CN202260981U - 一种直流输电换流阀冷却系统 - Google Patents

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吴文伟
刘慧敏
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Abstract

本实用新型公开了一种直流输电换流阀冷却系统，包括主循环水泵、加热罐、空气散热器、主过滤器、换流阀及脱气罐；所述主循环水泵出口、加热罐、空气散热器、主过滤器、换流阀、脱气罐及主循环水泵进口通过管道依次连接起来形成循环回路，本实用新型一种直流输电换流阀冷却系统可以提供稳定的流量，有效的冷却，冷却水进阀温度基本稳定，无冷却水进阀温度骤升骤降，直流输电换流阀冷却系统可改变水冷散热量来跟踪晶闸管阀热负荷变化，使冷却水进阀温度稳定在设定范围内，为换流阀稳定运行提供可靠保障，可极大提高电网建设的安全性。

Description

一种直流输电换流阀冷却系统
技术领域
本实用新型涉及一种冷却系统，特别是一种用于特高压直流输电晶闸管直流输电换流阀冷却系统。
背景技术
在送电和大电网电力领域，将交流变成直流或将直流变成交流的换流阀被广泛应用。由于其工作电压等级可高达±800kv，功率可高达6000MW，因此在工作期间将有大量热量产生，因此根据IEEE以及国家标准，换流阀的冷却方式采用纯水冷却。柔性输电领域中，换流阀冷却系统得到了成熟的运用，但是在工作电压等级高达±800kv的直流输电领域，换流阀冷却系统的运用则刚开始。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种换流阀水冷系统，对换流阀进行冷却，为换流阀在实际应用中的稳定运行提供有效的保障。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种直流输电换流阀冷却系统，包括主循环水泵、加热罐、空气散热器、主过滤器、换流阀及脱气罐；所述主循环水泵出口、加热罐、空气散热器、主过滤器、换流阀、脱气罐及主循环水泵进口通过管道依次连接起来形成循环回路。
为了更好的实现本实用新型，所述直流输电换流阀冷却系统包括水处理回路，所述水处理回路包括离子交换器及精密过滤器，所述水处理回路与换流阀并联，所述离子交换器与精密过滤器串联，所述离子交换器及精密过滤器均设有备用。为适应大功率电力电子设备在高电压条件下的使用要求，防止在高电压环境下产生漏电流，冷却介质必须具备极低的电导率。因此在主循环冷却回路上并联了去离子水处理回路。预设定流量的一部分冷却介质流经离子交换器，不断净化管路中可能析出的离子，然后通过精密过滤器、膨胀罐，与主循环回路冷却介质在主循环泵前合流。两个离子交换器可以一用一备，当运行离子交换器中的树脂失效，导致冷却介质电导率升高时，可切换备用离子交换器，保证系统正常运行。两个精密过滤器可以一用一备，当运行精密过滤器的压差升高时，可切换备用精密过滤器，保证系统正常运行。
为了更好的实现本实用新型，所述直流输电换流阀冷却系统包括氮气稳压系统，所述氮气稳压系统包括膨胀罐及氮气瓶，膨胀罐与精密过滤器串联，氮气瓶与膨胀罐连接，所述膨胀罐为两个串联，氮气瓶设有备用。两个膨胀罐可缓冲冷却水因温度变化而产生的容量变化。膨胀罐的顶部充有稳定压力的高纯氮气，当冷却介质因少量外渗或电解而损失时，氮气自动扩张，把冷却介质压入循环管路系统，以保持管路的压力恒定和冷却介质的充满。
为了更好的实现本实用新型，所述直流输电换流阀冷却系统包括自动补水系统，所述自动补水系统包括依次连接的原水泵、补水过滤器、原水罐、补水泵及补水电动阀，补水电动阀与离子交换器连接，所述补水泵设有备用。当膨胀罐液低于补水泵启动液位时，补水电动阀自动打开，补水泵自动启动，达到停泵液位时自动停止。当原水罐液位低于设定值时，提示操作人员启动原水泵补水，保持原水罐中充满补充水。
为了更好的实现本实用新型，所述加热罐包括至少一个电加热器。当冬天室外环境温度极低而换流阀又处于停运时，可以启动电加热器以避免室外空气冷却器管道等结冻。
为了更好的实现本实用新型，所述脱气罐包括至少一个电加热器。冬天室外环境温度极低，晶闸管阀低负荷运行，冷却水进阀温度下降至设定值时，启动电加热器，防止冷却水进阀温度过低导致沿程管路及被冷却器件损伤；或冷却水进阀温度下降至接近露点时，启动电加器，防止晶闸管散热器或管路表面结露影响绝缘。
为了更好的实现本实用新型，所述直流输电换流阀冷却系统包括电动三通阀、蝶阀及球阀，电动三通阀与蝶阀串联后于球阀并联，连接在加热罐与主循环水泵之间，电动三通阀第三端与主过滤器进口连接，所述蝶阀及电动三通阀均设有备用。
为了更好的实现本实用新型，所述主循环水泵、加热罐及主过滤器均设有备用。
为了更好的实现本实用新型，所述换流阀及脱气罐设有旁路。
为了更好的实现本实用新型，所述水处理回路与电导率测量支路并联。用来采样测量主循环回路的电导率
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的直流输电换流阀冷却系统可以提供稳定的流量，有效的冷却，冷却水进阀温度基本稳定，无冷却水进阀温度骤升骤降，直流输电换流阀冷却系统可改变水冷散热量来跟踪晶闸管阀热负荷变化，使冷却水进阀温度稳定在设定范围内，为换流阀稳定运行提供可靠保障，可极大提高电网建设的安全性。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施方式所述的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型的一个实施方式作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，一种直流输电换流阀冷却系统，包括主循环水泵1、加热罐4、空气散热器5、主过滤器6、换流阀7及脱气罐8；所述主循环水泵1出口、加热罐4、空气散热器5、主过滤器6、换流阀7、脱气罐8及主循环水泵1进口通过管道依次连接起来形成循环回路。
所述直流输电换流阀冷却系统包括水处理回路，所述水处理回路包括离子交换器9及精密过滤器10，所述水处理回路与换流阀7并联，所述离子交换器9与精密过滤器10串联，所述离子交换器9及精密过滤器10均设有备用。
所述直流输电换流阀冷却系统包括氮气稳压系统，所述氮气稳压系统包括膨胀罐11及氮气瓶12，膨胀罐11与精密过滤器10串联，氮气瓶12与膨胀罐11连接，所述膨胀罐11为两个串联，氮气瓶12设有备用。
所述直流输电换流阀冷却系统包括自动补水系统，所述自动补水系统包括依次连接的原水泵13、补水过滤器14、原水罐15、补水泵16及补水电动阀17，补水电动阀17与离子交换器9连接，所述补水泵16设有备用。
所述加热罐4包括至少一个电加热器41。
所述脱气罐8包括至少一个电加热器81。
所述直流输电换流阀冷却系统包括电动三通阀3、蝶阀2及球阀18，电动三通阀3与蝶阀2串联后于球阀并联，连接在加热罐4与主循环水泵1之间，电动三通阀3第三端与主过滤器6进口连接，所述蝶阀2及电动三通阀3均设有备用。
所述主循环水泵1、加热罐4及主过滤器6均设有备用。
所述换流阀7及脱气罐8设有旁路。
所述水处理回路与电导率测量支路并联。
所述管道上设有检测回路各处压力、温度、流量以及电导率的仪表，直观准确的得到各种技术参数。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型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实用新型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，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：包括主循环水泵(1)、加热罐(4)、空气散热器(5)、主过滤器(6)、换流阀(7)及脱气罐(8)；所述主循环水泵(1)出口、加热罐(4)、空气散热器(5)、主过滤器(6)、换流阀(7)、脱气罐(8)及主循环水泵(1)进口通过管道依次连接起来形成循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述直流输电换流阀冷却系统包括水处理回路，所述水处理回路包括离子交换器(9)及精密过滤器(10)，所述水处理回路与换流阀(7)并联，所述离子交换器(9)与精密过滤器(10)串联，所述离子交换器(9)及精密过滤器(10)均设有备用。
3.根据权利要求2所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述直流输电换流阀冷却系统包括氮气稳压系统，所述氮气稳压系统包括膨胀罐(11)及氮气瓶(12)，膨胀罐(11)与精密过滤器(10)串联，氮气瓶(12)与膨胀罐(11)连接，所述膨胀罐(11)为两个串联，氮气瓶(12)设有备用。
4.根据权利要求2所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述直流输电换流阀冷却系统包括自动补水系统，所述自动补水系统包括依次连接的原水泵(13)、补水过滤器(14)、原水罐(15)、补水泵(16)及补水电动阀(17)，补水电动阀(17)与离子交换器(9)连接，所述补水泵(16)设有备用。
5.根据权利要求1所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述加热罐(4)包括至少一个电加热器(41)。
6.根据权利要求1所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述脱气罐(8)包括至少一个电加热器(81)。
7.根据权利要求1所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述直流输电换流阀冷却系统包括电动三通阀(3)、蝶阀(2)及球阀(18)，电动三通阀(3)与蝶阀(2)串联后于球阀并联，连接在加热罐(4)与主循环水泵(1)之间，电动三通阀(3)第三端与主过滤器(6)进口连接，所述蝶阀(2)及电动三通阀(3)均设有备用。
8.根据权利要求1所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述主循环水泵(1)、加热罐(4)及主过滤器(6)均设有备用。
9.根据权利要求1所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述换流阀(7)及脱气罐(8)设有旁路。
10.根据权利要求2所述的一种直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述水处理回路与电导率测量支路并联。
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