浅谈大电流电力电子变流设备水冷却的附加损耗

• 作 者: 林立[1]李宏[2]
• 机 构: 132311 吉林吉恩镍业股份有限公司
• 出 处: 第七届全国设备维修与改造暨第十届全国设备润滑与液压学术会议
• 发表日期: 2011年期

众所周知，由于各种电力电子器件导通工作时总有压降、阻断或截止工作时必定有漏电流流过，所以电力电子器件在工作时都要发热，一个设计可靠的电力电子变流设备应能对这些热量具有及时散热措施，避免热积累，保证长期工作时电力电子器件的壳温及结温在安全工作值之下，如今随着工业中对电力电子变流设备输出电流需求的日益增大，至今用于电力电子变流设备中保障其散热，而使其可靠长期工作的冷却介质和方法有:采用自然冷却的金属散热器，采用油浸冷却的管式及板式散热器，强迫风冷却的散热器风道，强迫水冷却的水包，热管散热器等等，本文浅析了大电流电力电子变流设备的常用冷却方法,对水冷却所使用的水质及水回路电阻进行了分析,进而得出即使采用纯水冷却,其绝缘电阻也是有限的,使用中也要浪费电能造成附加损耗,对高电压大电流电力电子变流设备应增加水冷却管路的有效长度,只有这样才能减小因水质原因造成的能量损耗.综上分析和计算结果，可得下述结论:采用水冷却方案的电力电子变流设备中的冷却水其绝缘电阻是有限的，应用中会引起附加损耗;在城市自来水、工业水池循环水、经水处理器处理后的纯水，康师傅矿泉水与从电厂购的纯水五种冷却水源中，以电厂购的纯水水质最好，附加损耗最小，而工业水池的循环水水质相对较差，引起的附加损耗较大，应尽可能使用电厂购的纯水作为冷却水源;一台500V/30kA的水冷却电力电子变流设备，在上述冷却水路长度时，其每年年共造成附加损耗39714.76度，令人震惊;为减小损耗应加大水路长度，将总进出水管改为PVC管，尽可能的使用纯水是个很好的解决方案之一。