CN205156720U - 高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，包括压氮气罐、阀门、外风冷空气冷却器和储液罐、控制单元、入阀温度变送器、出阀温度变送器和压力变送器，入阀温度变送器设置于外风冷空气冷却器与气动调节蝶阀之间的管道内，出阀温度变送器设置于外风冷空气冷却器与电磁球阀之间的管道内，压力变送器设置于电磁减压阀和针型阀之间的管道内。本实用新型可以实时监控管道内的温度和压力，根据管道内的温度和压力数据，系统可以自动、实时的调节各个阀门的开度，提高了系统的自动化水平，并且当温度和压力值超出正常的工作范围时，可以为作业人员提供报警信号，保障了系统的安全稳定运行。

Description

高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置

技术领域

本实用新型涉及高压直流换流阀冷却领域，尤其是涉及一种高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置。

背景技术

特高压直流输电正是满足我国超大容量、超远距离输电，实施西电东送战略的重大技术，能有效解决清洁能源并网，减少大气污染，带动基建、电力装备等产业联动，是保增长、调结构、促消费、治雾霾的重要举措。特高压换流阀作为特高压直流输电的核心装备，是交直流电能转换的核心单元，多组换流阀按照程序触发可实现换流器电压、电流及功率的控制与调节。

高压直流换流阀在运行的过程中，其内部的晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元等元器件会产生大量的热量，当元器件的温度超过其结温时，将发生损坏而导致直流闭锁。外风冷空气冷却器系统由于其具有高可靠性、高效率、人性化等优点，成为目前广泛使用的换流阀冷却装置。但是目前的外风冷空气冷却器系统，不能快速将水排空，并且由于没有温度监控和压力监控，严重时会导致管道、阀门结冻甚至冻裂，造成严重的经济损失，并且现有的外风冷空气冷却器系统不能与其他系统集成，作业人员无法全面监控系统的运行状态。

申请号：201510359872.1，名称为高压直流换流阀水冷却系统的发明专利，公开了一种高压直流换流阀水冷却系统，它由主循环回路、去离子回路和补水支路组成，主循环回路与去离子回路之间、去离子回路与补水支路之间均通过电动球阀相连通，主循环回路包括通过管道依次连通的主循环泵、闭式冷却塔、主循环过滤器、进阀温度变送器、主循环流量变送器、换流阀组、出阀温度变送器和脱气罐，主循环泵与闭式冷却塔之间还安装有电动三通阀。本发明能够根据不同换流阀的冷却容量进行流量分配，以分别满足其不同的散热需求，能有效减少水冷系统数量，降低操作难度，节约成本，但是该发明专利无法实现与其他监控系统的系统集成，作业人员无法实现对整个作业场所的整体监控。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，解决了现有高压直流换流阀冷却系统温度和压力控制不够精确以及无法与其他系统集成的缺点。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，包括高压氮气罐、阀门、外风冷空气冷却器、储液罐、控制单元、入阀温度变送器、出阀温度变送器和压力变送器，所述阀门包括电磁减压阀、针型阀、电磁球阀和气动调节蝶阀，所述高压氮气罐、电磁减压阀、针型阀、电磁球阀、外风冷空气冷却器、气动调节蝶阀和储液罐通过管道依次连接，所述电磁减压阀、电磁球阀、气动调节蝶阀、入阀温度变送器、出阀温度变送器和压力变送器均与所述控制单元电连接，所述入阀温度变送器设置于外风冷空气冷却器与气动调节蝶阀之间的管道内，所述出阀温度变送器设置于外风冷空气冷却器与电磁球阀之间的管道内，所述压力变送器设置于电磁减压阀和针型阀之间的管道内。

优选的，所述控制单元包括微控制器、控制按钮和驱动电路，所述控制按钮和驱动电路均与所述微控制器电连接。

优选的，所述微控制器采用西门子S7-200PLC。

优选的，所述西门子S7-200PLC具有通信端口。

优选的，所述通信端口为PROFIBUS-DP通信模块。

优选的，所述通信端口为工业以太网通信模块。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型具有入阀温度变送器、出阀温度变送器和压力变送器，分别设置于需要监测温度和压力的管道内壁上，将管道内部的温度信号和压力信号转变为电信号，并将信号传送到微型控制器中，可以实时监控管道内的温度和压力，根据管道内的温度和压力数据，系统可以自动、实时的调节各个阀门的开度，提高了系统的自动化水平，并且当温度和压力值超出正常的工作范围时，可以为作业人员提供报警信号，保障了系统的安全稳定运行。

2、本实用新型的微型控制器采用西门子S7-200PLC，西门子S7-200PLC的CPU运算速度快并且其A/D、D/A转换精度及转换速度高，保证了对系统运行状况的实时监测。

3、西门子S7-200PLC的通讯组网能力强，采用PROFIBUS-DP通信模块或工业以太网模块作为通讯接口，可方便实现与其他监控系统的集成，适应现代工业自动化的监控要求。

附图说明

图1为本实用新型的组成结构示意图；

图2为本实用新型控制电路的结构框图；

图中：1-高压氮气罐、2-外风冷空气冷却器、3-储液罐、4-控制单元、5-电磁减压阀、6-针型阀、7-电磁球阀、8-出阀温度变送器、9-气动调节蝶阀、10-入阀温度变送器、11-压力变送器、41-微控制器、42-控制按钮、43-驱动电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型包括高压氮气罐1、阀门、外风冷空气冷却器2和储液罐3、控制单元4、入阀温度变送器10、出阀温度变送器8和压力变送器11，阀门包括电磁减压阀5、针型阀6、电磁球阀7和气动调节蝶阀9，高压氮气罐1、电磁减压阀5、针型阀6、电磁球阀7、外风冷空气冷却器2、气动调节蝶阀9和储液罐3通过管道依次连接，管道和各个部分的连接处进行密封处理，连接处采用法兰盘通过螺栓进行固定。

如图2所示，控制单元4包括微控制器41、控制按钮42和驱动电路43；微控制器41采用西门子S7-200PLC，驱动电路43为继电器构成的控制电路，控制按钮42采用按钮开关；电磁减压阀5、电磁球阀7、气动调节蝶阀9的控制端通过导线与驱动电路43的输出端连接，通过微控制器41和驱动电路43来控制各个阀门的开闭。入阀温度变送器10设置于外风冷空气冷却器2与气动调节蝶阀9之间的管道内，用来检测该段管道内气体的温度，将相应的温度信号变为电信号，出阀温度变送器8设置于外风冷空气冷却器2与电磁球阀7之间的管道内，用来检测该段管道内气体的温度，将相应的温度信号变为电信号，压力变送器11设置于电磁减压阀5和针型阀6之间的管道内，用来经该段管道内气体的压力信号转变为电信号，温度和压力信号的电信号通过信号线发送给S7-200PLC，S7-200PLC经过实时的数据运算，计算出各个阀门所需的开关信号，开关信号通过驱动电路43来控制各个阀门的开度。按钮开关的接线端子通过导线与S7-200PLC的开关量输入端口连接，通过按钮开关可以对各个阀门的开关进行手动控制，用于系统的初期调试和系统维护。

西门子S7-200PLC具有通信端口，通信端口为PROFIBUS-DP通信模块，通过PROFIBUS-DP总线可以方便的与其他监控系统进行系统集成，作业人员在监控室内就可以全面监控系统的运行状态。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，西门子S7-200PLC的通信端口为工业以太网通信模块。采用工业以太网，可以实现远距离的数据传输，从而实现远距离的系统监控，适合于控制室与作业现场距离较远的场合使用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，包括高压氮气罐、阀门、外风冷空气冷却器和储液罐，其特征在于：还包括控制单元、入阀温度变送器、出阀温度变送器和压力变送器，所述阀门包括电磁减压阀、针型阀、电磁球阀和气动调节蝶阀，所述高压氮气罐、电磁减压阀、针型阀、电磁球阀、外风冷空气冷却器、气动调节蝶阀和储液罐通过管道依次连接，所述电磁减压阀、电磁球阀、气动调节蝶阀、入阀温度变送器、出阀温度变送器和压力变送器均与所述控制单元电连接，所述入阀温度变送器设置于外风冷空气冷却器与气动调节蝶阀之间的管道内，所述出阀温度变送器设置于外风冷空气冷却器与电磁球阀之间的管道内，所述压力变送器设置于电磁减压阀和针型阀之间的管道内。

2.根据权利要求1所述的高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，其特征在于：所述控制单元包括微控制器、控制按钮和驱动电路，所述控制按钮和驱动电路均与所述微控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，其特征在于：所述微控制器采用西门子S7-200PLC。

4.根据权利要求3所述的高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，其特征在于：所述西门子S7-200PLC具有通信端口。

5.根据权利要求4所述的高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，其特征在于：所述通信端口为PROFIBUS-DP通信模块。

6.根据权利要求4所述的高压直流换流阀外风冷空气冷却器低温排水装置，其特征在于：所述通信端口为工业以太网通信模块。