CN108827720A - 一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统，该系统包括：取水装置、驱动装置以及盛水装置；取水装置的一端与驱动装置相连接，另一端伸入到外冷水中；驱动装置驱动外冷水进入取水装置中；驱动装置的另一端与盛水装置相连接；盛水装置包括盛水体以及设置在盛水体顶部的进样口和出样口。本发明通过取水装置、驱动装置以及盛水装置的设置能够实现用于冷却高压直流换流阀的外冷水的取样。快插头的采用不仅能够保证采样水路通断的快速性，还能够保证采样水路的密封性，避免外界杂质污染外冷水水样，降低水样检测的误差。本申请提供的外冷水取水系统结构简单，操作方便，能够满足高压直流换流阀外冷水现场取样的要求，具有较好的运用前景。

Description

一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统

技术领域

本发明涉及换流阀技术领域，尤其涉及一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统。

背景技术

换流阀是直流输电工程的核心设备，用于实现换流站中交流电和直流电的转换。换流站正常运转时，换流阀承受着较大电流和较高电压，因而换流阀又称为高压直流换流阀。由于高压直流换流阀承受着较大电流和较高电压，因而高压直流换流阀处的温度较高，需要对高压直流换流阀进行冷却，以保证高压直流换流阀的正常运行。

目前，高压直流换流阀采用水冷系统进行冷却降温，其中，水冷系统包括阀内冷水系统和阀外冷水系统两部分。阀内冷水系统用于带走大电流通过换流阀时产生的热量，并将该热量传送至阀外冷水系统。阀外冷水系统将接收到的热量排至大气环境中。另外，阀外冷水系统还间接控制高压直流换流阀的散热，因此，阀外冷水系统的安全稳定运行对高压直流换流阀的安全稳定运行起着至关重要的作用。

阀外冷水系统根据所处环境气象条件的不同分为水冷和风冷两种方式，其中，水冷方式由于没有太多条件限制而成为主要的冷却方式。水冷方式降温的过程为：通过喷淋泵将水喷淋在换热盘管表面，利用水的蒸发散热和热交换带走热量，使换热盘管内的阀冷却水得以冷却，降温后的阀内冷水再送至换流阀，如此周而复始地循环。因此，采用水冷方式的阀外冷水系统具有如下缺点：(1)换热盘管的传热界面存在“传热升温、传质和蒸发浓缩”同时进行的特殊工况，因此，换热盘管处容易结垢；(2)传热界面的结构形式为换热管+鳍片式的结构，这种结构形式对结垢、悬浮物、生物黏泥更为敏感；(3)若冷却塔的冷却容量不够，则阀内冷水系统的水温升高，直接导致直流闭锁或停运。

基于上述缺点，阀外冷水系统所采用的外冷却水需要较高的水质条件，因而需要定期对外冷却水进行取样检测。由于高压直流换流阀在室外，因此，外冷水池旁边无电源，需要携带无需电源的作业设备或自带蓄电池的作业设备。另外，由于外冷水池的深度至少为3m，因此，取水样时，需要通过入孔进入外冷水池的上方取水。但，这不仅危险而且还有可能污染外冷水池中的水，影响检测结果。

发明内容

本发明提供一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统，以解决对外冷水池中的外冷却水进行水样检测时，外冷却水可能会受到污染的问题。

本发明提供一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统，包括：取水装置、驱动装置以及盛水装置；

所述取水装置的一端与所述驱动装置相连接，另一端伸入到外冷水中；所述驱动装置驱动所述外冷水进入所述取水装置中；

所述驱动装置的另一端与所述盛水装置相连接；

所述盛水装置包括盛水体以及设置在所述盛水体顶部的进样口和出样口。

优选地，所述取水装置包括取样管以及设置在所述取样管端部的过滤器，所述过滤器伸入到外冷水中。

优选地，所述过滤器外部设有金属罩。

优选地，所述取样管上还设置固定件，所述固定件位于远离所述过滤器的一端。

优选地，所述盛水体内部填充氮气。

优选地，所述盛水装置还包括进气管，所述进气管与所述进样口相连接，且所述进气管的端部位于所述盛水体的内部。

优选地，所述系统还包括调节装置，所述调节装置的两端分别连接所述驱动装置和所述盛水装置。

优选地，所述调节装置包括相连接的三通阀和废液桶，所述三通阀的另外两端分别连接所述驱动装置和所述盛水装置。

优选地，所述取水装置、所述驱动装置和所述盛水装置之间通过快插头相连接。

优选地，所述系统还包括取样箱，所述取水装置、所述驱动装置和所述盛水装置均位于所述取样箱的内部。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统，该系统包括：取水装置、驱动装置以及盛水装置；所述取水装置的一端与所述驱动装置相连接，另一端伸入到外冷水中；所述驱动装置驱动所述外冷水进入所述取水装置中；所述驱动装置的另一端与所述盛水装置相连接；所述盛水装置包括盛水体以及设置在所述盛水体顶部的进样口和出样口。本发明通过取水装置、驱动装置以及盛水装置的设置能够实现用于冷却高压直流换流阀的外冷水的取样。本申请提供的外冷水取水系统结构简单，操作方便，能够满足高压直流换流阀外冷水现场取样的要求，具有较好的运用前景。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统的第一种连接关系示意图；

图2为本发明实施例提供的取水装置的放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的盛水装置的放大结构示意图；

图4为本发明实施例提供的应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统的第二种连接关系示意图；

图5为本发明实施例提供的应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统的结构示意图；

符号表示：

1-取水装置，2-驱动装置，3-调节装置，4-盛水装置，5-快插头，6-取样箱，7-拉杆，8-提手，9-滚轮，10-箱锁；

11-取样管，12-过滤器，13-固定件；

31-三通阀，32-废液桶；

41-盛水体，42-进样口，43-出样口，44-进气管，45-出气管。

具体实施方式

请参考附图1、5，附图1示出了本申请实施例提供的应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统的第一种连接关系示意图；附图5示出了本申请实施例提供的应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统的结构示意图。

由附图1、2可见，本申请实施例提供的应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统(下述简称为外冷水取水系统)包括取水装置1、驱动装置2以及盛水装置4。其中，驱动装置2的两端分别连接取水装置1和盛水装置4。

具体地，取水装置1为本申请实施例中直接与外冷水相接触的部件，如附图2所示。因此，为保证外冷水在取样时不受外界环境的影响，取水装置1必须为洁净、无附着离子的部件。由于外冷水所处的位置较低，因此，本申请实施例中的取水装置1为较长的取样管11或其他细长部件。较长的取样管11或其他细长部件能够避免取样人员通过入孔进入外冷水池的上方取水，进而避免外界杂质污染外冷水，同时提高取样过程中的安全性。

取样管11的一端端部设有过滤器12。当采用本申请实施例提供的外冷水取水系统取样时，过滤器12伸入到外冷水中，以便于过滤掉外冷水池中的杂物。进一步，由于取样管11大多为塑料材质，因而质量较轻，不宜伸入到外冷水池中，因此，过滤器12的外部设有金属罩，以便于通过金属罩的重力作用将取样管11引入到外冷水池中。

为便于固定取样管11，取样管11上还设有固定件13。通过固定件13能够将取样管11便利的固定在外冷水池上，进而避免取样管11垂到外冷水池的底部或者是水池壁上。进一步，为便于固定取样管11，固定件13设置在远离过滤器12的一端，即设置在靠近外冷水池顶部的位置。

驱动装置2为驱动采水的部件，通常采用水泵。驱动装置2的一端与取水装置1中的取样管11相连接，即取样管11的两端分别连接过滤器12和驱动装置2。驱动装置2的另一端与盛水装置4相连接。取样管11和驱动装置2连接后，在驱动装置2的驱动力作用下，外冷水池中的外冷水进入取样管11，进而通过驱动装置2进入盛水装置4中，完成外冷水的水样采集。

在本申请实施例中，驱动装置2采用自带有蓄电池的微型水泵，以便于能够在外冷水池周围没有外接电源的情况下完成外冷水的水样采集。

盛水装置4为盛放外冷水水样的装置，如附图3所示。与取样管11相同的，盛水装置4也必须为洁净、无附着离子的部件。在本申请实施例中，盛水装置4包括盛水体41，以便于盛放外冷水。为确保盛水体41内部的清洁，盛水体41内部填充氮气。盛水体41的顶部设有进样口42和出样口43，其中，进样口42为外冷水进入的部件，出样口43为排出多余外冷水的部件。进样口42和出样口43的设置还便于盛水体41的清洗。

进一步，盛水装置4还包括进气管44。进气管44与进样口42相连接，且进气管44的端部位于盛水体41的内部。进气管44为外冷水和氮气进入盛水体41内部的通道。当未采集外冷水水样时，通过进气管44将氮气灌入盛水体41内部，而盛水体41内部原有的空气通过出样口43排出盛水体41。同时，进样口42和出样口43通过盖子拧紧，并确保不会漏气。当采集外冷水水样时，此时，盛水体41内部已填充氮气。外冷水水样通过进气管44进入盛水体41内部，而盛水体41内部的氮气通过出样口43排出盛水体41。这样设置，能够避免外界杂质进入盛水体41内部，进而不会污染外冷水水样。

更进一步，为便于收集氮气，提高氮气的利用率，盛水装置4还包括出气管45和盛气件46。出气管45的两端分别连接出样口43和盛气件46，且出气管45位于盛水体41的外部。盛水体41内部排出的氮气通过出气管45排入至盛气件46，实现氮气的回收利用。通常，盛气件46采用弹性较好的气球。

请参考附图4，附图4示出了本申请实施例提供的应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统的第二种连接关系示意图。由附图3可知，本申请实施例提供的外冷水取水系统还包括调节装置3，且调节装置3的两端分别连接驱动装置2和盛水装置4。调节装置3用于调节外冷水的流通渠道，即改变外冷水的流向。调节装置3包括相连接的三通阀31和废液桶32，其中，三通阀31的另外两端分别连接驱动装置2和进样口42。三通阀31和废液桶32的设置能够实现取样管路润洗以及取样。具体地，刚开始取样时，通过控制三通阀31的转向，实现驱动装置2和废液桶32之间的连接。采集到的水样通过三通阀31排入废液桶32中，实现取样管路润洗。取样管路润洗结束后，控制三通阀31的转向，实现驱动装置2和盛水体41的连接，进而将采集到的外冷水排入盛水体41中。

在上述本申请实施例提供的外冷水取水系统中，取水装置1、驱动装置2、调节装置3和盛水装置4之间的连接通过快插头5实现，即取样管11、驱动装置2、三通阀31、进样口42之间的连接通过快插头5实现。上述各部件通过快插头5连接，不仅能够保证采样水路通断的快速性，而且还能够保证采样水路的密封性，进而避免外界杂质污染外冷水水样，降低水样检测的误差。另外，出样口43和出气管45之间也通过快插头5实现连接。

本申请实施例提供的外冷水取水系统还包括取样箱6。取样箱6为箱体结构，其内部用于放置取水装置1、驱动装置2、调节装置3以及盛水装置4，如附图5所示。为便于外冷水取水系统的运输，取样箱6上还设有拉杆7、提手8以及滚轮9。进一步，取样箱6上还设有箱锁10。通过箱锁10的封锁能够防止外界环境污染外冷水取水系统的各部件，还能够防止取样后的外冷水丢失或替换，提高安全性。

本申请实施例提供的外冷水取水系统的使用过程为：在实验室将盛水体41洗涤干净并干燥好。向盛水体41内充满氮气，并用盖子盖好。将充好氮气的盛水体41以及其他取样装置放入取样箱6后，运送至换流站处外冷水取样现场。按照取样管11、驱动装置2、三通阀31、盛水体41的进样口42和进气管44的顺序连接，同时还依次连接出样口43、出气管45和盛气件46，以实现外冷水取水系统的组装。将过滤器12伸入到外冷水池中，取样管11在过滤器12的重力作用下自由下落。下落到一定深度时，通过固定件13将取样管11固定在外冷水池的边沿。调整三通阀31的转向，使得驱动装置2和废液桶32相连接。启动驱动装置2，外冷水通过取样管11、驱动装置2和三通阀31排入至废液桶32中，实现取样管路润洗。润洗到一定程度后，调整三通阀31的转向，使得驱动装置2和盛水体41相连接。此时，外冷水通过取样管11、驱动装置2和三通阀31排入至盛水体41中。盛水体41内部原有的氮气通过出样口43和出气管45进入到盛气件46的内部，实现氮气的收集。本申请实施例提供的外冷水取水系统结构简单，操作方便，能够满足高压直流换流阀外冷水现场取样的要求，具有较好的运用前景。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种应用于高压直流换流阀的外冷水取水系统，其特征在于，包括：取水装置(1)、驱动装置(2)以及盛水装置(4)；

所述取水装置(1)的一端与所述驱动装置(2)相连接，另一端伸入到外冷水中；所述驱动装置(2)驱动所述外冷水进入所述取水装置(1)中；

所述驱动装置(2)的另一端与所述盛水装置(4)相连接；

所述盛水装置(4)包括盛水体(41)以及设置在所述盛水体(41)顶部的进样口(42)和出样口(43)。

2.根据权利要求1所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述取水装置(1)包括取样管(11)以及设置在所述取样管(11)端部的过滤器(12)，所述过滤器(12)伸入到外冷水中。

3.根据权利要求2所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述过滤器(12)外部设有金属罩。

4.根据权利要求2所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述取样管(11)上还设置固定件(13)，所述固定件(13)位于远离所述过滤器(12)的一端。

5.根据权利要求1所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述盛水体(41)内部填充氮气。

6.根据权利要求5所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述盛水装置(4)还包括进气管(44)，所述进气管(44)与所述进样口(42)相连接，且所述进气管(44)的端部位于所述盛水体(41)的内部。

7.根据权利要求1所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述系统还包括调节装置(3)，所述调节装置(3)的两端分别连接所述驱动装置(2)和所述盛水装置(4)。

8.根据权利要求1所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述调节装置(3)包括相连接的三通阀(31)和废液桶(32)，所述三通阀(31)的另外两端分别连接所述驱动装置(2)和所述盛水装置(4)。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述取水装置(1)、所述驱动装置(2)和所述盛水装置(4)之间通过快插头(5)相连接。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的外冷水取水系统，其特征在于，所述系统还包括取样箱(6)，所述取水装置(1)、所述驱动装置(2)和所述盛水装置(4)均位于所述取样箱(6)的内部。