁阀、16-止回阀、17-第一压力传感器、18-排气阀、19-缓冲罐。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例中提供了一种气体稳压装置，包括：顺次相连的气体压缩机13、第二电磁阀15、第一压力传感器17、排气阀18和缓冲罐19，以及第一电磁阀14；

所述第二电磁阀15为常开电磁阀；

所述第一电磁阀14的进气口与所述气体压缩机13和第二电磁阀15之间的管路相连通，所述第一电磁阀14为常闭电磁阀；

当第一压力传感器17监测到缓冲罐19的压力低于预设的补气压力时，则关闭第一电磁阀14，打开第二电磁阀15，启动气体压缩机13，所述气体压缩机13可以选用空压机；

当第一压力传感器17监测到缓冲罐19的压力高于预设的停止压力时，则开启第一电磁阀14，对气体压缩机13出口进行泄压，同时关闭第二电磁阀15和气体压缩机13。

在具体应用过程中，所述第一压力传感器17可以选用压力变送器。

在本实施例的一种具体实施方式中，所述气体稳压装置还包括进气滤芯12，所述进气滤芯12设于所述气体压缩机13的进气口处，在实际使用过程中，气体首先被进气滤芯12过滤，大大提高了气体纯度。

在本实施例的一种具体实施方式中，所述气体稳压装置还包括止回阀16，所述止回阀16设于所述第二电磁阀15和排气阀18之间，用于实现在进行补气时空气可通过，补气完成后空气反向截止。

综上所述，本实施例中的气体稳压装置的工作过程具体为：

利用第一压力传感器17对缓冲罐19顶部的气体压力进行监测，若压力在气体压缩机13设置的进气压力和排气阀18设置的排气压力之间，则说明***的压力正常，气体稳压装置不产生任何动作；

当缓冲罐19顶部的气体压力升高到排气阀18设置的排气压力时，排气阀18打开进行排气，保证整个***的压力不至于过高。

当缓冲罐19顶部的气体压力降低到气体压缩机13启动压力和第二电磁阀15打开压力时，气体压缩机13运行，第二电磁阀15打开，向缓冲罐19内进行补气，使得稳压装置的压力持续升高。

当压力升高到气体压缩机13的停止压力时，气体压缩机13停止运行，不再对***内进行补气，第二电磁阀15关闭，第一电磁阀14打开，卸空空气压缩机出口的残余气体，为下次气体压缩机13运行做好准备。

实施例2

本实用新型实施例中提供了一种风力发电变流器水冷***包括：循环泵、空冷器4、循环管路、阀门3、补水管路，以及实施例1中的气体稳压装置；

所述循环泵的入口端用于与风力发电变流器7相连，出口端与所述阀门3的入口端相连，用于提供循环动力，促使冷却水不断循环；

所述空冷器4的入口端与所述阀门3的其中一个出口端相连，出口端与所述循环管路的入口端相连；

所述循环管路的入口端还与阀门3的另一个出口端相连，出口端用于与风力发电变流器7相连；

所述补水管路的两端分别循环管路的出口端以及循环泵相连；

所述气体稳压装置与补水管路相连。

在本实施例的一种具体实施方式中，所述补水管路包括：顺次相连的原水泵9、原水罐10、补水泵11；所述原水泵9用于连接水源(比如纯水)；所述补水泵的出口端与气体稳压装置的缓冲罐19相连，入口与原水罐10相连；当***需要补水时，纯水通过原水泵9、原水罐10和补水泵11进行补水，并流经缓冲罐19直至循环泵的入口，给整个***进行补水；所述在补水和放水过程中，可以打开排气阀18，以提高补水、放水速度。在实际使用过程中，所述缓冲罐19的下部为水，上部为气体。

在本实施例的一种具体实施方式中，利用第一压力传感器17对缓冲罐19顶部的气体压力进行监测，若压力在气体压缩机13设置的进气压力和排气阀18设置的排气压力之间，则说明***的压力正常，气体稳压装置不产生任何动作；

当水温逐渐升高，冷却水体积膨胀，导致缓冲罐19的液位升高，罐内顶部的气压升高。当压力升高到排气阀18设置的排气压力时，排气阀18打开进行排气，保证整个***的压力不至于过高。

当***水温逐渐降低，冷却水体积收缩，导致缓冲罐19液位降低，罐内顶部的气压降低。当压力降低到气体压缩机13启动压力和第二电磁阀15打开压力时，气体压缩机13运行，第二电磁阀15打开，向缓冲罐19内进行补气，使得稳压装置的压力持续升高。当压力升高到气体压缩机13的停止压力时，气体压缩机13停止运行，不再对***内进行补气，第二电磁阀15关闭，第一电磁阀14打开，卸空空气压缩机出口的残余气体，为下次气体压缩机13运行做好准备。

在本实施例的一种具体方式中，如图2所示，所述风力发电变流器水冷***包括1台循环泵，风电变流器7水冷却***一般安装在风筒顶部，安装空间有限；基于此，设置单台循环泵，可以极大的压缩***的体积，便于布置；循环泵选用进口品牌，单泵运行也可以满足***可靠性要求高的特点。

在本实施例的另一种具体实施方式中，为提高***可靠性，如图1所示，所述风力发电变流器水冷***包括2个独立设置的循环泵，其中作为主循环泵1-1，另一个作为备用循环泵1-2，单台循环泵的流量即可满足***要求，满足100％冗余，主循环泵1-1和备用循环泵1-2可以定期自动和故障切换。

在本实施例的一种具体实施方式中，所述风力发电变流器水冷***还包括第一温度传感器6和第二温度传感器8；所述第一温度传感器6设于所述循环管路的出口端处；所述第二温度传感器8设于所述循环泵的入口端处；即在变流器7进口处设置第一温度传感器6，出口处设置第二温度传感器8，实时监测变流器7的进出水水温，当进、出水水温偏高时，***发出报警。所述第一温度传感器6和第二温度传感器8可以选用温度变送器。

在本实施例的一种具体实施方式中，所述循环泵的出口端设有第二压力传感器2，实时监测循环泵出口压力；所述第二压力传感器2可以选用压力表。

在本实施例的一种具体实施方式中，过滤***中可能存在的杂质，过滤器5出口，所述风力发电变流器水冷***还包括过滤器5，所述过滤器5与所述空冷器4出口端相连。

在实施例的一种具体实施方式中，如图1和2所示，所述阀门3为电动三通阀，电动三通阀可根据***中的实际水温与预设温度对比的结果，自动调节去往空冷器4和循环管路的流量比例，具体的调节过程为现有技术，本实用新型中不做过多的赘述。

在本实施例的另一种具体实施方式中，如图3所示，所述阀门3为温控阀，在实际应用过程中，可以选用自力式温控阀，相比电动三通阀而言，自力式温控阀主要依靠内部的温感元件监测***水温，进而调节进出空冷器4、循环管路的流量，不需要额外供电，具体的调节过程为现有技术，本实用新型中不做过多的赘述。

正常运行时，如图3所示，温控阀内的温感原件监测到***水温较低还未达到温控阀开启温度时，则主循环泵1-1出口的水流不经过空冷器4进行散热，直接经过滤器5进入循环管路，最终流入变流器7；

当温控阀内的温感原件监测到***水温较高达到温控阀开启温度时，则温控阀会部分打开，主循环泵1-1出口的部分水流经过空冷器4进行散热，部分水流直接经过滤器5进入循环管路，两者汇合后流入变流器7；

当温控阀内的温感原件监测到***水温较高达到温控阀全部开启温度时，则温控阀会全部打开，主循环泵1-1出口的水流全部经过空冷器4进行散热，进而进入过滤器5，最终流入变流器7。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种气体稳压装置，其特征在于，包括：包括顺次相连的气体压缩机、第二电磁阀、止回阀、第一压力传感器、排气阀和缓冲罐，以及第一电磁阀；

所述第一电磁阀的进气口与所述气体压缩机和第二电磁阀之间的管路相连通；

当第一压力传感器监测到缓冲罐的压力低于预设的补气压力时，则关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，启动气体压缩机；

当第一压力传感器监测到缓冲罐的压力高于预设的停止压力时，则开启第一电磁阀，对气体压缩机出口进行泄压，同时关闭第二电磁阀和气体压缩机。

2.根据权利要求1所述的一种气体稳压装置，其特征在于：所述气体稳压装置还包括进气滤芯，所述进气滤芯设于所述气体压缩机的进气口处。

3.根据权利要求1所述的一种气体稳压装置，其特征在于：所述气体稳压装置还包括止回阀，所述止回阀设于所述第二电磁阀和排气阀之间。

4.一种风力发电变流器水冷***，其特征在于，包括：循环泵、阀门、空冷器、循环管路、补水管路，以及权利要求1-3中任一项所述的气体稳压装置；

所述循环泵的入口端用于与风力发电变流器相连，出口端与所述阀门的入口端相连；所述空冷器的入口端与所述阀门的其中一个出口端相连，出口端与所述循环管路的入口端相连；

所述循环管路的入口端还与阀门的另一个出口端相连，出口端用于与风力发电变流器相连；

所述补水管路的两端分别循环管路的出口端以及循环泵相连；

所述气体稳压装置与补水管路相连。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电变流器水冷***，其特征在于，所述补水管路包括：顺次相连的原水泵、原水罐、补水泵；

所述原水泵用于连接水源；

所述补水泵的出口端与气体稳压装置的缓冲罐相连，入口与原水罐相连。

6.根据权利要求4所述的一种风力发电变流器水冷***，其特征在于，所述风力发电变流器水冷***包括2个独立设置的循环泵，其中作为主循环泵，另一个作为备用循环泵。

7.根据权利要求4所述的一种风力发电变流器水冷***，其特征在于，所述风力发电变流器水冷***还包括第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器设于所述循环管路的出口端处；

所述第二温度传感器设于所述循环泵的入口端处。

8.根据权利要求4所述的一种风力发电变流器水冷***，其特征在于：所述循环泵的出口端设有第二压力传感器，实时监测循环泵出口压力。

9.根据权利要求4所述的一种风力发电变流器水冷***，其特征在于：所述风力发电变流器水冷***还包括过滤器，所述过滤器与所述空冷器出口端相连。

10.根据权利要求4所述的一种风力发电变流器水冷***，其特征在于：所述阀门为电动三通阀或温控阀。

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