CN201804282U - 一种换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，包括向试品提供内循环冷却水的纯水冷却装置，在所述纯水冷却装置的内循环冷却水出水管上设有加热器，所述纯水冷却装置连接有一换热器，所述换热器还连接有外循环冷却水回路，所述纯水冷却装置通过所述换热器与所述外循环冷却水回路进行热交换。本实用新型的装置能够在换流阀运行试验过程中，根据试验条件(包括试验电流、运行水温、外水条件等)的变化，迅速地对试验入口水温的变化就行调节，使试验入口水温稳定在试验大纲允许的范围内，保证试验条件的等价性，保证换流阀试品安全可靠运行。

Description

一种换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置

技术领域

本实用新型属于电力输电用换流阀运行试验技术领域，涉及一种水温漂移控制方法，尤其是一种换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制方法。

背景技术

在实现党中央2020年国民经济再翻两番的宏伟目标的过程中，我国面临电力供应不足和生态环境压力不断增大等方面的严峻挑战。为此国家电网公司制定了“特高压电网规划”，计划加快推进百万伏级交流、±800kV伏直流特高压输电技术研究和建设，为国民经济稳定、健康发展保驾护航。

发展特高压输电是一个资金投入巨大、技术复杂的系统工程。工程建设、产品开发及应用之前需要进行大量的试验研究和相关标准制定工作，试验手段和能力首先要有保证。这就要求国内具备开展特高压输变电系统研究、工程用特高压成套设备的研究、开发、试验和相关标准制定等工作的设施和试验条件。特高压换流阀作为特高压直流输电工程的关键性设备之一，其性能将直接影响特高压输电工程运行的安全性和可靠性。因此，特高压换流阀的产品性能必须在等价的试验回路上进行验证。

纯水冷却装置是特高压换流阀运行试验所必须的试验设备之一，其主要作用是为特高压换流阀试品提供满足试验条件要求的循环冷却水(包括入口压力、入口温度、流量及电导率等)。在特高压换流阀运行试验过程中，按照IEC60700-1：1998及GB/T 20990.1-2007标准要求，试验入口水温应保证换流阀运行工况下的最高结温要求(通常对应于一具体要求值)，而试验电流在不同试验方式或同一试验方式下的各个试验阶段不尽相同，这就使得试验入口水温会随着外界条件的变化在设定值上下波动，甚至极大的偏离设定值，这将会对试验等价性产生影响。国内厂商已经具备制造纯水冷却装置的能力，能够对特高压换流阀运行试验循环冷却水入口压力、电导率及流量进行较为准确的控制，但是由于设备厂商无法对换流阀运行试验中影响入口水温的因素(试验电流值、阀组损耗、加热器效率和外冷却水条件)进行等效模拟，设备制造厂家对于入口水温漂移尚无有效的控制方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决在加热、外水及试品损耗等多因素共同作用下保证试验入口水温在试验标准或试验大纲允许的范围内这一技术难题，提供一种换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，该装置通过加设加热器，并且通过一套换热器和一套外循环冷却水回路进行换热调节，能够迅速地对试验入口水温的变化就行调节，保证试验安全可靠进行。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，包括向试品提供内循环冷却水的纯水冷却装置，在所述纯水冷却装置的内循环冷却水出水管上设有加热器，所述纯水冷却装置连接有一换热器，所述换热器还连接有外循环冷却水回路，所述纯水冷却装置通过所述换热器与所述外循环冷却水回路进行热交换。

上述换热器是板式换热器。

本实用新型首先提出一种多进多出的外循环冷却水回路，其包括外冷却水槽、第一电控阀和支路换热器，所述外冷却水槽、第一电控阀和板式换热器依次串接构成循环回路，所述支路换热器与外冷却水槽并接在所述循环回路上，所述循环回路内的冷却水部分通过支路换热器与外界进行热交换。

本实用新型还提出一种一进一出的外循环冷却水回路，其包括外冷却水槽和第二电控阀，所述外冷却水槽与第二电控阀并联后连接到所述板式换热器上。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的装置能够在换流阀运行试验过程中，根据试验条件(包括试验电流、运行水温、外水条件等)的变化，迅速地对试验入口水温的变化就行调节，使试验入口水温稳定在试验大纲允许的范围内，保证试验条件的等价性，保证换流阀试品安全可靠运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图。

其中：1为第一电控阀；2为第二电控阀；3为试品；4为换热器；5为支路换热器；6为纯水冷却装置；7为外冷却水槽；8为加热器；9为主水路循环泵；10为过滤器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，该换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，包括一个向试品3提供内循环冷却水的纯水冷却装置6，本实用新型在该纯水冷却装置6的内循环冷却水出水管上设有加热器8用以加热流向向试品的冷却水，如图中所示，在水冷却装置6内主水路循环泵9和过滤器10通过管道并联，然后在主水路循环泵9的入口管道上设置加热器8。所述的纯水冷却装置6连接有一换热器4，在本实用新型的较优方案中，换热器4可以采用板式换热器。该换热器4还连接有外循环冷却水回路，纯水冷却装置6是通过换热器4与外循环冷却水回路进行热交换的。本实用新型中，外循环冷却水回路有多种形式，以下列举出两种形式：

第一种：该种外循环冷却水回路包括外冷却水槽7和第二电控阀2，其中外冷却水槽7与第二电控阀2并联后连接到板式换热器4上，该回路中还包括有一循环泵，图中未示出。

第二种：该种外循环冷却水回路包括外冷却水槽7、第一电控阀1和支路换热器5，外冷却水槽7、第一电控阀1和板式换热器4依次串接构成循环回路，支路换热器5与外冷却水槽7并接在该循环回路上，循环回路内的冷却水部分通过支路换热器5与外界进行热交换，该回路中还包括有一循环泵，图中未示出。

以上本实用新型中的加热器8、第一电控阀1或第二电控阀2均由PLC控制。

基于以上结构，本实用新型的工作原理如下：

换流阀(即试品3)由纯水冷却装置6提供循环冷却水，纯水冷却装置6通过板式换热器与外循环冷却水进行热交换。内循环冷却水入口水温通过设置于纯水冷却装置6的加热器8和外循环冷却水回路上的电控调节阀门(第一电控阀1或第二电控阀2)配合进行调节。根据外水供水方式的不同，电控调节阀门有两种接入方式，即：当外冷却水为单支路供水时(一进一出)，电控调节阀门并接在外水进、出水管路之间(如图1中第二电控阀2)；当外冷却水为多支路供水时(多进多出)，电控调节阀门串接在外水进水管路上(如图1中第一电控阀1)。

本实用新型的工作过程如下：

试验开始前，根据试验大纲要求设定预期温度值，通过纯水冷却装置6控制程序中PLC单元启动加热器8对入水进行加热。当水温达到设定参数时，启动试验回路，对试品施加试验电压和电流，入水温度随着试品损耗而上升，加热器8退出运行。当入水温度达到电控调节阀门动作温度时，电动阀门开始动作，观察并记录电控阀门动作一个循环内入水温度的变化趋势，分析电控阀门控制参数设定是否能够满足控制要求并进行相应调整，最终确定电控阀门控制参数设定值。在试验方式切换时，以试验电流减小为例。在电流减小之前，内、外水热交换为平衡状态，入口温水保持在允许范围内。随着试验电流减小，试品损耗减小，入口水温下降。当入口水温低于加热器启动值时，加热器投入运行，同时，电控阀门开始关闭，直到通过又一轮的循环达到平衡，温度再次稳定。

如上所述，换流阀运行试验各试验方式下循环冷却水入口水温能够被控制在试验大纲允许的范围内，满足试验入口水温稳定的要求。

Claims (4)

1.一种换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，包括向试品(3)提供内循环冷却水的纯水冷却装置(6)，其特征在于：在所述纯水冷却装置(6)的内循环冷却水出水管上设有加热器(8)，所述纯水冷却装置(6)连接有一换热器(4)，所述换热器(4)还连接有外循环冷却水回路，所述纯水冷却装置(6)通过所述换热器(4)与所述外循环冷却水回路进行热交换。

2.根据权利要求1所述的换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，其特征在于：所述换热器(4)是板式换热器。

3.根据权利要求1所述的换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，其特征在于：所述外循环冷却水回路包括外冷却水槽(7)、第一电控阀(1)和支路换热器(5)，所述外冷却水槽(7)、第一电控阀(1)和板式换热器(4)依次串接构成循环回路，所述支路换热器(5)与外冷却水槽(7)并接在所述循环回路上，所述循环回路内的冷却水部分通过支路换热器(5)与外界进行热交换。

4.根据权利要求1所述的换流阀运行试验用循环冷却水入口水温漂移控制装置，其特征在于：所述外循环冷却水回路包括外冷却水槽(7)和第二电控阀(2)，所述外冷却水槽(7)与第二电控阀(2)并联后连接到所述板式换热器(4)上。

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