調相機外水冷卻系統的製作方法

2024-03-28 11:23:05

本發明涉及一種調相機外水冷卻系統。

背景技術：

在直流輸配電領域，調相機在hvdc終端可以作為動態無功支持、控制電壓的大幅偏移，在此過程中會產生大量的熱量，其冷卻問題已經影響到裝置的性能和可靠性，因此，必須採用有效的散熱方式。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種調相機外水冷卻系統，以對調相機機組換熱器進一步冷卻。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種調相機外水冷卻系統，包括主循環通路、去離子支路、穩壓支路和補水支路；

所述去離子支路、穩壓支路和補水支路並聯在主循環通路上；

所述主循環通路包括通過管道依次連通的主循環泵、主過濾器、空氣冷卻器、閉式冷卻塔和外冷換熱器，所述閉式冷卻塔的進、出水管道還通過一短接管道連通，所述閉式冷卻塔的進、出水管道上分別設置有進水電動閥門、出水電動閥門，短接管道上設置短接管電動閥門，當短接管電動閥門打開、進水電動閥門和出水電動閥門關閉時，閉式冷卻塔可排除在主循環通路之外；所述外冷換熱器用於與調相機機組換熱器換熱。

進一步，所述主循環通路上還連通有加熱裝置，所述加熱裝置用於對主循環通路內的冷卻水進行加熱。

進一步，所述加熱裝置包括加熱罐，加熱罐串聯在主循環通路中，所述加熱罐上設置有多個電加熱器。

進一步，所述調相機外水冷卻系統還包括溫度傳感器和控制器，當溫度低於一定值時，控制器控制打開電加熱器，為加熱罐中的冷卻水加熱。

進一步，所述去離子支路包括離子交換器，所述穩壓支路包括氮氣瓶和穩壓罐，所述氮氣瓶安裝在穩壓罐上，所述離子交換器與穩壓罐串聯後與主循環通路並聯。

進一步，所述補水支路包括依次串聯的原水泵、補水罐和補水泵，所述原水泵用於向補水罐中注水，所述補水泵用於將補水罐中的冷卻水泵入主循環通路中。

進一步，所述的補水泵設置有兩個，兩個補水泵並聯。

進一步，所述主循環通路中還並聯有加藥罐和加藥泵，所述加藥罐通過加藥泵並聯在主循環泵的入口處，通過加藥泵將藥液泵入主循環通路中。

進一步，所述的主循環泵設置有兩個，兩個主循環泵並聯；所述主過濾器設置有兩個，兩個主過濾器並聯。

採用了上述技術方案後，本發明具有以下有益效果：

1)本發明的外冷換熱器用於與調相機機組換熱器換熱，並利用空氣冷卻器和閉式冷卻塔對外冷換熱器內的冷卻水進行冷卻；本發明的空氣冷卻器串聯閉式冷卻塔的冷卻系統可以兼顧空氣冷卻器和閉式冷卻塔各自的優點，結構緊湊，充分利用了空氣冷卻器、閉式冷卻塔的設計容量，在夏季極端高溫環境下，出水溫度可以滿足調相機機組的進水要求，使得本發明的應用地域得到了拓展；

2)本發明提供的調相機外水冷卻系統可以提供穩定的流量，有效地冷卻外冷換熱器，使得調相機機組運行過程中產生的熱量通過調相機機組換熱器和外冷換熱器進行熱交換，排出熱量，使得進調相機的水溫穩定在設定範圍之內，使得調相機機組安全運行，進而提高hvdc運行的可靠性；

3)本發明的功能拓展性強，可以通過控制系統遠程操控閉式冷卻塔的進水電動閥門、出水電動閥門和短接管電動閥門，實現在夏季高溫情況下將冷卻塔投入運行和冬天情況下將閉式冷卻塔退出運行的遠程自動控制，便於運維人員操作。

附圖說明

圖1為本發明的調相機外水冷卻系統的原理框圖。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，一種調相機外水冷卻系統，包括主循環通路、去離子支路、穩壓支路和補水支路；

所述去離子支路、穩壓支路和補水支路並聯在主循環通路上；

所述主循環通路包括通過管道依次連通的主循環泵6、主過濾器7、空氣冷卻器11、閉式冷卻塔15和外冷換熱器17，所述閉式冷卻塔15的進、出水管道還通過一短接管道連通，所述閉式冷卻塔15的進、出水管道上分別設置有進水電動閥門13、出水電動閥門14，短接管道上設置短接管電動閥門12，當短接管電動閥門12打開、進水電動閥門13和出水電動閥門14關閉時，閉式冷卻塔15可排除在主循環通路之外；所述外冷換熱器17用於與調相機機組換熱器18換熱。

當夏季極端高溫時，空氣冷卻器11不能滿足調相機機組換熱器的換熱要求時，通過遠程控制系統關閉短接管電動閥門12的同時打開進水電動閥門13和出水電動閥門14，將閉式冷卻塔15投入運行，提高系統的散熱量滿足相機機組換熱器的換熱要求。當冬季環境溫度較低時，空氣冷卻器11此時可以滿足調相機機組換熱器的換熱要求，通過遠程控制系統打開短接管電動閥門12的同時關閉進水電動閥門13和出水電動閥門14，將閉式冷卻塔15切除運行。進水電動閥門13、出水電動閥門14及短接管電動閥門12均為電動閥門，可以實現遠程操控，便於運維人員進行操作。

如圖1所示，所述主循環通路上還連通有加熱裝置，所述加熱裝置用於對主循環通路內的冷卻水進行加熱。

如圖1所示，所述加熱裝置包括加熱罐4，加熱罐4串聯在主循環通路中，所述加熱罐4上設置有多個電加熱器19，冬天室外環境溫度極低時，調相機機組空載運行時，冷卻水進外冷換熱器17的溫度下降至設定值時，啟動電加熱器19，保持冷卻水的水溫在設定值之上，防止室外溫度極低情況下水溫過低引起冷卻水結凍。

如圖1所示，所述調相機外水冷卻系統還包括溫度傳感器和控制器，當溫度低於一定值時，控制器控制打開電加熱器，為加熱罐4中的冷卻水加熱。

如圖1所示，所述去離子支路包括離子交換器8，預定流量的冷卻介質流經離子交換器8，不斷淨化管路中可能析出的離子，得到較低電導率的冷卻介質，所述穩壓支路包括氮氣瓶9和穩壓罐10，所述氮氣瓶9安裝在穩壓罐10上，所述離子交換器8與穩壓罐10串聯後與主循環通路並聯，穩壓罐10上設置有液位計。

如圖1所示，所述補水支路包括依次串聯的原水泵1、補水罐2和補水泵3，補水罐2上設置有液位計，所述原水泵1用於向補水罐2中注水，所述補水泵3用於將補水罐2中的冷卻水泵入主循環通路中。

如圖1所示，所述的補水泵3設置有兩個，兩個補水泵3並聯，兩個補水泵3一個正常使用，一個備用。

如圖1所示，所述主循環通路中還並聯有加藥罐5和加藥泵20，所述加藥罐5通過加藥泵20並聯在主循環泵6的入口處，通過加藥泵20將藥液泵入主循環通路中，以向主循環通路中進行加藥，維持系統中ph值保持穩定。

如圖1所示，所述的主循環泵6設置有兩個，兩個主循環泵6並聯，兩個主循環泵6一個正常使用，一個備用；所述主過濾器7設置有兩個，兩個主過濾器7並聯，兩個主過濾器7一個正常使用，一個備用。

如圖1所示，所述的穩壓支路為雙罐結構，包括兩個穩壓罐10和兩個氮氣瓶9，均為1用1備，穩壓支路可以保持系統中充滿介質並隔絕空氣，穩壓罐10可以緩衝冷卻介質因為溫度變化而產生的體積變化，穩壓罐10的頂部充滿穩定壓力的高純氮氣，當冷卻介質(如冷卻水)由於外滲或者溫度變化導致容積變小時，氮氣自動擴張，把冷卻介質壓入主循環通路中；當冷卻介質由於溫度變化導致容積變大時，穩壓罐10頂部的自動排氣閥將氮氣排出，以保持系統管路壓力的恆定並充滿介質。

本發明的工作原理如下：

主循環通路中的閉式冷卻塔15的進、出水管道上分別設置有進水電動閥門13、出水電動閥門14，短接管道上設置短接管電動閥門12，當夏季極端高溫時，空氣冷卻器11不能滿足調相機機組換熱器18的換熱要求時，通過控制器關閉短接管電動閥門12的同時，打開進水電動閥門13和出水電動閥門14，將閉式冷卻塔15投入運行，提高系統的散熱量滿足調相機機組換熱器18的換熱要求。當冬季環境溫度較低時，空氣冷卻器11此時可以滿足調相機機組換熱器18的換熱要求，通過控制器打開短接管電動閥門12的同時關閉進水電動閥門13和出水電動閥門14，將閉式冷卻塔15停止運行。

冷卻水進入外冷換熱器17溫度下降至設定值時，啟動電加熱器19，保持冷卻水的水溫在設定值之上，防止室外溫度極低情況下水溫過低引起結凍；在主循環通路上並聯了去離子支路，離子交換器8不斷淨化管路中可能析出的離子，得到較低電導率的冷卻介質；氮氣穩壓系統包括穩壓罐10和氮氣瓶9，可以保持主循環通路中壓力的恆定並充滿介質；加藥系統由加藥泵20和加藥罐5組成，連接到主循環泵6的入口管路處，可以向主循環通路中進行加藥，維持系統中ph值保持穩定；補水支路中的原水泵1用於向補水罐2中注水，所述補水泵3用於將補水罐2中的冷卻水泵入主循環通路中。

以上所述的具體實施例，對本發明解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。