一次风机高压变频器冷却方案
高压变频器的几种冷却方式
高压变频器的几种冷却方式在电力、化工、煤矿、冶金等工业生产领域要求高压变频器有极高的可靠性。
影响高压变频器的可靠性指标有多项，其中在设计过程中其散热与通风是一个至关重要的环节。
目前高压变频器有高-低-高式、元件直接串联式、中点箝位多电平式、单元级联式等多种方式，一般来讲，上述各种方式的高压变频器，其效率一般都可达到96~98%;但由于设备功率大，在正常工作时，仍要产生大量的热量。
为保证设备的正常工作，把大量的热量散发出去，优化散热与通风方案，进行合理的设计与计算，实现设备的高效散热，对于提高设备的可靠性是十分必要的。
高压变频器设备功率较大，4％的功率损耗主要以热量形式散失在运行环境当中。
如果不能及时有效的解决变频器室的工作环境温度问题，将直接危及变频器本体的运行安全；最终因为温度过高，导致变频器过热保护动作跳闸。
为保证变频器具有良好的运行环境，必须对变频器及运行环境的温度控制采取措施。
二、冷却方式通过变频器工程应用经验的积累，针对不同的应用环境现场提供完整的变频器冷却系统解决方案。
常用的几种冷却方式主要包括：⑴ 风道开放式冷却；⑵ 空调密闭冷却；⑶ 空－水冷密闭冷却；⑷ 设备本体水冷却；⑸ 上述方式组合冷却。
1. 风道开放式冷却1.1冷却过程冷风经变频室通风入口滤网进入变频器，经过对机体进行冷却后，再由变频器风道出风口将热风排出。
1.2安装方式风道开放式冷却安装比较简单，只需在变频室的墙壁上开两个通风入口，安装上滤网，然后在变频器的柜顶风罩上向外引出出风口风道即可1.3系统特点(1)施工简单，维护量大；(2)费用低廉；(3)运行稳定性依赖于当地环境2. 空调密闭冷却2.1容量选择原则按照变频器的发热量和控制室环境实用面积来选择空调的容量。
2.2安装方式变频器室安装空调时，要求变频器控制室空间要尽可能小，并且做好密封，避免夏季室外温度高带来的加热效应。
空调的安装位置可根据现场实际情况布置在变频器两侧。
电厂 高压变频器电气室冷却方式节能解决方案
.高压变频器电气室冷却方式节能解决方案一、概述随着电力电子技术与交流变频技术的成熟，大容量高压变频调速技术、SVC、SVC等得到广泛应用。
设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备（如功率单元、隔离变压器、电抗器、电容器等）转换成热能的形式，因此设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。
大功率热源设备常用的运行环境冷却方式有：强制空气冷却、循环水冷却、热管换热冷却和空调冷却等。
因强制风冷粉尘较大，已逐步淘汰；空调冷却因购置成本及运行费用、维护费用较高也较少采用；热管散热因成本太高、效果不是很理想，基本不采用。
二、高压变频器电气室通风散热方式电力电子技术集成电气设备，对运行环境有一定要求，通常运行环境要求：+5 —+40 ºC, 湿度<95%, 无凝露，无粉尘，所以用户在安装设备时会将设备安装在封闭的房间内，以保证设备稳定、安全、可靠的运行。
但是设备内部带出来热量不排出室内或耗散，热量就会在室内聚集造成室温升高，这样就会影响设备的正常运行及设备的使用寿命。
如何解决电气室热量散热的问题就成为设备应用中的一个课题。
现以高压变频设备为例，常用的方式有三种：①通风管道散热（强制空冷）：通过管道把热空气直接排出室外，变频器抽取室外空气。
②空调制冷散热方式：室内安装空调，通过空调制冷降温。
③空-水冷装置散热方式：室外安装空-水冷装置。
通过引风管道将变频器内部带出来热量引至空-水冷装置进行热交换，然后降冷却降温后的冷风引回变频器室。
如下图：室内室外空-水冷装置散热方式1、空-水冷散热装置基本原理空－水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统，其应用技术在国内处于领先地位。
其外形及原理如上图所示，从变频器出来的热风，经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中，散热器中通过温度低于33℃的冷水，热风经过散热片后，将热量传递给冷水，变成冷风从散热片吹出，热量被循环冷却水带走，保证变频器控制室内的环境温度不高于40℃。
一次风机高压变频器冷却方案
一次风机高压变频器冷却方案高压变频器冷却方案由于变频器本体在运行过程中有一定的热量散失，为保证变频器具有良好的运行环境，需要为变频器室配备一套独立的冷却系统。
综合冷却系统的投资和运营成本、设备维护量、无故障运行时间，现提出以下三种冷却系统解决方案：一、空调密闭冷却方式1.1系统介绍为了提高高压大功率变频器的应用稳定性，解决好高压变频器环境散热问题。
目前常用的办法是：密闭式空调冷却。
该方法主要是为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的房间，根据高压变频器的发热量和房间面积大小计算出空调的制冷量，从而配备一定数量的空调。
采用空调冷却时，房间的建筑面积过大会增加空调冷却负荷。
同时，由于变频器排出的热风不能被空调全部吸入冷却，因此，造成系统运行效率低，造成节约能源的二次浪费。
变频器室内的冷热风循环情况如下图所示。
变频器从柜体的正面和后面吸入空气，经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内。
从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区，在变频器的正面部分形成一个偏负压区。
在运行中，变频器功率柜正面上部区域实际上是吸入刚排出的热风进行冷却，形成气流短路风不能达到有效的冷却效果。
空调通常采用下进上出风结构，从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象，这就是“混合循环区”。
在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气，空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温，从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。
变频器自身是节能节电设备，而通常采用的空调式冷却则造成能源的二次浪费。
这种情况在大功率、超大功率的变频应用系统中更加明显。
1.2空调技术特点a)高效制冷b)广角送风，室温均匀舒适c)防冷风设计，送风舒适d)独立除湿e)低温、低电压启动f)室外机耐高温运转g)室内密闭冷却h)防尘效果好i)运行成本高二、风道冷却2．1功率柜风道设计见下图：图1图2从功率柜散热系统图可知：功率单元内部散热系统通过安装在单元内的风机强制冷却单元里的散热器，使每一个功率单元满足散热需求，同时，由于功率单元内风机吹走热风，使其进风处的柜体内形成强力负压，柜外冷风大量进入高压变频气内，通过功率单元风道对单元散热器进行冷却。
高压变频器冷却水改造方案19页PPT
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
高压变频器冷却水改造方案
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
高压变频器的冷却方案选择与应用
Gao ya bian pin qi de leng que fang an xuan ze yu ying yong
高压变频器的冷却方案选择与应用
曾清平
高压变频器运行过程中，合理解决高压变频器的散热 问题是保证其稳定运行的关键。本文从技术、环境要求、 可靠性、经济性等角度对不同冷却方案进行比较，提出选 择高压变频器冷却方案的建议 ；并结合青衣江元明粉工程 案例，给出选择变频器冷却方案的过程，以期给电气设计 师在工程应用中提供参考。机械热压缩（MVR）是当今 真空制盐领域先进的节能蒸发技术，随着部门业务的拓 展，MVR 技术先后成功拓展应用于元明粉工艺和废水处 理工艺等。MVR 配套高压压缩机或串联风机在项目中为 耗能大户，且重要性举足轻重，在电气设计中保证其正常 运行事关重大。为了满足生产工艺的要求，肥城精制盐项 目、井神盐钙联产项目、青衣江元明粉项目等众多项目的 MVR 装置配套高压压缩机或高压风机均配套高压变频器。 根据资料表明，在高压变频器运行中，其故障率随温度成 指数上升 ；环境温度每升高 10℃，变频器使用寿命减半。 所以在电气设计中选择合适的满足工程需求的变频器冷却 方案是保证变频器的正常运行非常关键。肥城精制盐项目 采用开放式风道冷却方式，初期投资小，运行费用也很低， 但是在夏季高温期间变频器频繁出现高温报警，高温也大 大减少了设备的使用寿命，后续不得不进行排风改造和在 室内增加空调以保证变频器的正常运行。
一、变频器热量来源和对温度的要求 1. 变频器热量来源 高压变频器发热主要由变压器和电抗器，变频器的功 率器件损耗，以及变频器控制部分损耗组成。根据不同厂 家提供的设备资料，变频器室的散热量约为电动机额定功 率的 3%~4%。 2. 变频器对温度的要求 为使高压变频器长期稳定、可靠运行，对变频器变 压器的最高工作温度要求为不大于 95℃，对变频器的功 率器件及控制柜最高工作温度要求为不大于 40℃，一般 变频器为成套设备，故对变频器室的安装环境要求温度 在 -5℃ ~40℃，且工作环境的温度变化不大于 5℃ /h。
高压变频器冷却水改造方案
冷却器循环水入口位置；在变频器室北侧从总管引 另一路DN80的管道，送至氨压缩机变频器冷却器循 环水入口位置，两路管道沿室外空冷风道下地面敷 设，在每台变频器水冷器位置设支线（DN50），在
原变频器功率柜水冷器循环水进水阀后管道盲板法
兰处开口，支管接至此处碰头，并在每条DN50管上 加装进水阀门。管道施工结束，在接入冷却器之前， 必须进行管道冲洗,然后接入冷却器，避免杂物进入 冷却器引起堵塞，此工作内容由检修负责。
0.36
37.4
33.5
3
35
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15010
15261
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10058
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注：三台高压变频器全部投用新鲜水后，新鲜水压力有所下降，因此新鲜水投 运后需加强巡检，时刻关注新鲜水的压力及水量，及时调整新鲜水压力和流量， 紧急情况切换到循环水冷却。
新鲜水接入系统简图，见下图 ：
四、材料 : 由工程部根据改造方案具体确定所需钢管、 阀门、法兰等施工材料的型号和数量。
五、风险防范：变频器功率柜水冷器增加新鲜水管 线需要停冷却循环水，停止循环水有可能会造成变 频器报警，甚至变频器停车。此风险由电气负责控 制，采取以下方法：（1）改造好一台换热器再改造 另一台，严禁同时改造两台以上；（2）法兰、弯头、 管道等连接提前做好预制，尽量减小停水时间在30分 钟内；（3）避开高温时间段施工，在清晨等温度相 对较低的时间段施工；（4）拆开改造的功率柜室内
三、改造的必要性
高压变频器 散热方案
高压变频器散热方案
高压变频器是目前工业中应用广泛的电气设备之一。
然而，随着
功率的增加，高压变频器的散热问题越发重要。
散热不良会影响设备
性能、寿命等问题，因此，如何采用合理的散热方案，成为研制高压
变频器的一项重要课题。
首先，我们需要了解高压变频器散热的原因。
在高压变频器使用
过程中，由于能量转换的原因，会产生大量的热量，如果不能及时有
效地散热，就会造成设备内部温度过高，增加电子元件的损坏风险，
从而影响设备的稳定性和可靠性。
其次，针对高压变频器的散热问题，我们可以采取以下几种方案：第一，增加散热面积。
可以通过增大散热器的面积、添加散热片等方
式来增加散热器的散热面积，从而提高散热效率。
第二，增加风量。
可以增加风扇的转速、增加风口的数量等方式来增加风量，提高散热
效率。
第三，改善散热材料。
可以改用热导率高、传热系数大的散热
材料来改善散热效果。
例如，可以使用铝合金、铜等材料制作散热器，增加其散热效果。
最后，我们还可以采用一些技术手段来进一步提高高压变频器的
散热效率。
例如，可以采用风道导流技术、风扇重选技术等，通过技
术手段来提高散热效率，避免设备故障的发生。
综上所述，对于高压变频器的散热问题，我们可以通过增加散热
面积、增加风量、改善散热材料以及采用技术手段等方式来解决。
同
时，我们也需要在实际应用中进行详细的技术调试和优化，以达到最佳的散热效果。
相信，借助科技的力量，我们一定能够研制出更加稳定可靠的高压变频器。
空水冷却器技术方案
高压变频器空水冷却器空—水冷却系统技术方案2019年 10 月 12 日高压变频器空水冷却器技术方案本工程2套高压变频器采用空水冷却系统进行冷却,空水冷却系统的冷却能力满足变频器室内所有高压变频器的发热功率要求，空水冷却系统设备的要求随变频器成套供货。
同时包括空水冷却系统的设计、制造、供货、安装、验收等。
所有提供的设备应是已建立信誉的制造商的产品，我公司的产品已具有成功运行十年以上的经验。
我公司是生产空-水冷却器的专业厂家，有着先进的管理、资深的专家、齐全的设备及丰富的业绩。
空水冷却器有着高压变频器肺之称，是高压变频器关键部件之一。
它的冷却效果和可靠性直接影响变频器的性能、运行效率、故障率和使用寿命。
以下是连云港市华东电力设备有限公司所提供的高压变频器空水冷却系统的介绍。
一、空水冷却器技术参数1、450kw、280kw变频器选配空-水冷却器参数如下：二、技术要求1、乙方应根据甲方变频器的容量合理选用空水冷却器，并对选用的空水冷却器的型号、规格负责，如因空水冷却器选用不当造成通风制冷效果达不到规定的技术指标的由乙方负全部责任。
2、在甲方满足乙方提出的空水冷却器要求的使用条件下，空水冷却器的通风制冷效果如不能达到规定的技术指标的由乙方负全部责任。
3、管板与冷却管连接胀装，冷却管基管材质不锈钢304L（Φ19×0.8mm）且厚度均匀，偏差为±0.1mm。
冷却管内外表面光滑、清洁、无针孔、裂纹、起皮、气泡、疏松、粗拉边等缺陷。
铝片式复合管外径为Φ44mm，且厚度均匀，偏差为±1mm。
4、总装配后进行2.0MPa水压试验历时60分钟不渗漏，水压试验完成后排干腔内积水。
5、除冷却芯组外所有外表面均应喷灰白色油漆。
6、变频器空-水冷却系统（不含风道）在出厂前乙方应进行严格的整体测试，保证整套系统的可靠性，并提供出厂检验合格证等原始资料。
7、乙方生产的变频器空-水冷却系统能在下列环境湿度下正常工作：最大湿度不超过90%（20℃）；相对湿度变化率每小时不超过5%，且不会导致变频器间结露。
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高压变频器冷却方案
由于变频器本体在运行过程中有一定的热量散失，为保证变频器具有良好的运行环境，需要为变频器室配备一套独立的冷却系统。
综合冷却系统的投资和运营成本、设备维护量、无故障运行时间，现提出以下三种冷却系统解决方案：
一、空调密闭冷却方式
1.1系统介绍
为了提高高压大功率变频器的应用稳定性，解决好高压变频器环境散热问题。
目前常用的办法是：密闭式空调冷却。
该方法主要是为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的房间，根据高压变频器的发热量和房间面积大小计算出空调的制冷量，从而配备一定数量的空调。
采用空调冷却时，房间的建筑面积过大会增加空调冷却负荷。
同时，由于变频器排出的热风不能被空调全部吸入冷却，因此，造成系统运行效率低，造成节约能源的二次浪费。
变频器室内的冷热风循环情况如下图所示。
变频器从柜体的正面和后面吸入空气，经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内。
从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区，在变频器的正面部分形成一个偏负压区。
在运行中，变频器功率柜正面上部区域实际上是吸入刚排出的热风进行冷却，形成气流短路风不能达到有效的冷却效果。
空调通常采用下进上出风结构，从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象，这就是“混合循环区”。
在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气，空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温，从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。
变频器自身是节能节电设备，而通常采用的空调式冷却则造成能源的二次浪费。
这种情况在大功率、超大功率的变频应用系统中更加明显。
1.2空调技术特点
a)高效制冷
b)广角送风，室温均匀舒适
c)防冷风设计，送风舒适
d)独立除湿
e)低温、低电压启动
f)室外机耐高温运转
g)室内密闭冷却
h)防尘效果好
i)运行成本高
二、风道冷却
2．1功率柜风道设计见下图：
图1
图2
从功率柜散热系统图可知：功率单元内部散热系统通过安装在单元内的风机强制
冷却单元里的散热器，使每一个功率单元满足散热需求，同时，由于功率单元内风机吹走热风，使其进风处的柜体内形成强力负压，柜外冷风大量进入高压变频气内，通过功率单元风道对单元散热器进行冷却。
同时，由于柜顶风机大量抽风，使其密闭风室内形成强力负压，加速功率单元内热风进入密闭风室，通过柜顶风机抽出高压变频器柜外。
通过建立严密畅通的风道，以及在功率单元内设计强制风冷，大大提高那高压变频器散热系统的散热能力和效率，同时，也可以减少散热器体积和功率柜体积，实现高压变频器的小型化，为用户安装高压变频器节省空间。
2.2风道冷却特点
1、投资成本低
2、节省变频器室空间
3、防尘效果差
4、维护量较大
5、变频室容易形成较大负压
6、几乎没有运行成本
三、空－水冷却系统
3．1、系统介绍
高压变频器对运行环境温度通常要求在-5～40℃，环境粉尘含量低于950ppm。
过高的温度会造成变频器温度过热保护而跳闸，粉尘含量过高导致变频器通风滤网更换清洗维护量过高，增加维护费用。
因此，采用何种冷却方式和系统结构至关重要。
为了解决高压变频器的运行环境冷却和控制问题，提高系统安全可靠性、降低运营成本。
可以解决单位散热密度高、功率大，有效提高系统安全可靠性、降低运营成本的问题。
空－水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于领先地位。
在电力、钢铁等行业的高压大功率变频应用中得到广泛的推广应用。
该系统由于其采用完全机械结构设计，较空调等电力、电子设备而言具有明显的安全、可靠性。
其主要原理是：将变频器的热风通过风道直接通过空冷装置进行热交换，由冷却水直接将变频器散失的热量带走；经过降温的冷风排回至室内。
空冷装置内通过冷水温度低于33 ℃，即可以保证热风经过散热片后，将变频器室内的环境温度控制在40℃以下满足变频器对环境运行的要求。
从而，保证了变频器室内良好的运行环境。
冷却水与循环风完全分离，水管线在变频室外与高压设备明确分离，确保高压设备室不会受到防水、绝缘破坏等安全威胁和事故。
同时，由于房间密闭，变频器利用室内的循环风进行设备冷却，具有粉尘度低，维护量小的特点；减少了环境对变频器功率柜、控制柜运行稳定性的不利影响。
空-水冷却系统结构原理图如下：
3．2、空－水冷却系统适用条件
为了便于现场选择和适用，通常现场需要满足以下条件：
1)现场能够提供的工业冷却水温≤33℃，且能够提供的入口水压在
0.25~0.35MPa之间，回水压力在0.08~0.15MPa之间。
2)能够提供必要的冷却水量，变频器空－水冷却系统的循环冷却水量根据
现场的冷却水温度和负载容量而定。
3)需要为变频器配备独立的密闭式房屋，且房屋具有10cm以上的保温层或
隔热措施。
4)房屋内净高不小于3.5m；在房屋的长度方向前或后部具有与房屋长度相
当，宽度不小于2.0m的施工和安装场地。
5)现场能够提供两路380VAC/3PH电源，容量根据实际情况而定。
6)冷却水水质要求无悬浮物沉积，PH值偏碱性≥7.2。
3．3、空－水冷却系统特点
1)设备安装简单、快捷。
整体式的结构组件安装于变频器室外，室内采用风道与变频器柜顶排气口直接连接，使得整个空－水冷却系统结构紧凑，便于安装。
2)设备使用寿命长，故障率低，性能可靠。
由于空－水冷却系统采用完全机械结构设计，较空调等电力、电子设备而言具有明显的安全、可靠性，具有较高的使用寿命。
如果一旦冷却系统出现水路系统故障，则可关闭进出水阀门；通过风路管道系统设置的上下风门，可以直接将热风外排到室外，吸入冷风实现开放式循环，从而大大提高了变频器安全、可靠性。
3)初期投资成本高，运营成本低。
空－水冷却系统的运营成本是同等热交换功率空调冷却方式的1/4~1/5。
冷却电耗指标远远低于空调冷却，避免了能源节约的二次浪费。
4)变频器维护量低，环境卫生。
由于房间密闭，冷却系统与变频器室形成
密闭式循环风进行设备冷却，具有粉尘进入量小，环境温、湿度稳定等特点。
滤网清洗周期有原来的15～30天延长到2～3个月以上，大大减轻了现场设备维护量和人力成本。
5)冷却风机冗余结构配置。
空－水冷却系统中采用的增压风机设计风压、风量均大于变频柜顶风机的风压、风量排放值，当变频器柜顶或增压风机出现问题时不会影响系统的冷却效果。
综上所述，三种冷却方案各有优缺点，选择冷却方案时可根据现场特点灵活选择：
1、空调冷却，
由于运行成本高，建议在外围环境较差，要求防尘的中小功率高压变频器中使用空调冷却方案。
2、风道冷却
考滤投资成本及维护成本，在现场环境较干净，灰尘量很小的情况下可考滤风道冷却。
3、空——水冷系统
由于投资成本较高，建议在外围环境较差，要求防尘的中大功率高压变频器中使用空——水冷却系统方案。