DE29515586U1 - Kühlanlage für eine Hochleistungs-Stromrichterstation - Google Patents

Kühlanlage für eine Hochleistungs-Stromrichterstation

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Description

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Beschreibung
Kühlanlage für eine Hochleistungs-Stromrichterstation
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanlage für eine Hochleistungs-Stromrichterstation, die wenigstens einen Kühlmittelkreislauf für eine Kühlflüssigkeit und mehrere Trockenrückkühler in einem Außenbereich aufweist, wobei der Kühlmittelkreislauf wenigstens ein Rohrleitungssystem für den Zu- und Ablauf der Kühlflüssigkeit aufweist, wobei diese Kühlflüssigkeit mittels Pumpen umgewälzt wird.
Im Aufsatz "Nebenanlage der Gleichstromkurzkupplung Etzenricht", abgedruckt in der DE-Zeitschrift "Elektrizitätswirtschaft", Jahrgang 92 (1993), Heft 12, Seiten 762-765 wird eine Ventilkühlanlage näher beschrieben. Diese Ventilkühlanlage soll die während des Betriebes der HGÜ-Kur&zgr;kupplung in den Hochleistungs-Thyristoren, Beschaltungswiderständen und Ventildrosseln anfallende Verlustwärme abführen. Diese Ventilkühlanlage besteht aus einem Zweikreiskühlsystem mit Reinwasser im Primärkreislauf und Wasser-ZFrostschutzmittel-Gemisch im Sekundärkreislauf. Im Primärkreis kommen wegen der Forderung nach einem kleinen Leitwert und der damit zwangsläufig verbundenen Aggressivität des Reinwassers ausschließlieh rostfreie Werkstoffe zum Einsatz. Die beiden Kühlkreise sind über zwei Plattenwärmetauscher hydraulisch entkoppelt.
Die vier in der Ventilhalle aufgestellten Sechspuls-Stromrichterbrücken sind aus je drei auf einem gemeinsamen Grundrahmen montierten Thyristortürmen aufgebaut. Werksseitig ist jeder Turm mit einem eigenen Anschluß für Kühlwasserzu- und ablauf ausgestattet. Das Rohrleitungssystem der Ventilkühlanlage sieht für jede Sechspulsbrücke einen eigenen Versorgungsstrang vor. Die vier Einzelstränge der Zu- und Ablaufe vereinigen sich in den Sammlern, die sich im Pumpenraum
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- angrenzend an die Ventilhalle - im Erdgeschoß des Betriebsgebäudes befinden.
Die in den Ventiltürmen anfallende Verlustleistung wird mittels des Reinwassers im Primärkreislauf über die Plattenwärmetauscher an den Sekundärkreislauf übergeben und über Trockenrückkühler im Außenbereich an die Umgebungsluft abgegeben .
Ruhe- und Betriebsdruck des Sekundärkreises sind so gewählt, daß sie unterhalb der Drücke des Primärkreises liegen. Damit wird bei Undichtigkeiten im Wärmetauscher ein Übertritt des Wasser-/Antifrogen-Gemisches in den Reinwasserkreislauf verhindert. Die Druckhaltung wird im Primärkreislauf über einen offenen Ausgleichsbehälter und im Sekundärkreislauf über einen geschlossenen Behälter vorgenommen. Zum Schutz vor Fremdpartikeln sind im gemeinsamen Zulaufstrang des Primärkreises zwei parallel angeordnete Feinfilter und ein Grobfilter eingebaut.
Die Auslegung der Plattenwärmetauscher gewährleistet, daß bei Arbeiten an einer Einheit der Übertragungsbetrieb ungestört fortgesetzt werden kann.
Bei einer Hochleistungs-Stromrichterstation ist der Wirkungsgrad &eegr; {Verlustleistung zu Nennleistung) ungefähr 0,6... 0,7 %. Der Anteil der zwei Hauptkomponenten der Stromrichterstation sind bei Nennbetrieb Transformator ca. 45 %.,.5O % Stromrichter ca. 30 %...33 % Bei einer Nennleistung von 600 MW erzeugt der Transformator ca. 2 MW und der Stromrichter ca. 1,33 MW. Die Gesamtverluste einer Hochleistungs-Stromrichterstation liegt 3,6...4.2 MW. Da die Erzeugung eines Kilowatts zur Zeit sich auf DM 5.000,-beläuft (Herstellkosten + Verlustkosten = Gesamtanlagenkosten), entsprechen die obengenannten Gesamtverluste einem
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Geldbetrag von DM 18 Millionen ... 21 Millionen, die mitfinanziert werden müssen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Teil dieser Verlustwärme in Form von elektrischer Energie zurückzugewinnen, wodurch sich der Wirkungsgrad einer Hochleistungs-Stromrichterstation verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäS dadurch gelöst, daß in diesem Kühlmittelkreislauf eine Energie-Rückgewinnungs-Anlage angeordnet ist, mit der ein Teil der anfallenden Verlustwärme der Hochleistungs-Stromrichterstation in Form von elektrischer Energie zurückgewonnen wird.
Durch eine Energie-Rückgewinnungsanlage besteht die Möglichkeit, wenigstens ein Drittel der Verlustwärme zurückzugewinnen. Das bedeutet beim obengenannten Zahlenbeispiel eine Rückgewinnungsenergie von wenigstens 1,11 MW, wenn man nur die Verlustwärme der zwei Hauptkomponenten der Hochleistungs-Stromrichterstation berücksichtigt. Dadurch würde sich der Wirkungsgrad &eegr; auf ca. 0,4...0,5 % verbessern. Die Rückgewinnungsenergie von 1,11 MW wäre bei den obengenannten Herstellungskosten eines Kilowatts eine Einsparung von DM 5,5 Millionen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Kühlanlage ist die Energie-Rückgewinnungs-Anlage unmittelbar in der Nähe der Verlustleistungsquelle der Hochleistungs-Stromrichterstation angeordnet. Dadurch wird annähernd die gesamte entstehende Verlustwärme zur Rückgewinnung von elektrischer Energie verwendet. Außerdem wäre die Temperatur der Energie-Rückgewinnungs-Anlage bei gleicher Leistungsziffer höher, wodurch sich die Rückgewinnungsenergie erhöht bzw. bei gleicher Rückgewinnungsenergie die Energie-Rückgewinnungs-Anlage kostengünstiger ausfällt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kühlanlage der Hochleistungs-Stromrichterstation weist die Energie-Rückgewinnungs-Anlage eine Wärmepumpe, eine Dampfturbine und einen Generator auf, wobei diese Komponenten hintereinander angeordnet sind. Eine derartig aufgebaute Energie-Rückgewinnungs-Anlage ist durch die verwendeten Standardkomponenten flexibel und preiswert. Der Aufbau der Energie-Rückgewinnungs-Anlage ist weitgehend unabhängig von der verwendeten Kühlflüssigkeit der Kühlanlage der Hochleistungs-Stromrichterstation.

Claims (5)

95G 3 7 37 .".. . . Schutzansprüche
1. Kühlanlage für eine Hochleistungs-Stromrichterstation, die wenigstens einen Kühlmittelkreislauf für eine Kühlflüssigkeit und mehrere Trockenrückkühler in einem Außenbereich aufweist, wobei der Kühlmittelkreislauf wenigstens ein Rohrleitungssystem für den Zu- und Ablauf der Kühlflüssigkeit aufweist, wobei diese Kühlflüssigkeit mittels Pumpen umgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in diesem Kühlmittelkreislauf eine Energie-Rückgewinnungs-Anlage angeordnet ist, mit der ein Teil der anfallenden Verlustwärme der Hochleistungs-Stromrichterstation in Form von elektrischer Energie rückgewonnen wird.
2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie-Rückgewinnungs-Anlage in unmittelbarer Nähe der Verlustleistungsquelle der Hochleistungs-Stromrichterstation angeordnet ist.
3. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie-Rückgewinnungs-Anlage eine Wärmepumpe, eine Dampfturbine und einen Generator aufweist, wobei diese Komponenten hintereinander angeordnet sind.
4. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit Wasser vorgesehen ist.
5. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit Öl vorgesehen ist.
DE29515586U 1995-09-29 1995-09-29 Kühlanlage für eine Hochleistungs-Stromrichterstation Expired - Lifetime DE29515586U1 (de)

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