风力发电机组变流器的水冷散热系统及其控制、敷设方法

摘要

本发明涉及风力发电机组变流器的水冷散热系统及其控制、敷设方法。所述水冷散热系统包括地冷系统，所述地冷系统包括第一干线管路，第二干线管路和多个支线管路，所述多个支线管路沿竖直方向被埋于地下，以使支线管路中的冷却液与地下环境进行热交换，所述多个支线管路中的各个支线管路伸入地下的深度彼此不同。所述控制方法包括：响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度大于第一预定温度，控制冷却液流入地冷系统，再流回至变流器，响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度小于第二预定温度，控制冷却液通过旁通管路流回至变流器。

权利要求

1.一种用于风力发电机组变流器的水冷散热系统，其特征在于，所述水冷散热系统包括地冷系统(100)，所述地冷系统(100)包括第一干线管路(110)，第二干线管路(120)和多个支线管路(210，220，230，240，250)，其中，所述第一干线管路(110)通过三通阀(311)连接变流器冷却液出口(11)并通过三通阀(211，221，231，241)连接所述多个支线管路(210，220，230，240，250)的入口，以使来自变流器(10)的冷却液选择性地流动通过所述第一干线管路(110)并选择性地流入所述多个支线管路(210，220，230，240，250)中的一个或更多个；

所述第二干线管路(120)连接变流器冷却液入口(12)并通过三通阀(212，222，232，

242)连接所述多个支线管路(210，220，230，240，250)的出口，以使来自所述一个或更多个支线管路(210，220，230，240，250)的冷却液流入变流器(10)；

所述多个支线管路(210，220，230，240，250)沿竖直方向被埋于地下，以使支线管路中的冷却液与地下环境进行热交换，其中，所述多个支线管路(210，220，230，240，250)中的各个支线管路伸入地下的深度彼此不同；

所述水冷散热系统还包括控制器，所述控制器响应于变流器冷却液出口(11)处的冷却液的温度大于第一预定温度，控制冷却液流入地冷系统(100)中的伸入地下的深度最小的支线管路(210)，所述控制器随后响应于变流器冷却液出口(11)处的冷却液的温度与变流器冷却液入口(12)处的冷却液的温度之间的温差小于预定温差目标持续预定时间段，控制冷却液按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序继续依次流入除了伸入地下的深度最小的支线管路(210)之外的一个或多个支线管路，直到所述温差大于或等于所述预定温差目标为止。

2.根据权利要求1所述的水冷散热系统，其特征在于，所述各个支线管路(210，220，

230，240，250)按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序被布置。

3.根据权利要求1所述的水冷散热系统，其特征在于，所述各个支线管路(210，220，

230，240，250)伸入地下的深度与地下平均温度相关联。

4.根据权利要求3所述的水冷散热系统，其特征在于，所述各个支线管路(210，220，

230，240，250)伸入地下的深度还与支线管路的数量相关联。

5.根据权利要求1所述的水冷散热系统，其特征在于，所述多个支线管路(210，220，

230，240，250)为U形管。

6.根据权利要求1所述的水冷散热系统，其特征在于，所述水冷散热系统还包括旁通管路(330)，所述旁通管路(330)的一端通过旁通管路三通阀(311)连接变流器冷却液出口(11)，所述旁通管路的另一端连接变流器冷却液入口(12)，所述控制器响应于变流器冷却液出口(11)处的冷却液的温度小于第二预定温度，控制所述旁通管路三通阀(311)，使冷却液仅流动通过所述旁通管路(330)，并流回至变流器(10)，其中，所述第一预定温度大于所述第二预定温度。

7.一种控制风力发电机组变流器的水冷散热系统的方法，所述水冷散热系统包括地冷系统(100)，所述地冷系统(100)包括第一干线管路(110)，第二干线管路(120)和多个支线管路(210，220，230，240，250)，所述第一干线管路(110)连接变流器冷却液出口(11)和所述多个支线管路(210，220，230，240，250)的入口，所述第二干线管路(120)连接所述多个支线管路(210，220，230，240，250)的出口和变流器冷却液入口(12)，所述多个支线管路(210，

220，230，240，250)沿竖直方向被埋于地下，并且所述多个支线管路(210，220，230，240，

250)中的各个支线管路伸入地下的深度彼此不同，其特征在于，所述方法包括：

响应于变流器冷却液出口(11)处的冷却液的温度大于第一预定温度，控制冷却液流入地冷系统(100)中的伸入地下的深度最小的支线管路(210)，随后响应于变流器冷却液出口(11)处的冷却液的温度与变流器冷却液入口(12)处的冷却液的温度之间的温差小于预定温差目标持续预定时间段，控制冷却液按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序继续依次流入除了伸入地下的深度最小的支线管路(210)之外的一个或多个支线管路，直到所述温差大于或等于所述预定温差目标为止；

所述方法还包括：响应于变流器冷却液出口(11)处的冷却液的温度小于第二预定温度，控制冷却液通过旁通管路(330)流回至变流器(10)，其中，所述旁通管路(330)的一端连接变流器冷却液出口(11)，所述旁通管路(330)的另一端连接变流器冷却液入口(12)，其中，所述第一预定温度大于所述第二预定温度。

说明书

风力发电机组变流器的水冷散热系统及其控制、敷设方法

技术领域

[0001] 本发明涉及风电技术领域，更具体地讲，涉及一种具有多级散热阶梯且能实现单独控制的用于风力发电机组变流器的水冷散热系统，及控制和敷设该水冷散热系统的方法。

背景技术

[0002] 兆瓦级(1MW以上)风力发电机组通常使用变流器进行发电机的速度调节以及将发电机发出的电送往电网，目前变流器的散热方式主要是水冷散热，即：冷却液通过泵被强制流入变流器，变流器内部的热量传递给冷却液，处于升高温度的冷却液从变流器内流出，然后冷却液经过塔外散热器，塔外散热器的风扇强制使空气经过散热器，当空气经过散热片时，带走冷却液的热量，由此往复循环，使变流器内部的温度维持在一定的范围内。

[0003] 对于塔外散热器，需要确定适合的安装位置，例如，一个散热器需要占用约6m2的土地，部分机型使用两个甚至更多的散热器，占地面积将超过12m2甚至24m2。对于南方地形复杂区域(山地、鱼塘)或征地条件不佳的区域的工程来说，比较麻烦，减少占地面积将会大幅度降低成本。

[0004] 此外，对于高温地区，暴露于空气中的塔外散热器只能在一定的环境温度条件下有效散热。当环境温度与水温一致时，散热器将失去散热能力。

[0005] 另外，对于机位附近杨、柳树较多的区域，散热器翅片间很容易被杨絮、柳絮填充，散热器散热能力大幅降低。

[0006] 因此，有必要开发一种变流器水冷散热系统，使得该变流器水冷散热系统能够在环境温度高时进行有效散热、减少占地面积、合理分配散热系统中的冷却液、降低电消耗和噪音以及不受环境中污染物影响。

发明内容

[0007] 本发明的一个目的在于提供一种变流器水冷散热系统，使得该变流器水冷散热系统能够在环境温度高时进行有效散热、减小占地面积、合理分配散热系统中的冷却液、降低电消耗和噪音以及不受环境中污染影响。

[0008] 本发明的另一目的在于提供一种控制上述变流器水冷散热系统的方法，使得该方法能够确保变流器在较大的温度范围内有效运行，且使变流器水冷散热系统中的冷却液合理分配，以满足变流器的不同产热/温度状况。

[0009] 本发明的又一目的在于提供一种安装上述变流器水冷散热系统的方法，使得该方法能够确保高效且牢固的固定或连接该变流器水冷散热系统的各个部件。

[0010] 根据本发明的一方面，提供一种用于风力发电机组变流器的水冷散热系统，所述水冷散热系统包括地冷系统，所述地冷系统包括第一干线管路，第二干线管路和多个支线管路，所述第一干线管路通过三通阀连接变流器冷却液出口并通过三通阀连接所述多个支线管路的入口，以使来自变流器的冷却液选择性地流动通过所述第一干线管路并选择性地流入所述多个支线管路中的一个或更多个；所述第二干线管路连接变流器冷却液入口并通过三通阀连接所述多个支线管路的出口，以使来自所述一个或更多个支线管路的冷却液流入变流器；所述多个支线管路沿竖直方向被埋于地下，以使支线管路中的冷却液与地下环境进行热交换，所述多个支线管路中的各个支线管路伸入地下的深度可彼此不同。

[0011] 可选地，所述各个支线管路可按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序被布置。

[0012] 可选地，所述各个支线管路伸入地下的深度可与地下平均温度相关联。

[0013] 可选地，所述各个支线管路伸入地下的深度还可与支线管路的数量相关联。

[0014] 可选地，所述多个支线管路可以为U形管。

[0015] 根据本发明的一方面，所述水冷散热系统还可包括控制器，所述控制器可响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度大于第一预定温度，控制冷却液流入地冷系统，再流回至变流器。

[0016] 根据本发明的一方面，所述水冷散热系统还包括旁通管路，所述旁通管路的一端可通过旁通管路三通阀连接变流器冷却液出口，所述旁通管路的另一端可连接变流器冷却液入口，所述控制器可进一步响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度小于第二预定温度，控制所述旁通管路三通阀，使冷却液仅流动通过所述旁通管路，并流回至变流器。

[0017] 根据本发明的一方面，所述控制器可响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度大于所述第一预定温度，控制冷却液流入地冷系统中的伸入地下的深度最小的支线管路，所述控制器随后可响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度与变流器冷却液入口处的冷却液的温度之间的温差小于预定温差目标持续预定时间段，控制冷却液按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序继续依次流入除了伸入地下的深度最小的支线管路之外的一个或多个支线管路，直到所述温差大于或等于所述预定温差目标为止。

[0018] 根据本发明的另一方面，提供一种控制风力发电机组变流器的水冷散热系统的方法，所述水冷散热系统包括地冷系统，所述地冷系统包括第一干线管路，第二干线管路和多个支线管路，所述第一干线管路连接变流器冷却液出口和所述多个支线管路的入口，所述第二干线管路连接所述多个支线管路的出口和变流器冷却液入口，所述多个支线管路沿竖直方向被埋于地下，并且所述多个支线管路中的各个支线管路伸入地下的深度彼此不同，所述方法可包括：响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度大于第一预定温度，控制冷却液流入地冷系统，再流回至变流器；并响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度小于第二预定温度，控制冷却液通过旁通管路流回至变流器，其中，所述旁通管路的一端连接变流器冷却液出口，所述旁通管路的另一端连接变流器冷却液入口；其中，所述第一预定温度大于所述第二预定温度。

[0019] 根据本发明的另一方面，所述方法还可包括：响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度大于所述第一预定温度，控制冷却液流入地冷系统中的伸入地下的深度最小的支线管路；随后可响应于变流器冷却液出口处的冷却液的温度与变流器冷却液入口处的冷却液的温度之间的温差小于预定温差目标持续预定时间段，控制冷却液按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序继续依次流入除了伸入地下的深度最小的支线管路之外的一个或多个支线管路，直到所述温差大于或等于所述预定温差目标为止。

[0020] 根据本发明的又一方面，提供一种敷设用于风力发电机组变流器的地冷系统的方法，所述方法可包括：利用钻机沿竖直方向向地下钻出不同深度的多个孔；制备与所述多个孔的深度相关联的不同长度的多个U形管作为地冷系统的支线管路；将冷却液填充到所述多个U形管中；将配重块捆绑在每个U形管的弯接头处；将所述多个U形管连同配重块分别置于所述多个孔中；向所述多个孔中灌浆以填充U形管与孔壁之间的间隙；将所述多个U形管的开口通过三通阀分别连接到地冷系统的第一干线管路和第二干线管路，并将第一干线管路和第二干线管路分别连接到变流器冷却液出口和变流器冷却液入口，由此形成所述地冷系统。

[0021] 本发明通过将用于风力发电机组的变流器的水冷散热系统的一部分设置于地下，即包括地冷系统，并利用在地上环境温度高(例如，夏季)时地下土壤温度低的特点，使得从变流器中流出的温度升高的冷却液可以在地冷系统中与地下低温土壤环境进行充分热交换，同时与现有技术中设置在地面以上的散热器不同，不需要风扇迫使空气通过散热器，因此可以有效降低噪声并降低耗电；另外，本发明中的地冷系统不会因受到环境中污染物的影响而无法正常运行。

[0022] 此外，本发明通过对地冷系统设置多个不同长度(埋入地下的深度)的支线管路，使各个支线管路形成温度调节阶梯，并对各个支线管路或旁通管路的阀进行单独控制，使得本发明的用于风力发电机组的变流器的水冷散热系统可以根据变流器散热需求，使冷却液选择性地流入地冷系统并选择性地流入不同的支线管路中，由此可以使该水冷散热系统具有较宽的温度调节范围，并且可以合理的分配系统中的冷却液，以满足变流器的不同散热需求。

[0023] 另外，本发明通过将用于风力发电机组的变流器的水冷散热系统的一部分设置于地下，可以减少散热系统的占地面积，降低征地成本，并且可以适用于地形复杂区域(山地、鱼塘等)。

附图说明

[0024] 通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其它目的和特点将会变得更加清楚，其中：

[0025] 图1是示出根据本发明的实施例的用于风力发电机组的变流器的水冷散热系统的示意图；

[0026] 图2是图1中的水冷散热系统的地上部分的放大视图；

[0027] 图3是示出U形管地下敷设方式的示意图；以及

[0028] 图4是示出用于敷设地冷系统的方法的流程图。

[0029] 附图标号说明：

[0030] 10：变流器                100：地冷系统

[0031] 110：第一干线管路         120：第二干线管路

[0032] 11：变流器冷却液出口      12：变流器冷却液入口

[0033] 330：旁通管路             41、42：温度传感器

[0034] 210，220，230，240，250：支线管路

[0035] 311，211，212，221，222，231，232，241，242：三通阀

具体实施方式

[0036] 在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域人员。在附图中，相同的标号始终表示相同的元件。

[0037] 通常，地下温度比地上温度低，例如，据现有数据显示，上海7月份平均气温是27.8℃，地下0.8米处是24.0℃，1.6米处20.6℃，3.2米处则下降到16.9℃。因此，地上温度相对高时，地下温度相对很低。此外，在地下几十米至数十米范围内存在恒温层，恒温层区域不受深处地壳放射性辐射影响，且不受地表光辐射影响，温度长期恒定。基于以上特点，本发明提出将用于风机发电机组的变流器的塔外散热装置设置于地下，以利用地下温度比地上温度低的特点，使得从变流器流出的温度升高的冷却液可以在设置于地下的散热装置中与地下低温土壤环境进行充分地热交换。

[0038] 图1示出了根据本发明的实施例的用于风力发电机组的变流器的水冷散热系统的示意图，图2是图1中的水冷散热系统的地上部分的放大视图。

[0039] 现参照图1和图2，用于风力发电机组的变流器10的水冷散热系统可包括设置于地下的地冷系统100，地冷系统100可包括第一干线管路110，第二干线管路120和多个支线管路(作为示例，图中示出了五个支线管路210、220、230、240、250，但根据变流器实际的散热需求可以设置多个支线管路)，第一干线管路110可通过三通阀311连接变流器冷却液出口11并通过三通阀211、221、231、241分别连接到支线管路210、220、230、240，250的入口，以使来自变流器10的冷却液可选择性地流动通过第一干线管路110并可选择性地流入多个支线管路210、220、230、240、250中的一个或更多个；第二干线管路120可连接变流器冷却液入口
12并可通过三通阀212、222、232、242分别连接支线管路210、220、230、240、250的出口，以使来自一个或更多个支线管路210、220、230、240、250的冷却液流入变流器10；更具体地，地冷系统100的支线管路210的冷却液入口通过三通阀211连接到地冷系统100的第一干线管路
110，支线管路210的冷却液出口通过三通阀212连接到地冷系统100的第二干线管路120；支线管路220的冷却液入口通过三通阀221连接到第一干线管路110，支线管路220的冷却液出口通过三通阀222连接到第二干线管路120；支线管路230的冷却液入口通过三通阀231连接到第一干线管路110，支线管路230的冷却液出口通过三通阀232连接到第二干线管路120；
支线管路240的冷却液入口通过三通阀241连接到第一干线管路110，支线管路240的冷却液出口通过三通阀242连接到第二干线管路120；支线管路250作为最后一个支线管路，其冷却液入口可通过三通阀241连接到第一干线管路110，其冷却液出口可通过三通阀242连接到第二干线管路120。第一干线管路110可以是地冷系统100的用于接收来自变流器冷却液出口11的冷却液并将冷却液分配到各个支线管路的进水干线管路，第二干线管路120可以是地冷系统100的用于接收并汇集从各个支线管路流出的冷却液并使冷却液流入变流器冷却液入口的出水干线管路。本发明中使用的三通阀可以是电致动三通阀或气致动三通阀，三通阀的致动器可连接到控制器，控制器可根据不同的散热需要对各个三通阀进行单独控制。

[0040] 支线管路210、220、230、240、250可沿竖直方向被埋于地下，以使支线管路中的冷却液与地下环境进行热交换，各个支线管路210、220、230、240、250伸入地下的深度可彼此不同。支线管路210、220、230、240、250伸入地下的深度可与地下平均温度相关联。例如，在风场建设的前期勘察工作中，可分别在高温期和低温期向地下100米打孔，并放入温度传感器对两个时期的地下100米温度变化曲线数据进行收集，经过对收集数据的处理，可得出深度(以地表面为基准)与地下平均温度(这里的平均温度可以是指全年平均温度)之间的关联关系，例如，假设在深度5米处，平均温度为20℃；在深度10米处，平均温度为10℃，这两个示例仅为假设性说明，具体的深度与平均温度的关系可根据实际测量结果得出，且对于不同的地区，深度与平均温度的关系也不相同。如此，设置多个不同深度的支线管路可形成一定的温度调节梯度，深度越大的支线管路散热能力越强。支线管路210、220、230、240、250伸入地下的深度还可与支线管路的数量相关联，在满足相同的地冷系统散热能力的情况下，可以使各个支线管路的深度小但数量多，也可以使各个支线管路的深度大但数量少，并且可以通过调整支线管路的数量，来调整地冷系统的散热能力或散热阶梯。

[0041] 支线管路210、220、230、240、250可按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序被布置，如图1中所示，支线管路210、220、230、240、250按照伸入地下的深度或管路长度从小到大的顺序从右向左依次布置，在实际敷设过程中，可根据不同地形或其它现场情况进行布置，以在满足散热要求的基础上充分利用当地土地条件。

[0042] 支线管路210、220、230、240、250可为U形管。U形管可采用耐腐蚀、耐磨且不易因温度变化而产生变形的材料制成，另外，为避免地冷系统100的冷却液入口和出口之间的温差过大，可使用导热率一般的材料。优选地U形管可由聚氯乙烯PVC制成。

[0043] 根据本发明的用于风力发电机组变流器的水冷散热系统还包括旁通管路330，当变流器中的冷却液不需要散热时(例如，在变流器运行初期，变流器中的冷却液的温度低于变流器中各个部件的正常运行所需温度时)，冷却液可通过旁通管路330流回至变流器10。

[0044] 可在变流器冷却液出口11和入口12处分别设置温度传感器41和42，温度传感器41和42可连接到控制器，以实时测量冷却液温度，并将温度信号发送至控制器，控制器可根据温度信号来调节各个三通阀，从而调节冷却液的流向，进而调节冷却液的温度。在变流器10运行初期(这个时候柜体不需要散热，地冷散热系统不启动)，冷却液温度低于第一预定温度(例如，在变流器10运行初期，变流器10中冷却液温度低于5℃)，此时冷却液的温度会不利于变流器中各个部件的运行，所述预定温度可以是根据变流器中各个部件的正常运行所需温度而设置的，这时控制器控制三通阀311，使得从变流器10流出的冷却液经过三通阀311时仅流入旁通管路330，并流回变流器10，从而使冷却液利用变流器10运行产生的热而被加热，以使冷却液的温度适于各个部件的运行。

[0045] 当冷却液的温度随着变流器10的持续运行而不断增加时，需要对冷却液进行冷却以使冷却液温度被维持在适于部件运行的范围内，当变流器冷却液出口11处的温度大于第二预定温度时，所设置的第二预定温度可大于第一预定温度，例如可大于10℃，诸如10℃、20℃、30℃、40℃、50℃或更高，此时冷却液温度不再适合变流器各个部件的运行，需要对冷却液进行冷却，可控制冷却液流入地冷系统100中，以利用地冷系统100对冷却液进行散热。
根据本发明的一个实施例，在利用地冷系统100对冷却液进行散热过程中，首先控制器控制三通阀211和212开启，使冷却液仅流入地冷系统100中的伸入地下的深度最小的支线管路
210，随后控制器响应于变流器冷却液出口11处的冷却液的温度与变流器冷却液入口12处的冷却液的温度之间的温差小于预定温差目标持续预定时间段，控制冷却液按照支线管路伸入地下的深度从小到大的顺序继续依次流入除了伸入地下的深度最小的支线管路210之外的一个或多个支线管路，直到该温差大于或等于预定温差目标为止，该预定温差目标是根据变流器的各个部件所需的运行温度范围以及变流器散热需求而设置的。在本发明的一个实施例中，当变流器冷却液出口11处的冷却液的温度大于预定温度时，控制器控制三通阀211和212开启，使得支线管路210开始进行冷却液循环，待循环一定周期(或循环一定时间或持续预定时间段，该时间可以根据散热需求基于土壤或岩石导热能力、管路和冷却液导热系数、冷却液流速、散热系统管路以及变流器内部管路复杂程度等因素来确定)后，若变流器冷却液出口11处的冷却液的温度与变流器冷却液入口12处的冷却液的温度之间的温差仍小于预定温差目标(例如，根据变流器的各个部件所需的运行温度范围以及变流器散热需求设置该预定温差目标为10℃，当然根据散热需求，该预定温差目标可以是被设定为任何适合的数值)，则控制器控制三通阀221和222开启，使得支线管路220开始进行冷却液循环，支线管路220伸入地下的深度大于支线管路210的深度，待循环一定周期(或持续预定时间段)后，若变流器冷却液出口11处的冷却液的温度与变流器冷却液入口12处的冷却液的温度之间的温差仍小于预定温差目标，则控制继续开启三通阀231和232，使得支线管路230开始进行冷却液循环，支线管路230伸入地下的深度大于支线管路220的深度，以此类推，直到冷却液大于或等于预定温差目标为止。以这种方式控制水冷散热系统，可以利用不同深度的支线管路来满足不同的变流器散热需求，并且可以合理分配冷却液的流动。

[0046] 参照图3和图4，提供一种敷设地冷系统的方法，图3是示出U形管地下敷设方式的示意图，图4是示出用于敷设地冷系统的方法的流程图。

[0047] 在敷设地冷系统之前，可根据在所在地勘察的温度数据，并结合现场土壤的平均导热系数、热扩散率等参数，按照风力发电机组散热目标的具体指标进行设计，制定不同深度、不同数量的埋管计划。

[0048] 在敷设过程中，主要包括如下步骤：

[0049] 利用钻机沿竖直方向向地下钻出不同深度的多个孔，各个孔应具有能够容纳各个支线管路(例如，U形管)的直径，如果施工区地层土质比较好，可以采用裸孔钻进，如果是砂层，孔壁容易坍塌，则需下套管防止孔壁坍塌，后续穿管可直接从套管中传入，施工完成后取出套管。钻孔后可使用泥浆泵将大部分岩土泵出地面；

[0050] 制备与所述多个孔的深度相关联的不同长度的多个U形管作为地冷系统100的支线管路，可通过使用U形弯接头连接(例如，熔接)两个直管的方式来制备U形管，优选地，在U形管制备完成后，对U形管进行水压试验，以确保U形管的强度；

[0051] 将冷却液填充到所述多个U形管中，在根据本发明的实施例中，冷却液可以是具有防冻功能的冷却液，考虑到地冷系统循环液体介质需要流过变流器内部的金属管路，同时考虑到冬季停机可能造成结冰的情况，本发明中使用的冷却液可以是乙二醇防冻液，其中，乙二醇防冻液可以是乙二醇与纯净水的混合物，且根据当地温度情况，可以调节乙二醇与纯净水的混合比例，例如，使乙二醇与纯净水以大约1:1的比例混合，混合物冰点可大约为-45℃，同时可以在冷却液(或防冻液)中添加适量的防腐剂、除锈剂等。冷却液可以增加U形管的整体重力，使下管更加容易，并确认U形管是否有冷却液泄漏；

[0052] 在确认冷却液无泄漏后，将配重块捆绑在U形管的弯接头处，优选地，配重块可以为8mm-15mm的钢筋，以避免下管过程中管路发生变形；

[0053] 将所述多个U形管连同配重块分别置于所述多个孔中，优选地，采用人力下管，一方面人的感觉可以判断U形管的完好与否，另一方面，人力也足以使其完全地下入孔内，为减小孔壁带来的阻力，可保留钻孔时的套管，待下管完成后再取出；

[0054] 向所述多个孔中灌浆以填充U形管与孔壁之间的间隙，以填充U形管与钻孔孔壁间的间隙，使其具有更好的传热性能。填充材料可采用热阻率比较小的材料；

[0055] 最后，将多个U形管的开口通过三通阀分别连接到地冷系统100的第一干线管路110和第二干线管路120，并将第一干线管路110和第二干线管路120分别连接到变流器冷却液出口11和变流器冷却液入口12，由此形成所述地冷系统100。

[0056] 虽然已经显示和描述了示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。