CN202364101U - 一种削峰型直流输电换流阀冷却系统 - Google Patents

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文玉良
冷明全
卢志敏
刘慧敏
许治修
黄文平
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Abstract

本实用新型公开了一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，包括连接成主回路的主循环水泵、换流阀及空气冷却器，还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与主回路通过第一三通阀连接，辅助循环回路能够与主回路进行热交换，制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换。削峰型密闭式循环水冷却系统设计温度可以明显低于该地极限温度，使得结构紧凑，减少了空气换热器的用量，充分利用了空气散热器的设计容量，降低了成本，同时又有冷量储备，使得当热量不足时，报警过程中有一定的处理时间。使得密闭式循环水冷却系统的可以应用在极限温度高于45℃的环境。

Description

一种削峰型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，特别是一种直流输电换流阀冷却系统。
背景技术
现在的直流输电换流阀冷却系统，通常是采用密闭式循环系统加散热器散热的风冷方式。具体而言，是将循环水带出来的热量传输给空气散热器，同时外设风机鼓风把热量随风散走。然而，循环水温度随着环境温度的变化而变化。一方面，随着环境温度的变化循环水也呈周期性变化的。从设计温度来看，基本以当地出现的峰值温度点来定。事实上各个地方的气温差异很大，这种方式只能应用于温差变化不大的环境。如果在温差范围颇大的环境，例如在赤道附近的一些缺水干旱的地区，其昼夜温差范围为5～45℃，这样单靠风冷冷却循环水就显得力不从心。另则，由于空气散热器的温差小使得散热器效率较低，因此在工作场所，常常可以看到非常庞大的空气散热器群，由于众多的空气散热器，管路压力配比成为困扰的技术难题。另一方面，水冷系统都是无蓄冷的装置，系统热容小，对于气候的敏感性大，当系统出现温度升高过快，报警到跳闸时间短会产生跳闸事故。
一般的水冷系统设计温度是采用如图1的设计方案：根据环境极限温度和冷却对象温度设计温差，按照极限温度t2出现的一天天气情况，冷却对象温度t3，假设原来的散热设备设计温差为Δt1，设计环境极限温度为t2，则Δt1＝t3-t2。实际上，在功率大的时候，采用环境极限温度需要大量的空气散热器，既占用土地又有流体阻力、配比等缺陷。从传热学角度来看，单一增大换热面积的确能够提供更大功率的散热能力；如果提高温差，将在相同功率下减小空气散热器。设计环境温度为t1，则设计温差为Δt2＝t3-t1＞Δt1。当Δt2为Δt1的2倍，可以节省一半的空气散热器。而设计温度低于环境极限温度这之间的温差，由于在每一年都不是很长，可以采用热泵或制冷来解决。
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，提供一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，该系统设计温度明显低于该地极限温度，能够确保其在高温环境下能够正常工作，不但结构紧凑，而且空气换热器用量少，从而降低了成本，使得直流输电换流阀冷却系统的应用地域得到拓展。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，包括连接成主回路的主循环水泵、换流阀及空气冷却器，还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与主回路通过第一三通阀连接，辅助循环回路能够与主回路进行热交换，制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换。
为了更好的实现本实用新型，所述辅助循环回路设有蓄冷装置，蓄冷装置能够对制冷回路产生的冷量进行蓄冷，并且能够与主回路进行热交换。
为了更好的实现本实用新型，所述制冷回路由第一换热设备、第二换热设备及压缩机串联而成。
为了更好的实现本实用新型，所述辅助循环回路包括第二换热设备、储液罐及第三换热热备，所述第二换热设备及第三换热热备均与储液罐连接，通过储液罐进行蓄冷，通过第三换热设备与主回路进行热交换。
为了更好的实现本实用新型，所述制冷回路串联有膨胀阀。
为了更好的实现本实用新型，所述主回路中串联有脱气罐及过滤器。
为了更好的实现本实用新型，所述削峰型直流输电换流阀冷却系统包括水处理支路，水处理支路与主回路在换流阀入口处合并，所述水处理支路包括串联的离子交换器、精密过滤器及膨胀罐。
为了更好的实现本实用新型，所述削峰型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罐、自动补水泵，所述自动补水系统与离子交换器连接。
为了更好的实现本实用新型，所述空气冷却器通过第二三通阀连接在主回路中。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：
传统的密闭式循环水冷却系统是以该地极限温度进行空气冷却器设计同时不少空气冷却器全年大部分时间处于闲置，当环境极限温度高于设计温度时，系统无法满足设计的回水温度；削峰型密闭式循环水冷却系统设计温度可以明显低于该地极限温度，使得结构紧凑，减少了空气换热器的用量，充分利用了空气散热器的设计容量，降低了成本，同时又有冷量储备，使得当热量不足时，报警过程中有一定的处理时间。使得密闭式循环水冷却系统的可以应用在极限温度高于45℃的环境。
附图说明
图1本实用新型一个实施方式所述的削峰型直流输电换流阀冷却系统示意图；
图2本实用新型另一个实施方式所述的削峰型直流输电换流阀冷却系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的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。
实施例1
如图1所示，一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，包括连接成主回路的主循环水泵1、换流阀4及空气冷却器2，还包括辅助循环回路及制冷回路，所述强制冷却旁路包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与主回路通过第一三通阀12连接，辅助循环回路中的介质2能够与主回路中的介质1进行热交换，制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路中的介质3对辅助循环回路中的介质2进行冷却。
为了更好的实现本实用新型，所述辅助循环回路包括串联成回路的换热器13介质2侧、蒸发器15介质2侧及水泵19，所述制冷回路包括串联成回路的冷凝器17介质3侧、蒸发器15介质3侧及压缩机16，主回路与换热器15介质1侧通过第一三通阀12连接。
为了更好的实现本实用新型，所述辅助循环回路串联有储液罐14。
为了更好的实现本实用新型，所述制冷回路串联有膨胀阀18。
为了更好的实现本实用新型，所述主回路中串联有脱气罐5及并联的过滤器31、32。
为了更好的实现本实用新型，所述削峰型直流输电换流阀冷却系统包括水处理支路，水处理支路与主回路在换流阀入口处合并，所述水处理支路包括串联的离子交换器及精密过滤器，离子交换器为两个离子交换器61与62并联，精密过滤器为两个精密过滤器31与32并联。
为了更好的实现本实用新型，所述水处理支路串联有膨胀罐，膨胀罐为两个膨胀罐81与82并联。
为了更好的实现本实用新型，所述削峰型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罐9、自动补水泵，所述自动补水系统与离子交换器61与62连接，自动补水泵为水泵101及102并联。
为了更好的实现本实用新型，所述空气冷却器2通过并联的第二三通阀111及112连接在主回路中，使得主回路中的介质1可以不通过空气冷却器2进入进入下一设备。
实施例2
如图2所示，所述辅助循环回路包括回路1及回路2，换热器13介质2侧、储液罐14及第一水泵19串联成回路1，回路1的储液罐14、蒸发器15介质2侧及第二水泵20串联成回路2，所述制冷回路包括串联成回路的冷凝器17介质3侧、蒸发器15介质3侧及压缩机16，主回路与换热器介质1侧通过第一三通阀连接，其余同实施例1。
实施例1及实施例2的应用方法为：蓄冷系统进入夏季开始蓄冷，晚上为蓄冷工况，当进入换流阀体温度超过系统回水设计温度T2时，调节三通阀，使得蓄冷的热量释放，使得进入阀体的温度维持在T3。当蓄冷温度超过蓄冷设计温度T2，水冷机组启动。通过二次冷却进一步降低冷却水的温度，以满足换流阀的进水温度要求。在整个设计和控制过程，始终让系统有一定的冗余，以保证系统的绝对安全可靠。
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 (9)

1.一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，包括连接成主回路的主循环水泵、换流阀及空气冷却器，其特征在于：所述系统还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与主回路通过第一三通阀连接，辅助循环回路能够与主回路进行热交换，制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换。
2.根据权利要求1所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述辅助循环回路设有蓄冷装置，蓄冷装置能够对制冷回路产生的冷量进行蓄冷，并且能够与主回路进行热交换。
3.根据权利要求1或2所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述制冷回路由第一换热设备、第二换热设备及压缩机串联而成。
4.根据权利要求2所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述辅助循环回路包括第二换热设备、储液罐及第三换热热备，所述第二换热设备及第三换热热备均与储液罐连接。
5.根据权利要求3所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述制冷回路串联有膨胀阀。
6.根据权利要求1所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述主回路中串联有脱气罐及过滤器。
7.根据权利要求1所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述削峰型直流输电换流阀冷却系统包括水处理支路，水处理支路与主回路在换流阀入口处合并，所述水处理支路包括串联的离子交换器、精密过滤器及膨胀罐。
8.根据权利要求7所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述削峰型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罐、自动补水泵，所述自动补水系统与离子交换器连接。
9.根据权利要求1所述的一种削峰型直流输电换流阀冷却系统，其特征在于：所述空气冷却器通过第二三通阀连接在主回路中。 
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