蒸发冷却技术在变频器中的应用研究

针对一台110kW变频器,在夏日满负荷运行情况下,频频过热报警甚至跳闸的问题,提出了一种风冷与蒸发冷却相结合的新型冷却方式.通过3个月的现场运行,该冷却方式降低了变频器对环境温度及工作场合的要求,同时保证功率器件的基板工作温度在50℃左右,远远优于风冷方式.该冷却方式的应用将为变频器的冷却提供很好的参考价值.     

新型冷却方式对APFC电路的适用性研究

作为一种新型的冷却方式,以相变换热为特征的蒸发冷却技术在开关电源向小型化、绿色化的发展中表现出明显的技术优势。Boost有源功率因数校正(APFC)电路作为减少谐波污染、提高功率因数的有效方法,是开关电源常用的前级结构。针对采用全浸式蒸发冷却技术方案的开关电源中APFC电路出现母线电压升高的适用性问题,设计了APFC样机及其实验装置。通过实验和仿真,对比分析了该电路在空气中和蒸发冷却介质中的工作特性,确定引起蒸发冷却介质中运行电源母线电压升高的原因是高压侧采样电阻阻值升高。研究结论将为蒸发冷却技术在开关电源中的成功应用提供重要技术支撑。     

大功率电力电子器件蒸发冷却技术研究

介绍了采用蒸发冷却方式来冷却大功率电力电子器件的方法。功率模块安装在冷凝器箱体表面,器件的热量传至箱体,使箱体内冷却液由液态转化为气态,与箱体内的水冷管进行热交换。采用该冷却方法可将大功率器件的壳温控制在80℃以内,并且冷却结构简单,体积小,无噪音,冷却液具有高绝缘性,运行安全可靠,冷却介质温度均匀,冷却效率高,适用于高热密度的大功率器件的冷却。     

蒸发冷却技术的发展、应用和展望

电气装备与电子设备的蒸发冷却技术是拥有我国自主知识产权的创新技术,该技术从原理研究、中试验证到产业化应用历时50余年,在电工领域应用取得了诸多丰硕成果。该文重点介绍了该技术在水力发电、大科学研究装置和电力电子器件领域应用的案例。鉴于其高效换热、可靠运行和低功耗的技术特点,展望了蒸发冷却技术未来在抽水蓄能、数据中心以及高压直流输电领域应用的广阔前景。     

一种新型变压器冷却控制装置的研制

针对目前大型变压器冷却控制装置存在的问题,提出了一种基于PLC(可编程序控制器)的大型变压器强油循环风冷控制装置的原理和实现方法.装置依据变压器顶层油温,采用有差值裕度的投切阈值进行投/切控制,并依设定的时间间隔,使冷却设备定期轮换工作.此外,装置还具有完善的保护、故障定位、显示等功能.试验运行表明,该装置运行可靠、控制准确,满足了大型变压器冷却装置智能化控制的要求.     

风力发电机自循环蒸发内冷系统的静态分岔分析

风自循环蒸发内冷系统具有无泵自循环、冷却效率高、运行安全可靠、基本免维护等特点,非常适合在风力发电机中应用。蒸发内冷系统的稳定性对风力发电机的安全运行十分重要,而目前尚没有针对该系统稳定性的非线性分析。本文基于非线性分岔理论及其DERPAR数值计算方法,对应用于风力发电机的自循环蒸发内冷系统的静态稳定性进行了深入研究,首次获得了该系统的两相自然循环静态分岔图,并且分析了系统非线性的本质。最后,针对风力发电机这一特殊应用场合,对系统进行了参数效应研究,为系统的优化设计和安全运行提供理论参考。     

蒸发冷却技术在环网控制装置上应用的可行性研究

针对环网控制换流阀,充分考虑其冷却需求和运行环境,开展了蒸发冷却技术的应用研究工作,提出了贴壁式自循环蒸发冷却技术方案;针对阀柜的功率模块单元设计蒸发冷却液盒单元,并在阀体额定工况下对液盒的换热能力、控温水平进行实验考核;同时建立液盒内气液两相流模型,对功率模块单元冷却过程中的热场进行了仿真计算;实验测试和仿真计算结果显示贴壁式蒸发冷却技术方案在环网控制装置上应用是可行的,且具有换热效率高、温度分布均匀的优势。     

基于经济运行的变压器冷却控制装置

针对目前电力变压器冷却控制模式存在的问题,提出一种新的电力变压器冷却控制原理和实现方法。在保障变压器安全运行的前提下,将其在运行中产生的能耗与采取冷却措施所消耗的功率综合考虑,并依设定的时间间隔,使冷却设备定期轮换工作。该装置具有完善的保护、故障隔离、显示等功能,以实现电力变压器经济运行和冷却装置的智能化控制。     

浸润式与强迫内冷结合的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场计算

汽轮发电机定子采用浸润式与强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应地有必要对定子温度场进行准确的计算分析以满足进一步应用的要求。该文以1台应用该冷却系统运行的50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次建立了较完整的定子三维温度场的仿真数学模型,采用数值模拟与试验对比分析的方法,对定子绕组内冷、负荷变化以及冷凝器工况等因素对电机温度场的影响进行了研究,得到了新型蒸发冷却电机定子温度场的分布规律。仿真结果与试验数据吻合较好,为蒸发冷却技术在大型汽轮发电机中的进一步应用提供了理论依据。     

蒸发冷却技术在大功率整流装置中的应用

介绍蒸发冷却技术在大功率整流装置中的应用,针对三峡700MW水轮发电机模型实验台所需的大功率直流电源,搭建壁挂式蒸发冷却三相不可控整流装置,测取大功率电力电子器件壳温随负荷的变化规律,计算大功率电子电子器件与介质间的热阻,并与国家标准中电力电子器件采用水冷方式的相关参数进行比较。由于蒸发冷却技术利用汽化潜热传热,与水冷采用单相液体传热相比,具有更高的换热系数,使大功率电力电子器件与环境间的热阻更小。对蒸发冷却散热器的仿真验证了仿真结果与实验测量结果的一致。研究表明,蒸发冷却技术应用于大功率整流装置中,具有可靠性高、噪声低、体积小、绝缘性好、冷却效率高等优越性。