龙源期刊网httpwwwqika
comc
风力发电变流器水冷系统的优化设计
作者：林锦华来源：《科技创新与应用》2017年第09期
摘要：兆瓦级风力发电机变流器的散热一般采用空气冷却和水冷却两种方式。水冷有体积小、散热效率高和各器件易更换等优势，一般大兆瓦变流器都采用水冷方式。文章以某15MW风力发电机组为例，根据水冷系统运行出现的问题进行优化设计，并阐述了设备的优化选型思路，最后对关键问题的验证手段进行了分析。
关键词：变流器；水冷系统；优化设计
前言
目前，在15MW和2MW机型上，约有65的风机变流器使用水冷。在大兆瓦机型上，几乎全部采用水冷。从2005年开始，国内大多数风电整机厂家开始引进国外兆瓦级风力发电技术，而国内厂家直接采用进口水冷产品与进口变流器进行配套使用。由于国内风电整机厂家并未对水冷给予足够的关注，同时进口水冷产品厂家没有充分考虑国内、外使用环境的差异性，直接套用国外经验和产品，以致运行期间出现温度调节功能失效、温度压力突变等问题，基于此对系统进行设计优化和选型优化。
1水冷系统出现的问题及优化设计研究
11针对温度调节功能失效问题的优化设计
国外主流产品通常在水泵进口处设置温控阀，该温控阀是机械式自励调节。随着温度的逐步上升开始逐步导通水风冷却器循环回路，使得其中一部分水直接回水泵，另一部分水则进入水风冷却器进行循环；随着温度的升高，通过水风冷却器的流量逐渐增加，直接回水泵的流量减少，直至最后冷却介质全部通过水风冷却器循环。由于系统温升（降）波动大，机械式的温度调节速度无法与电动调节的方式配比，而且由于内部结构的限制，机械式温控阀往往容易出现受异物堵塞的问题。
针对上述现象，优化设计的思路是在与空气换热器的进口管路连接的循环管路上设置一电动三通阀，且该电动三通阀的一支路与和空气换热器出口管路连接的循环管路连通，从而控制流经空气换热器回路的流量。根据水温的变化，三通阀在一定温度范围内自动调节阀门工作角度从而控制流经换热器的流量比列，当水温过低时，使一部分从被冷却器件中过来的热水不经过空气换热器降温，直接回到主循环泵的入口，从而使循环水温回升。优化后的工艺流程图详见图1。
12针对温度、压力突变问题的优化设计
f龙源期刊网httpwwwqika
comc
国外主流产品通过隔膜式膨胀罐、安全阀的组合作为缓冲单元，罐内预充一定气体压力，通过膨胀罐把液压能转化成弹性势能储存起来并维持泵出口压力的稳定。当泵出r