环保节能空水冷系统在高压变频器上的应用
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℃。
变频器在节能环保中的重要应用
变频器在节能环保中的重要应用随着全球能源危机的日益加剧，节能环保成为了全球各国政府和企业共同关注的重要议题。
而在节能环保领域，变频器作为一种关键设备，其应用越来越受到广泛关注和重视。
本文将对变频器在节能环保中的重要应用进行探讨。
一、变频器的基本原理及工作方式变频器，也被称为交流调速器，是一种能够实现交流电动机无级调速的设备。
变频器通过调整供电给电动机的频率和电压，使得电动机的转速可以灵活控制，从而达到节能调速的目的。
其基本工作原理是将输入的固定频率的交流电通过整流、滤波和逆变等电路处理后，输出可调频率和电压的交流电。
二、变频器在节能中的应用1. 水泵控制传统的水泵系统常采用调节阀门来控制水流量，但这种方式存在能源浪费的问题。
而采用变频器来控制水泵的转速，则能够根据实际需求来调节水流量和水压，避免不必要的能源消耗，实现节能效果。
2. 通风系统控制通风系统在建筑中的应用非常广泛，但传统的通风系统通常以全速运行，无法根据实际需求调节风量。
而安装变频器后，可以根据室内温度、湿度以及人员数量等因素来调节通风机的运行速度，从而实现节能。
3. 制冷和空调系统控制制冷和空调系统在许多行业和领域中都是重要的能耗设备，而变频器的应用可以使得制冷和空调设备在实际使用中根据需求进行调节，避免能源的浪费和不必要的能耗。
4. 卷烟机的调速控制在卷烟机的生产过程中，传统的调速方式通常通过调整传动比例来实现，但这种方式效率低下且难以精确控制。
而采用变频器调速控制卷烟机，可以实现更加精确和高效的调速，减少废品率，提高生产效率。
5. 电梯的调速控制传统的电梯调速方式通常使用电阻和传统启动方法，存在能耗大、制动能量回馈问题等弊端。
而使用变频器进行电梯调速控制，则可以减少启动冲击、提高制动效率，从而实现节能效果。
三、变频器应用的优势1. 节能效果显著变频器能够根据实际需求调节设备的运行速度，避免了传统设备在运行过程中持续以全速工作的能耗浪费。
变频系统空水冷散热方案
变频系统空水冷散热方案变频器的最大散热功率按照变频额定功率×4%（加余量20%）核算。
根据现场的实际情况，综合冷却系统的投资和运营成本，提出下面的空-水冷却方案：1.空-水冷却系统的工作原理：空-水冷却系统是一种高效、节能、环保的冷却系统，其应用技术在国内处于领先地位。
在高压大功率变频应用中得到了广泛应用。
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作用于空-冷装置进行热交换，由冷却水直接将变频器产生的热量带走；经过降温的冷风进行循环回至室内。
空冷装置内进口冷水温度要求低于33℃，可以充分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℃以下满足变频器运行对环境的要求。
空-水冷却系统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，并且系统本身设有通风开放转换方式，确保空-水冷却系统出现问题不会对整个变频系统运行造成安全威胁和事故。
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运行稳定性的不利影响。
2.系统安全性能评价：设备整体安装于高压变频器室墙外，采用风道与变频器的柜顶排气口直接连接，提高了冷却器的设备运行效率，能够对变频器排出的热气直接降温处理，另外冷却器的设计能力可满足最高冷却水温33℃，水侧清洁系数为0.85以及管子堵塞率为5%等情况下的最大热负荷的要求。
同时，避免冷却水管线在高压室内布局出现破裂后漏水危机高压设备运行安全的严重事故发生。
在空-冷系统的设计当中，为了防止空冷器出口侧凝露使冷风带水排入室内，对空-水冷系统的风压、风速等指标进行设计计算，保证良好的排压情况下，运行安全稳定。
另外，为防止空冷器漏水后进入室内，在空冷器的出口侧设置了淋水板，当漏水或有积水时，可以直接排向室外。
同时，变频器提供风机、空冷器的故障报警检测点，并通过综合报警信号远传至DCS.完整的冷却系统解决方案，有效降低了辅助系统的故障率以及对主要设备的运行安全影响程度。
变频器采用空水冷技术
变频器采用空水冷技术变频器是一种将交流电转化为可调频交流电的电子设备，主要用于调节电动机的转速和转矩。
一般来说，变频器在工作过程中会产生大量的热量，因此需要进行散热处理，以保证设备的正常运行。
目前，采用空水冷技术是变频器散热的一种主要方式，本文将对空水冷技术进行详细介绍。
空水冷技术是在变频器散热过程中，通过冷却水对散热元件进行冷却，从而降低散热元件的温度，提高变频器的散热效果。
相比于传统的风冷技术，空水冷技术具有以下几个优势：首先，空水冷技术可以显著提高散热效果。
冷却水的导热性能比空气要好得多，可以更快速地将热量带走，降低散热元件的温度。
而且，冷却水可以直接接触到散热元件，散热效果更加直接和充分。
其次，空水冷技术可以降低噪音。
传统的风冷技术需要通过风扇将热风排出，会产生噪音。
而空水冷技术中，冷却水直接接触散热元件，不需要风扇的辅助，从而减少了噪音的产生。
再次，空水冷技术可以提高可靠性。
由于冷却水导热性能好，可以更好地带走热量，从而降低了散热元件的温度。
高温是电子元器件容易发生故障的主要原因之一，因此空水冷技术可以提高变频器的可靠性。
最后，空水冷技术可以节约能源。
相比于风冷技术，空水冷技术不需要耗费额外的能量来驱动风扇，因此可以减少能源的消耗，提高能源利用效率。
在实际应用中，采用空水冷技术的变频器主要包括以下几个组成部分：水冷散热器、水泵、水箱和水管路等。
水冷散热器是空水冷技术的核心部件，主要由散热片、散热管和散热核心组成。
散热片和散热管负责将热量从散热器表面传导到散热核心，而散热核心则通过冷却水的流动将热量带走。
水泵负责将冷却水从水箱抽取出来，并将其送到散热器中，完成散热过程。
水箱则用于储存冷却水，以供水泵循环使用。
水管路则将散热器、水泵和水箱连接在一起，形成一个闭合的冷却系统。
需要注意的是，在采用空水冷技术的过程中，对冷却水的选择和管理十分重要。
合适的冷却水可以提高散热效果，增加整个系统的可靠性。
变频器采用空水冷技术
变频器采用空水冷技术方案概述：变频器部使用功率电力电子元件、滤波支撑电容及大量电子器件，使用环境温度不仅影响设备运行的可靠性，同时也影响设备的使用寿命及运行维护成本，因此控制变频器的运行环境温度非常重要；变频器通过电力电子器件实现频率的变化，其有一定损耗，由于高压变频器所拖电机功率较大，变频器的发热量较大，采用直接空气交换时（自然风进，热风排出），室温度可控制与环境温度一致，成本较低，但环境灰尘进入设备，影响设备的稳定性与可靠性，不建议使用；采用空调导出变频器室温度时，空调容量较大，需长期运行，消耗电能较多；而采用空水冷方式，热量由循环水带走，其运行成本较低，是大功率变频器或变频吕集中使用最佳的冷却方式； 空水冷技术方案： 系统示意图：加压风机风水冷频器上部排风机排出热风通过收风罩汇集，通过集风管联接至加压风机，加压风机把热风送至换热器，冷却水带走热量，风温降低后返回变频器室，再被吸入变频器完成风系统循环。
电气控制原理图：变频器可与消防系统联锁，当出现火警时停运冷却回路，加压风机可利用变频器的一些信号控制，利用变频器散热风机的运行控制信号与变频器运行状态信号启动加压风机，实现机组与变频器联锁运行，即：变频器运行、机组运行；变频器停机、机组停机；并通过热保护及逻辑判断风机状态。
水路示意图：为方便机组的维修维护，机组的冷却水通过阀门与总的进水管、回水管连接，由于变频器运行环境温度相对越低越好，因此不控制水流量，室温度随环境温度变化而变化，不高于变频器的使用环境温度。
安装示意图：风道根据变频器功率大小配置一套或两套换热器，1250KW变频器配置一台60KW的换热器，2500KW变频器配置2台60KW变频器，560KW配置一台30KW换热器；外部可使用如上风管，也可使用U型管件，扣在墙壁上形成循环回路。
鉴于环境循环水水质情况，建议使用不锈钢管换热器，其技术参数如下：赛唯热工设备赛唯换热设备制造Customer（客户名称）:Project（项目）：变压器房冷却器60KWFAX/TEL：日期：2016-11-11 空气换热器设计参数(Heat Exchanger Spedification)Project（项目）：变压器房冷却器30KWFAX/TEL：日期：2016-11-11 空气换热器设计参数(Heat Exchanger Spedification)若采用铜管铝翅片，其参数如下：赛唯热工设备赛唯换热设备制造Customer（客户名称）:Project（项目）：变压器房冷却器60KWFAX/TEL：日期：2016-11-10 空气换热器设计参数(Heat Exchanger Spedification)FAX/TEL：日期：2016-11-10 空气换热器设计参数(Heat Exchanger Spedification)工程容：1250KW变频器：集风罩一套，加压风机一套、60KW换热器一套、控制器一台、U型风管一套、阀门2套、管道按现场配置2500KW变频器：集风罩两套，加压风机两套、60KW换热器两套、控制器一台、U型风管两套、阀门4套、管道按现场配置650KW变频器：集风罩一套，加压风机一套、30KW换热器一套、控制器一台、U型风管一套、阀门2套、管道按现场配置。
变频器在环境保护中有哪些创新应用
变频器在环境保护中有哪些创新应用在当今社会，环境保护已经成为全球共同关注的重要议题。
随着科技的不断进步，各种新技术、新设备在环保领域发挥着越来越重要的作用，变频器就是其中之一。
变频器作为一种电力电子设备，通过改变电机的供电频率来调节电机的转速和输出功率，在节能、减排以及提高生产效率等方面具有显著优势。
下面我们就来详细探讨一下变频器在环境保护中的创新应用。
一、变频器在工业节能中的应用工业生产是能源消耗的大户，而电机在工业中的广泛应用使得其能耗问题备受关注。
传统的电机运行方式通常是恒速运行，通过阀门、风门等机械方式来调节流量和压力，这种方式存在着大量的能源浪费。
而采用变频器对电机进行调速控制，可以根据实际需求精确地调节电机的转速，从而实现按需供给，大大降低了能源消耗。
例如，在风机、水泵等设备中，采用变频器调速可以根据系统的负荷变化自动调整电机的转速，从而改变风量和水量。
当系统负荷降低时，降低电机转速可以显著减少电机的输出功率，达到节能的目的。
据统计，通过变频器对风机、水泵进行调速控制，节能效果可达 30%至 60%。
此外，在压缩机、挤出机等设备中，变频器也能够实现节能运行。
通过精确控制电机的转速和扭矩，避免了电机在过载或轻载情况下的低效运行，提高了整个系统的能源利用效率。
二、变频器在新能源领域的应用随着可再生能源的快速发展，如太阳能、风能等，变频器在新能源的转换和利用中发挥着关键作用。
在太阳能光伏发电系统中，变频器（逆变器）将直流电转换为交流电，并实现对输出电能的质量控制和优化。
通过高效的变频器技术，可以提高光伏发电的效率，确保电能稳定地并入电网。
在风力发电系统中，变频器用于调节风机的转速，以适应不同的风速条件。
在低风速时，变频器可以提高电机的转速，使风机能够在较低风速下启动并发电；在高风速时，通过降低电机转速来限制输出功率，保护风机和发电系统的安全运行。
同时，变频器还能够改善电能质量，减少谐波对电网的影响。
矿用高压变频器水冷系统的改造实践
矿用高压变频器水冷系统的改造实践梁鑫（山西焦煤集团有限责任公司屯兰矿，山西古交030206）0引言随着变频技术的成熟和工业生产节能降耗要求的提出，各种变频设备正越来越广泛地应用于煤矿、化工、冶金等领域。
作为电气驱动的核心设备，要求变频器必须具有较高的工作稳定性，而变频器对温度等因素的变化较为敏感，因此变频器需具有较强的散热能力。
尤其对于高压变频器，装置内部的大功率半导体和移相变压器，在工作过程中的功率损耗将转化为大量热量，如果热量得不到及时疏散，将导致内部元器件温度升高，影响元件的使用寿命和运行稳定[1-3]。
因此，对于不同应用环境下的高频变频器，需选择相适应的冷却散热方式。
近年来，随着煤矿机电设备的升级，综采工作面常见的重型刮板输送机、带式输送机等设备普遍采用了高压变频驱动技术。
但由于设备散热不当，时常发生因变频器温度超限而停机保护的状况，对煤炭生产效率产生较大影响。
针对这一问题，本文将以屯兰矿井下某综采工作面高压变频器冷却系统的改造为例，对矿用高压变频器水冷系统的应用和改造技术进行研究。
1高压变频器冷却方式高压变频器一般要求环境温度在0~40℃之间，超过40℃将触发温度保护。
常见的变频器冷却方式有强制风冷、直接水冷、空调冷却、空-水冷却等方式，具体如下：1）强制风冷。
一般利用送风风道，将外部的凉风送入需冷却部位，凉风与散热装置进行热交换后变热，然后再由出风风道将热风排出。
这种冷却方式施工简单，成本投入低，但受限于外部环境温度，且存在散热能力不足、风机体积大、噪声大等问题，无法满足大功率高压变频器的散热要求。
2）直接水冷。
也称为“水-水循环冷却”，是目前较为先进的电气设备冷却方式。
其系统分为内、外双循环两部分，内循环水采用高阻抗的去离子纯水，直接与设备接触吸收热量，由于水的比热容是空气的5300倍，因此其散热能力较强；外循环水采用普通工业用水，通过热交换将内循环水的热量带走。
这种冷却方式冷却效率高、冷却装置体积小、静音性能好、安全环保，尤其适合大功率高压变频器的冷却。
高压变频器三种冷却系统及优缺点介绍
高压变频器三种冷却系统及优缺点介绍由于高压变频器本体在运行过程中有一定的热量散失，为保高压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。
二、风道冷却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。
三、空－水冷却系统空－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。
高压变频器室空-水冷却系统改造
空调 本 身 具有 一 定 的 除湿 效果 ，保 证 了变频 器 室室 内的干燥 ，不会 发生 冷凝现 象 ，但 如果 空调 出现 了问题 ，导致不 能正 常制 冷 ，将会 导致 变频 器室 内温 度 快速 升 高 。这 对变频 器 室 内的点检 周期及 点检人
】９
蒋超 友 。等 ：高压 变频 器 室空 一水冷 却 系统改 造
第 ３期 （总第 １９５期 ）
员 的责任 心要 求相 对较 高 。 ２．２．３ 空 一水 冷 系统
设备整体安装于高压变频器室墙外 ，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 ，避 免 冷却 水 管 线 在 高 压 室 内布 局 容 易 出现破 裂后 漏水 ，危 及 高压 设 备 运 行 安全 的严 重事 故 的发 生 。
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三…．．…．．…．．…．．…．．…．－…．二
莱钢 科技
２０１８年 ９月
高压 变频 器 室 空 一水 冷 却பைடு நூலகம்系统 改 造
蒋超友 ，张海龙 ，柏进财 ，张 帅 ，徐 霞 （能源 动力厂 ）
摘 要 ：变频 器在 节 能降耗 环 节 中发挥 了重要 作 用 ，而 变频 器在 工作 过 程 中会 产 生 大量 的 热 量 ，严 重威胁 变频 器 的安全运 行 。能 源动 力厂 采取 空 一水冷 的方式 进行 室 内降温 ，取 得 良好 效 果 ，提 高 了变频 器运行稳 定性 。 关键 词 ：空 一水冷 ；变频 器 ；运 行 ；稳 定性
高压变频器室空--水冷却系统改造分析与研究
高压变频器室空--水冷却系统改造分析与研究作者：宋鹏飞来源：《中国化工贸易·上旬刊》2020年第02期摘要：随着时代的发展，我国建设现代化的进程加快，水冷却系统的作用得到了广泛的关注和重视。
本文对高压变频器室空--水冷却系统改造分析与研究进行讨论，从其改造意义展开，提出了存在的问题和解决方案，进而提升水冷却系统的运行效率，促进其现代化的发展。
关键词：高压变频;水冷却系统;系统改造水冷却系统能够降低高温下变频器的温度，保障其稳固运行。
在此基础上，高压变频器室空--水冷却系统改造有利于实现工厂对于变频器温度的正常控制，促进其稳固运行。
既能够提升高压变频器的工作效率，又能够促进我国现代化进程的提升。
因此，有必要对高压变频器室空--水冷却系统改造展开讨论。
1 高压变频器室空--水冷却系统改造的意义由于煤化工等工业园区的锅炉系统存在着环境灰尘大等不利因素，导致了为锅炉风机供电的高压变频器运行环境差，原有的变频器室负压大，灰尘、水汽容易进入室内，造成变频器功率单元及设备滤网积灰严重，尤其雨雪天，空气湿度大，空气进入高压变频器后与灰尘混合，极易造成设备短路损坏。
同时恶劣的运行环境也不利于设备的维护保养。
而封闭式水冷却系统能够在温度较高的情况下，降低变频器的温度，使其在散热及循环中的良好运行得到保障。
这就很好的解决了现有环境问题造成的困扰。
同时因水冷却系统使得变频器运行环境得到了改善，其电气回路的耐压能力也得到了保障，提升了高压变频器的运行效率，大大增加了变频器电气回路的使用寿命，实现了工厂节能增效、稳定良好的发展。
在此基础上，水冷却系统改造能够实行我国技术的现代化的发展，促进我国机械建设产业化的创新与变革。
高压变频设备对于提升机械设备的运行效率和运行质量都有着不可或缺的作用，对于我国的产业升级和水冷却技术的更新换代都起着促进和转型的作用，实现我国技术手段的现代化发展，进而促进我国社会主义社会的建设，进而促进我国机械设备运行的转型升级。
环保节能空水冷系统在高压变频器上的应用
环保节能空水冷系统在高压变频器上的应用摘要：针对高压变频器冷却方式进行改造，使用采用循环水作为冷却水的空水冷系统，设计具有特色，安全性能高，运行方式灵活，环保节能。
关键词：高压变频器；空水冷；循环水；节能1概述H前，作为节能降耗主要产品的高压变频设备已经在发电、化工、冶金、矿山等领域得到了广泛应用，并发挥着越来越重要的作用。
高压变频器的效率一般可达95-97% ,其余以热量的形式耗散掉，这些热量直接影响着电子元器件的寿命及设备运行的可靠性。
U前广泛使用的变频器室冷却方式主要是风道开放式冷却和空调密闭冷却方式，两者在实际应用中都存在一定的弊端，前者积灰严重，变频器故障率高；后者耗电量大，后期维护成本高。
利用风道将设备散出的热风通过水冷换热器滤热冷却后再进入室内冷却器件,这种循环用风的冷却方法叫做空水冷］。
潘三电厂每台循环流化床锅炉共配有6台风机变频器，各风机均采用变频方式运行。
变频器安装时，采用自然外循环风冷冷却。
日常运行时，变频器小室内被抽成微负压状态，虽然变频器小室进风口加装了滤网，但外界灰层仍大量进入变频小室，日常人工维护量大，设备故障率高。
因此为改善变频器运行环境，根据现场实际悄况，对高压变频器的冷却方式进行了改造，利用电厂循环水作为水源，采用空水冷换热器，不用另外设计水塔，真正做到了环保、节能、高效。
3改造方案3.1空水冷系统工作原理空水冷系统主要是由变频器室内冷热分区、轴流风机、换热器三部分组成。
变频室内冷空气在变频器柜顶风机的作用下进入变频器内，冷却电气各元件，111 柜顶风机排出至热风区，热风在柜顶风机和空水冷装置内轴流风机的作用下，经过空水换热器，换热器的水管中流入温度低于30°C冷却水，热风经过换热后，将热量传递给冷水，其热量被循环冷却水带走。
热风变成冷风从山柜内风机吹出，送到安装变频器的封闭室内，循环往复。
原理如下图所示。
3.2变频器室的改造每个变频器室设计配有两组空水冷冷却器，单台冷却器制冷量为60KW.配备两台额定功率为3KW的冷却风机。
高压变频器空水冷系统研讨简介
高压变频器空水冷系统研讨简介高压变频器是一种能根据电机负荷需求调整电源频率的装置，以实现电机运行效率的最大化。
在高负荷时，变频器提供高频率的电源，以增加电机转速；而在低负荷时，变频器提供低频率的电源，以减少电机转速。
这种调节过程既能够满足电机运行要求，又能够降低电能消耗，提高能源利用效率。
然而，高压变频器在长时间运行过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，可能会导致变频器损坏或性能下降。
因此，提高高压变频器的散热效率是非常重要的。
空水冷系统是一种常用的高压变频器散热方式。
它通过将冷却水直接或间接地接触到变频器的散热部件，以吸收热量，然后通过水的循环来带走热量，从而降低变频器的温度。
相比于其他散热方式，空水冷系统具有以下优势：首先，空水冷系统具有良好的散热效果。
因为水的比热容大，热传递速度快，可以迅速将变频器产生的热量吸收并带走，有效降低温度，保证变频器的稳定运行。
其次，空水冷系统具有节能效果。
相比于空气冷却系统，空水冷系统不需要额外的风扇来进行散热，减少了能源消耗。
而且，冷却水可以循环使用，不需要经常更换，进一步减少能源和水的消耗。
此外，空水冷系统还具有噪音低、维护成本低等优点。
相比于其他散热方式，如空气冷却系统，空水冷系统运行时噪音较小，不会对周围环境和工作人员产生干扰。
而且，空水冷系统的维护成本较低，只需保持水的清洁和循环畅通即可。
然而，空水冷系统在设计和使用过程中也存在一些问题和挑战。
首先，水质的选择和处理是关键。
为了保证冷却效果和正常运行，需要选择合适的冷却水，并采取一定的水质处理措施来防止水质污染和阻塞。
其次，冷却系统的设计也需要考虑循环的流量、压力、温度等参数，以确保冷却效果和系统的稳定性。
综上所述，空水冷系统是一种有效的高压变频器散热方式，具有良好的散热效果、节能效果、噪音低和维护成本低的优点。
在设计和使用过程中，需要注意选择合适的冷却水和进行水质处理，同时合理设计冷却系统的参数，以确保系统的稳定运行。
浅谈高压变频器的原理及冷却方式
浅谈高压变频器的原理及冷却方式摘要：主要论述了高压变频器的几种常见散热方案，随着电力电子技术的发展，变频器的应用愈加广泛，逐步向大容量及高电压迈进，高压变频器都以交流-直流-交流的转换形式居多，在转换过程中会产生大量的热量，只有将这部分热量耗散掉，才能保证变频器的安全稳定运行。
关键词：变频器;冷却方式;水冷系统;空水冷系统引言随者我国高新科技应用水平的不断成熟，高压变频器技术理论体系不斯完善，实践应用水平逐步提高，高压变顺器在治金、电力等诸多行业得到了较为广泛的应用。
一般面盲，高压变额器在治金、电力等诸多行业上的巨大应用潜力和节能价值以及其优良的调速性能等，使高压变强器具备了较为广阏的未来市场发展空间和发展前景，也为电力、省金等诺多行业提供了源源不竭的发展动力。
目前，高压变频技术已成为电力电能领城以及治金治炼行业的重婴关注内容，为大功率传动装备的应用和企业经济效益的达成提供了重要支拉，因此，对高压变辣器特性及应用的搽讨与研究具备重要理论意义和现实价值。
1高压变频器结构原理高压变频器以多个功率单元串联多电平输出高压为当前主流产品，主电路采用交-直-交变流结构。
成套高压变频器主要由高压开关设备、移相变压器、功率单元、控制单元及冷却设备组成。
高压开关设备用于接通断开的输入电源和负载，切换工频旁路；移相变压器将网侧高压变换为多组低压，各副边绕组采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差。
功率单元是变频器核心，采用多重电路新型接法结构将其均分成三组，每组一相，每个单元将三相交流电进行整流储能滤波逆变后输出单相低压交流电，每组多个功率单元输出侧串联形成高压，各单元具有故障自检自动退出功能，非故障单元正常工作可保障电机继续运行或自动切换到高压旁路工频运行，避免停机造成损失，模块化设计利于故障时迅速替换。
控制单元对变频器主回路进行检测、控制及保护，对外传输接收指令信号及参数，控制单元通过光纤对每一个功率单元进行整流、逆变控制与检测，实现电气隔离。
变频室加装空水冷系统
变频室加装空水冷系统随着科技的发展和人们对生活环境的要求不断提高，空调设备在人们的生活中扮演着非常重要的角色。
空调不仅可以提供舒适的室内温度，还能够帮助调节室内空气湿度，改善室内空气质量。
然而，在高温高湿的夏季，由于空调运行时间较长，轻则容易出现漏水、异味，重则容易引发设备故障的问题。
为了解决这些问题，越来越多的人开始将空水冷系统加装到变频室中。
变频室作为一种针对空调设备进行控制和保护的专用房间，其内部温度、湿度和清洁度的要求较高。
由于变频室内部设备运行时产生的热量较大，如果没有有效的散热措施，将会导致变频器和控制器的温度过高，进而影响其使用寿命。
因此，加装空水冷系统可以有效降低变频室内的温度，提高设备的散热效果。
空水冷系统主要由冷却塔、水泵、水冷机组、水管路等组成。
冷却塔负责将室内产生的热量通过风扇吹出去，起到散热的作用。
水泵负责将冷却塔中的水泵进变频室内部，通过冷却塔的循环设备将室内产生的热量带走。
水冷机组则负责将室内的冷却水进行冷却，再循环供应到变频室内，形成一个完整的冷却循环系统。
加装空水冷系统可以带来多重好处。
首先，通过冷却塔吹出去的热空气可以有效降低变频室内的温度，提高设备的散热效果，保证变频室内设备的正常运行。
其次，空水冷系统还可以提供稳定的冷却水温度，避免因环境温度变化引起的设备故障。
再次，冷却过程通过水的循环完成，不会产生额外的能源消耗，节约了能源。
最后，空水冷系统还可以减少空调设备的湿度，提高室内空气质量，避免由于湿度过高引起的霉变、异味等问题。
然而，在安装空水冷系统时也需要注意一些问题。
首先，要确保变频室内的安全阀、水位计等设备齐全，以保证系统的正常运行。
其次，需要定期清洁和维护空水冷系统，以保持系统的正常工作。
另外，安装空水冷系统需要考虑水冷机组的功率和冷却塔的尺寸，以满足变频室内设备的冷却需求。
最后，需要合理设置水泵的运行时间和冷却塔的风扇量，以提高系统的运行效率。
总结起来，加装空水冷系统可以有效提高变频室内设备的散热效果，降低温度，保证设备的正常运行。
浅谈高压变频器冷却方式对设备运行的影响
浅谈高压变频器冷却方式对设备运行的影响发表时间：2020-12-02T03:00:50.526Z 来源：《中国科技人才》2020年第22期作者：王长亮[导读] 进而实现变频器运行方式和环保节能效果的全面提升，以供参考。
南水北调东线江苏水源有限责任公司宿迁分公司江苏宿迁 223800摘要：本文以实际工程案例分析高压变频器冷却方式的改进对于设备运行的总体影响，进而实现变频器运行方式和环保节能效果的全面提升，以供参考。
关键词：高压变频器；冷却方式；设备运行前言：高压变频器主要在目前的化工、冶金和矿山等产业领域有着十分广泛的应用，并且基于其良好的节能减耗特点，在这些产业生产中发挥着重要的作用。
一般的高压变频器可以达到95%以上的工作效率，剩余效率会以散热的方式消耗，根据相关工作经验分析，这些以热量消耗的形式会对其中的电子元件使用寿命以及设备的稳定运行有着最为直接的影响。
在实际工程生产中，如何判断哪种冷却方式适合设备运行，才是高压变频器的冷却方式改进的最终原因。
1、工程背景本工程名为泗洪站枢纽工程，位于泗洪县朱湖镇东南的徐洪河上。
该工程所在区域的泵站安装后置灯泡贯流泵5台套（含1台备机），叶轮直径3050mm，单机流量为30m3/s，配套电机功率2000kW，总装机容量10000kW，电机采用高压变频器调节转速方式，提高机组的运行效率。
泗洪站变频器目前冷却方式采用外循环方式，运行中粉尘较多，湿度较大，造成绝缘性降低、局部放电，导致变频器故障频繁发生，同时由于电磁环境复杂，导致接地干扰，对变频器运行产生不利的影响，存在一定的安全隐患。
2、改造方案基于上述工程案例的基本情况，本文提出几点改造方案，并总结这些改造方案对于设备运行的实际影响，具体如下。
2.1外循环改为内循环结合上述工程中变频器的冷却方式，外循环所造成的环境影响与安全影响较大，虽然可以达到基本的通风要求，但是存在一定的危害与缺点。
缺点在于外部冷却会将一些外部环境中存在的粉尘、潮湿的空气和一些带有腐蚀性的气体吹入到变频器的内部，并且在建筑结构的限制下，变频器在运行期间，会造成走廊通风不畅，并且没有滤网等过滤措施，最终使变频器发生故障[1]。
水冷系统在大功率矿用隔爆兼本安型高压变频器中的应用
水冷系统在大功率矿用隔爆兼本安型高压变频器中的应用王燕（大同煤矿集团机电装备制造有限公司，山西大同037003）摘要：温度是严重影响一切电器元件使用寿命的主要因素，半导体器件对温度更是敏感，其所有参数定额都是以某一规定温度为前提条件的。
同样散热问题也是困扰大功率矿用隔爆兼本质安全型高压变频器安全运行的主要因素。
煤矿井下使用矿用隔爆兼本安型高压变频器因无法在井下空调冷却房间中使用，而主要靠风冷冷却方式已无法满足大功率变频器的散热要求，而应用水冷系统散热是解决其散热最好的方式。
关键词：大功率；矿用隔爆兼本安型变频器；水冷系统中图分类号：TD635文献标志码：A文章编号：1009-0797（2019）03-0106-04The application of the Water cooling system in high power mining flame-proofand a type high voltage inverterWANG Yan（Datong Coal Mine Group Mechanical and Electrical Equipment Manufacturing Co.,Ltd.,Datong,037305,China）Abstract:Temperature is the main factor that seriously affects the service life of all electrical components.Semiconductor devices are more sensitive to temperature,and all parameters are preconditioned by a certain specified temperature.The heat dissipation problem is also an im-portant part of the safety operation of high-power mine flameproof and intrinsically safe high-voltage converter.The explosion-proof and in-trinsically safe high-voltage converter used in underground coal mine cannot be used in the air conditioning cooling room,and the heat dissi-pation requirements of the high-power converter cannot be met mainly by means of air cooling,and the heat dissipation by water cooling sys tem is the best way to solve the heat dissipation.Keywords:high power;explosion-proof and intrinsically safe frequency converter for mining;the cooling system0前言影响高压变频器可靠性的多种因素中，散热是至关重要的，大功率半导体器件与移相变压器工作时所产生的热量，将导致器件温度升高，如果没有适当的散热措施及时将热量带走，就可能导致器件温度超过器件所允许的最高温度，从而导致器件性能的恶化甚至损坏。
空水冷在高压变频器上的应用
空水冷在高压变频器上的应用摘要：针对发电厂高压变频器室在运行过程中频繁出现过热报警和变压器温度过高及空调维护量大的原因，分析目前半开放式空调冷却的缺点，故障率高、维护量大，导致室内温度偏高，经过充分调研分析，制定了空水冷却方式在高压变频器上的应用方案，通过对现有冷却方式的改造革新，可以有效降低高压变频器室温度，保证机组安全稳定运行。
关键词：高压变频器过热报警空水冷却近几年随着变频节能改造工程的逐步实施，某发电厂2×150MW机组配置了12台6kV高压变频器，变频器的成功应用，有效降低了厂用电率，在节能降耗方面取得了很好的效果。
但也随之出现了一些新的问题，较为明显的问题就是高压变频器温度过热和室内较大负压，频繁造成变频器功率单元过热告警、变压器温度升高，对机组安全构成威胁和隐患。
以其中4台一次风机变频调速系统为例进行分析，一次风机变频调速系统配置为：变频器型号为HIVERT-Y06/220，额定容量为2250KW，运行效率96％，分别接入两台机组的厂用6kV段，安装在120㎡的变频器室内，采用半开放式空调冷却方式。
空调的容量设计计算裕度为1.2～1.3，结合极限运行情况下的发热量和系统交换效率的制冷量为414kW，一次风机变频器室需要加装14台高能效10匹空调用于散热，空调将消耗约140KW/h的电能，这样不仅需要大量的设备维护投资，还需要损失变频器节约的电量作为代价，既不经济也不符合变频改造的初衷。
1、空水冷应用方案描述1.1、空水冷装置的选择空水冷却系统按照单台高压变频器进行配置，冷却功率=变频器额定功率×4%（发热量）×1.1（可靠系数）。
即一次风机变频器所配置的空水冷系统的冷却功率=2250×4%×1.1=99kW，实际选用100kW的空水冷设备即可。
空冷器的技术指标：进水压力：0.2-0.3MPa；回水压力：0.08-0.12MPa；工作水温≤33℃；出风口温度≤40℃；冷却水PH值>7.2。
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环保节能空水冷系统在高压变频器上的应用
摘要：针对高压变频器冷却方式进行改造，使用采用循环水作为冷却水的空水
冷系统，设计具有特色，安全性能高，运行方式灵活，环保节能。
关键词：高压变频器；空水冷；循环水；节能
1 概述
目前，作为节能降耗主要产品的高压变频设备已经在发电、化工、冶金、矿
山等领域得到了广泛应用，并发挥着越来越重要的作用。
高压变频器的效率一般
可达95~97% , 其余以热量的形式耗散掉，这些热量直接影响着电子元器件的寿命
及设备运行的可靠性。
目前广泛使用的变频器室冷却方式主要是风道开放式冷却
和空调密闭冷却方式，两者在实际应用中都存在一定的弊端，前者积灰严重，变
频器故障率高；后者耗电量大，后期维护成本高。
利用风道将设备散出的热风通
过水冷换热器滤热冷却后再进入室内冷却器件,这种循环用风的冷却方法叫做空水冷]。
潘三电厂每台循环流化床锅炉共配有6台风机变频器，各风机均采用变频方
式运行。
变频器安装时，采用自然外循环风冷冷却。
日常运行时，变频器小室内
被抽成微负压状态，虽然变频器小室进风口加装了滤网，但外界灰层仍大量进入
变频小室，日常人工维护量大，设备故障率高。
因此为改善变频器运行环境，根
据现场实际情况，对高压变频器的冷却方式进行了改造，利用电厂循环水作为水源，采用空水冷换热器，不用另外设计水塔，真正做到了环保、节能、高效。
3改造方案
3.1空水冷系统工作原理
空水冷系统主要是由变频器室内冷热分区、轴流风机、换热器三部分组成。
变频室内冷空气在变频器柜顶风机的作用下进入变频器内，冷却电气各元件，由
柜顶风机排出至热风区，热风在柜顶风机和空水冷装置内轴流风机的作用下，经
过空水换热器，换热器的水管中流入温度低于30℃冷却水，热风经过换热后，将
热量传递给冷水，其热量被循环冷却水带走。
热风变成冷风从由柜内风机吹出，
送到安装变频器的封闭室内，循环往复。
原理如下图所示。
3.2变频器室的改造
每个变频器室设计配有两组空水冷冷却器，单台冷却器制冷量为60KW，配
备两台额定功率为3KW的冷却风机。
冷却器安装室外，冷却器基础设计为现浇混凝土基础，挖土深度至原始土层，预埋固定水冷柜的地脚螺栓。
变频室用防火夹
心隔热板在变频器柜上、下部隔离出热风区和冷风区。
3.3 冷却水管道的设计与安装
冷却水来取自厂内一路闲置的循环水管道中，水温最高33℃，可供抽取的最
大水量为340T/H，水压0.1MPa。
循环水引到一用一备的冷却水泵中，经加压后
进入冷却母管分配到各冷却器，由冷却器出来的热水回到冷却塔。
根据现场实际
情况，在满足技术要求前提下，安装2台扬程32m流量320t/h立式管道加压泵。
冷却水进水母管管道采用无缝钢管，架空布置；回水母管用螺旋焊管，地下埋设
引至循环水冷却塔。
4 生产中应用总结与项目特点
4.1系统运行方式灵活，可靠性高
4.1.1增压水泵采用经济的变频方式运行，根据不同季节的水温，调整频率运
行，冬季时甚至可以停泵，节能效果显著。
备用泵处于备用时，频率自动跟踪运
行泵频率，当运行泵跳闸，备用泵联锁启动，频率自动加至运行泵跳闸时频率，
安全可靠性高。
4.1.2每个变频器室设计有两组冷却器，每个冷却器配备两组冷却风机，每组
冷却器可实现独立控制启停。
多台冷却器的设计在提高了运行可靠性的情况下，
同时可根据季节特点、变频器负荷高低，灵活选择冷却器运行台数，在保证变频
器运行环境温度的情况下实现节能目的。
4.2.3当冷却器换热器故障或冷却水系统故障无法运行时，可以将换热器上部
人孔打开，在换热钢管上部用盖板封堵，然后把换热器下部冷风区各人孔门打开，这样热风排出装置，大气温度的自然风经风机鼓入变频器室内，使原来的闭式循
环变为开式自然风循环。
此方法在运行中已经得到实践，在正常运行工况下完全
满足变频器的冷却要求。
4.2系统运行安全、环保
整个系统的运行既不会受到其主要运用场合环境的影响，也不会对周围环境
产生新的污染。
冷却风在装置构成的密封空间中循环流动，进行热交换的空气能
够保持其洁净度、不受外界环境污染。
冷却水采用电厂循环水，吸收热量后排入
电厂已有的冷却塔，重复使用，非常环保。
冷却系统换热装置设置在变频器室外，可以避免了冷却水管线在高压室内布局出现破裂时，漏水危及高压设备运行安全
的事故发生，安全可靠性高。
4.3系统运行高效、节能
换热器采用高质量不锈钢管，能克服铜管易被循环水腐蚀的缺点，设计换热
面积大，换热效果好，室内温度也完全符合变频器运行要求。
换热装置设计有钢
管泄漏检测报警及泄漏水自动排出功能，运行高效，可靠。
装置结构简单、实用，安装、使用和维护方便，无须对现有的高压变频设备进行大规模的技术改造。
5 改造效果分析
6.1空水冷密闭冷却与传统柜机空调节能对比
进行空水冷改造后，每个变频器室配备两组冷却器，共12组冷却器。
每组冷却器的额定制冷量为60KW，12组冷却器总制冷量为720KW，按照夏季最极端的
气温条件考虑，空冷器全部冷却风机运行，增压泵额定出力工作，则每小时耗电
量为117KW，能效比为6.2。
如果使用传统的柜机空调进行冷却，达到同样
720KW的制冷量，则需要10P的空调30台，小时耗电量220.5KW，能效比为3.3。
按照电价0.42元/度，则空调冷却方式运行成本为2223元/日，空水冷冷却方式
运行成本为1179元/日，是空调冷却成本的53%。
通过实践应用证明，系统增压泵只需要在7、8、9月份的高温天气使用，其
他月份均可以降低频率，甚至停用，在不使用增压泵的情况下成本可降低到空调
冷却成本的33%；
综合各个季节特点不同运行方式下，与采用空调冷却方式相比较，每年可节
约运行成本60万以上。
从长周期应用比较，通常空水冷系统的使用寿命是空调
设备的5～8倍，而用空调后期的维护费用较大，因此单维护费用一项节约费用
非常可观。
6.2改善运行环境，提高了变频器工作可靠性
采用开放自然风循环冷却方式日常运行时，虽然变频器小室及柜体进风口加
装了滤网，但细灰仍大量进入变频器内，功率单元内积灰严重，变频故障率高，
最高时达12起/年；改造后，变频器工作环境与外界隔离，积灰非常少，只需停
运检修时进行集中清理。
6.3冷却效果理想，变频器发热得到控制
由于采用了密闭循环方式，环境干净，取消了柜体滤网，变频器元件表积灰少，热量被迅速带走，变频器能够始终在低于环境温度的条件下工作，实测变频
器变压器及功率单元柜体温度下降5℃，冷却效果良好。
7 结束语
实践表明，在进行空水冷密闭冷却改造后，无论是从应用性能，还是从经济
性考虑，都取得了显著效果。
系统具有简单经济、高效节能、安全环保的特点；
变频器工作温度降低，工作环境极大改善，大大降低了故障率，延长了使用寿命，避免因故障造成的损失，经济效益非常可观，在电厂中具有非常大的推广意义。
参考文献
[1] 韦思贺.《高压变频器空水冷设计过程及方法》.《变频世界》201305期。