裴兆芹，荆海城，梁永胜，崔明伦

(国家电投东北新能源发展有限公司，辽宁 沈阳 110181)

变流器主电路采用AC-DC-AC变流方式，具有整流、滤波、逆变、调制等功能，是用于改变1个或多个电气特性的电力变换工作单元[1]。

金风1.5 MW风力发电机组SWITCH变流系统主要由网侧逆变功率模块1U1、发电机侧整流功率模块2U1和3U1、制动功率模块4U1以及相关电气元件组成。发电机发出的不稳定交流电经2U1和3U1模块整流后转换为直流有功传送到直流母线上，1U1将直流电逆变成与电网电压、频率、相位相匹配的交流电送入电网，4U1则是当直流母线上的能量无法正常向电网传递时将多余的能量通过电阻发热消耗掉，以避免直流母线电压过高造成电器元件的损坏。

早期金风1.5MW机组配置的贺德克水冷系统，普遍存在机械三通阀卡涩、冷却循环效能下降等问题，随着运行年限延长，变流系统超温趋势愈加明显。变流器超温故障，轻则机组限功率运行，重则导致变流模块炸毁、机组被迫停运。

2018年，辽宁某风场33台金风1.5 MW机组因变流器超温故障限功率运行58台次，损坏备件126个，其中价格昂贵的变流模块损坏12件。

1 水冷循环系统工作原理

贺德克水冷系统是SWITCH变流器模块的强制散热装置，由水冷循环泵、三通阀、滤网、储能罐、加热器、散热器、传感器及管路附件等组成(见图1)。

图1 贺德克水冷循环系统

冷却系统由循环泵驱动，强制冷却液在系统中循环流动，利用机械三通阀进行内循环和外循环的切换。当变流器功率较小，水温较低时，三通阀关闭，冷却液在变流器内部进行热交换后，回流到循环泵入口，完成一次内循环；……