CN103746541A - 一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统，它包括供水泵，去离子系统，主循环水泵，换流阀，外冷换热器，主过滤器和三通阀，还包括制冷电偶堆及可控直流电源，所述制冷电偶堆及可控直流电源形成闭合回路，制冷电偶堆的热端通过板式换热器与换流阀出水端连接，制冷电偶堆的冷端通过板式换热器与换流阀的进水端相连。本发明提供的一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统能够提高直流输电换流阀冷却系统外冷换热器整体散热能力，降低外冷换热器的体积；通过换向器改变制冷电偶堆的电流的方向，在冬天起到加热器的作用，从而降低加热器的功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种直流输电换流阀冷却系统，特别涉及一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统。
背景技术
密闭式水冷系统，如图1所示，在当前被广泛应用于直流输电换流阀冷却中，水冷系统的耐温性能由换流阀使用的气候环境和地理环境决定。在工程实际应用中，由于夏天气温过高导致水冷系统在夏天冷却能力不足，冬天气温过低需要采用电加热器加热内循环水。同时，在柔性直流电输电中，水冷系统模块化程度更高，采用一种合适的辅助冷却方式增加水冷系统的耐温性能是有必要的。
当前直流输电换流阀冷却系统外冷换热器换热效率受到环境温度影响，温度越高换热效率越低。一般采用的气温设计条件主要是以当地典型气象年的最高温度和最低温度为准，并且有20%以上的冗余，这使得冷却系统更加庞大。事实上很多时候，由于以上原则，选出的换热器通常体积庞大，因而受到场地制约。
为此，本专利提出了一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统。该系统可以降低外冷换热器的体积，具有可靠、合理、简易的结构特点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统，可以降低外冷换热器的体积，以及电加热器的功率。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统，它包括供水泵，去离子系统，主循环水泵，换流阀，外冷换热器，主过滤器和三通阀，还包括制冷电偶堆及可控直流电源，所述制冷电偶堆及可控直流电源形成闭合回路，制冷电偶堆的热端通过板式换热器与换流阀出水端连接，制冷电偶堆的冷端通过板式换热器与换流阀的进水端相连。
为了更好的实现本发明，所述一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统还包括换向器，通过换向器改变制冷电偶堆的电流的方向。
为了更好的实现本发明，所述外冷换热器为空气冷却器或者闭式冷却塔。
热电制冷是以温差电现象为基础的制冷方法。只要通直流电，就会使其中一个连接点变热，另一个连接点变冷，这就是帕尔帖效应，亦称温差电现象。利用帕尔帖效应生产冷端就是我们需要的热电制冷。
本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：
1）提高直流输电换流阀冷却系统外冷换热器整体散热能力，降低外冷换热器的体积；
2）通过换向器改变制冷电偶堆的电流的方向，原来的冷端和热端的位置互换，使得制冷变为制热作用，在冬天起到加热器的作用，从而降低加热器的功率；
3）具有良好的控制性能，通过直流电直接控制热电制冷设备；
4）具有良好的热传递性能，热端为换流阀出水端，冷端为换流阀进水端，温差恒定，随着电流变化，制冷的效率也增加；
5）本发明热电制冷系统结构简单，安装、更换方便简捷，可提高施工工效2～3倍；
6）直流输电换流阀的环境耐受力提高。
附图说明
图1是现有直流输电换流阀密闭式水冷系统原理图；
图2是本发明实施例1所述一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统原理图；
图3是本发明实施例1所述一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统热电制冷原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的实施方式作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图2所示，一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统，它包括供水泵1，去离子系统2，主循环水泵3，换流阀4，空气冷却器5，主过滤器6和三通阀7，还包括制冷电偶堆8、板式换热器9及可控直流电源10，如图3所示，所述制冷电偶堆8及可控直流电源10形成闭合回路，制冷电偶堆的热端通过板式换热器9-1与换流阀出水端连接，制冷电偶堆的冷端通过板式换热器9-2与换流阀的进水端相连。
为了更好的实现本发明，所述一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统还包括换向器11，通过换向器11改变制冷电偶堆8的电流的方向。
夏天，当环境温度高于设计温度的时候，切入热电制冷装置。根据进阀温度T来调节进入制冷电偶堆的电流I，改变电流I从而调节制冷量，进而控制进阀温度T，实现电流I对进阀温度T的控制。当进阀温度T超过设计温度T0时，调节电流I，随着I增加，T逐渐减小，直至小于T0。换流阀的进水和出水分别构成制冷电偶堆的冷端和热端。
冬天，由于环境温度过低，当冷却水进入换流阀的温度过低，通过换向器改变制冷电偶堆的电流的方向，热电制冷对于进入换流阀的水进行制热。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统，包括供水泵，去离子系统，主循环水泵，换流阀，外冷换热器，主过滤器和三通阀，其特征在于：还包括制冷电偶堆及可控直流电源，所述制冷电偶堆及可控直流电源形成闭合回路，制冷电偶堆的热端通过板式换热器与换流阀出水端连接，制冷电偶堆的冷端通过板式换热器与换流阀的进水端相连。
2.根据权利要求1所述的一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述一种带热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统还包括换向器，通过换向器改变制冷电偶堆的电流的方向。
3.根据权利要求1所述的一种热电制冷辅助式直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述外冷换热器为空气冷却器或者闭式冷却塔。
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