一种换流阀用水冷却设备试验装置及其试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种换流阀用水冷却设备试验装置及其试验方法，试验装置由内循环水测量平台、外循环水测量平台、压力试验平台、功率负载装置和测量监控系统、上位机系统组成。内循环水测量平台和外循环水测量平台分别连接于试品水冷却设备的内/外水回路中，功率负载装置并联于水阻调节阀门接于内循环水测量平台。压力试验平台由预留接口接至内循环水测量平台。由水阻调节阀门和功率负载装置模拟换流阀作为试品水冷却设备的模拟阀组，调节试品至试验运行工况，由试验装置的多种高性能测量仪表对试品的运行参数进行全面监测。同时试验装置设有全面的预警和保护功能，运行参数异常时可及时发出预警信号，严重时会产生保护动作。

Water cooling equipment test device for converter valve and test method thereof

The invention provides a converter valve test device of water cooling equipment and test method, test device is composed of inner circulating water measurement platform, external circulating water pressure measurement platform, test platform, power load monitoring system, measuring device and computer system. The inner circulating water measuring platform and the outer circulating water measuring platform are respectively connected in the inner / outer water circuit of the test product water cooling equipment, and the power load device is connected in parallel with the water resistance regulating valve and connected to the internal circulating water measuring platform. The pressure test platform is connected from the reserved interface to the internal circulating water measuring platform. The water resistance regulating valve and power load simulation device as an analog converter valve valve group sample water cooling equipment, adjusting the sample to test operating conditions, by a variety of high performance instrumentation test equipment operating parameters on the test of comprehensive monitoring. At the same time, the test device is equipped with comprehensive warning and protection functions. When the operation parameters are abnormal, the warning signal can be sent out in time, and the protection action will be generated in severe cases.

【技术实现步骤摘要】
一种换流阀用水冷却设备试验装置及其试验方法
本专利技术属于直流输电
，涉及一种换流阀用水冷却设备试验装置及其试验方法。
技术介绍
近年来直流输电领域取得了长足的发展，每年都有多条直流输电回路投入生产和使用。除了传统直流工程持续投入建设，柔性直流工程也得到了迅猛的发展。换流阀用水冷却设备是直流输电工程核心设备换流阀的重要辅助设备。无论传统直流工程和柔性直流工程，在任何电压等级的直流输电工程中，换流阀用水冷却设备的可靠性能和稳定运行都是直流输电工程平稳运行的重要因素。换流阀水冷却设备的实验认证之前一直没有统一的标准，各生产企业也多在企业内部以企标为准，直至2013年我国才推出了相关的国家标准--《GB/T30425-2013高压直流输电换流阀水冷却设备》，但至今市场中未出现功能完善的水冷却设备试验装置和试验系统。目前相关的检测，主要由生产企业临时搭建试验管路进行。这种方案中存在很多不足，主要有试验中数据测量多有借用试品水冷却设备自身测量仪表进行，致使检验精度受试品自身仪表精度制约，检验功能不完善，检验设备安全设施不完备等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种换流阀用水冷却设备试验装置及其试验方法，解决了现有技术中数据测量借用试品水冷却设备自身测量仪表进行，致使检验精度受试品自身仪表精度制约；检验功能不完善以及检验设备安全设施不完备的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种换流阀用水冷却设备的试验装置，包括内循环水测量平台、外循环水测量平台、压力试验平台、功率负载装置、测量监控系统和上位机系统；所述的内循环水测量平台的进、出口分别连接于试品内冷部分的供、回水口上，内循环水测量平台的管道上设置有水阻调节阀门；内循环水测量平台的管道上设置有与水阻调节阀门并联的pH值变送器；所述的外循环水测量平台连接于试品内冷部分与试品外冷部分之间的外水回路中；所述的功率负载装置连接在内循环水测量平台中，且与水阻调节阀门并联；所述的压力试验平台两端由预留接口接至内循环水测量平台上；用于对试品进行补水和打压；所述的测量监控系统分别控制连接内循环水测量平台、外循环水测量平台、压力试验平台、功率负载装置，对试验装置所有测量点的数据监控及预警；所述的上位机系统连接测量监控系统，对试验平台的远程操作与监控。作为本专利技术的进一步改进，所述的内循环水测量平台主体由内循环水测量管道构成；内循环水测量管道入口上安装内循环水进口压力变送器、内循环水进口温度变送器、内循环水流量变送器和内循环水电导率变送器；管道出口上安装内循环水出口温度变送器和内循环水出口压力变送器。作为本专利技术的进一步改进，所述的水阻调节阀门是由多个阀门串联构成。作为本专利技术的进一步改进，所述的外循环水测量平台主体由外循环水测量管道构成，外循环水测量上安装外循环水流量变送器、外循环水进口温度变送器和外循环水进口温度变送器。作为本专利技术的进一步改进，所述的外循环水流量变送器的出口管路上安装有三通阀，三通阀一路连通外循环水测量进口。作为本专利技术的进一步改进，所述的功率负载装置为多组可独立控制的水冷电阻；功率负载装置的进、出口通过预留接口连接于内循环水测量平台，与阀体水阻调节阀门并联，功率负载装置的进、出口上均安装调节阀门；出口安装有温度传感器，进口安装有流量传感器。作为本专利技术的进一步改进，所述的压力试验平台由加压泵和补水泵以及水箱构成，压力试验平台的进、出水口均设置有阀门。作为本专利技术的进一步改进，所述的测量监控系统是由PLC主机、触摸屏和相应的测量模块组成的测量监控系统。一种基于所述换流阀用水冷却设备的试验装置的试验方法，包括以下步骤：由水阻调节阀门和功率负载装置模拟换流阀作为试品水冷却设备的模拟阀组，调节试品水冷却设备至试验运行工况，由试验装置的多个测点的测量仪表对试品水冷却设备的运行参数进行全面监测，同时试验装置设置有预警和保护功能，在试品和试验装置的运行参数异常时及时发出预警信号，严重时会产生保护动作。具体包括以下步骤：进行压力试验时，压力试验平台由预留接口接至内循环水测量平台；关闭pH值变送器前后的阀门，由压力试验平台的补水泵对试品及试验装置进行补水，补水完成后，关闭补水泵，并关闭补水管道阀门；在测量监控主机上设置试验压力并启动压力试验平台的加压泵；试品达到试验目标压力后，会自动关闭加压泵，然后关闭加压管道阀门，并保持至试验所需时间；换热性能试验时，由水阻调节阀门和功率负载装置模拟换流阀作为试品水冷却设备的模拟阀组：启动试品内冷却水水机，并调节至额定运行工况；启动功率负载装置，待试品内冷却水温度上升至高于外冷却水温度一定温度时，使外冷却水开始流动并调节流量达到规定值；测量监控系统通过多个测量点的测量仪表对试品水冷却设备的运行参数进行全面监测及预警和保护功能；观察各处温度测点的温度，待其稳定后，记录各处的温度值；计算得到试品的传热系数，完成换热性能试验。水力性能试验时，关闭功率负载装置和pH值变送器前后的阀门，由水阻调节阀门模拟阀组水阻：启动试品内循环水机，使其工作于额定供水流量和供水压力，调节主泵出口处的阀门，调节试品供水流量和压力，记录测点的进阀流量和压力，判断其是否符合要求，完成水力性能试验；水质测量试验时，关闭功率负载装置和pH值变送器前后的阀门，由水阻调节阀门模拟阀组水阻：启动试品内循环水机，使其工作于额定工况，打开pH值变送器前后的阀门，待试品工况稳定后，启动试品去离子支路，待其流量达到额定时，开始计时并监测内冷却水电导率及pH值，如内冷却水电导率稳定至规定范围内时，记录试品内冷却水电导率、pH值和时间，完成试验水质测量试验；连续运行试验时，由水阻调节阀门和功率负载装置模拟换流阀作为试品水冷却设备的模拟阀组：启动试品水冷却设备，使其内外水均达到额定工况，由测量监控系统对试品的运行参数进行全面监测和预警及保护功能，同时观察试品电动机、泵、风机和热交换机运行是否正常，保持试品连续运行至试验要求的时间，完成连续运行试验；进行保护功能试验以及通信和接口试验时时，关闭功率负载装置和pH值变送器两侧阀门，通过水阻调节阀门模拟阀组水阻：启动试品水机，使其运行至额定工况后，通过试品水冷却设备主机模拟故障情况，判断其保护功能是否符合设计要求，进行保护功能试验；检测试品水冷装置主机和其保护控制系统之间的上行及下行信息通讯是否正常，进行通信和接口试验。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过内循环水测量平台、外循环水测量平台、压力试验平台、功率负载装置、测量监控系统和上位机系统六部分组成，其整合了多种换流阀水冷设备型式试验功能至一集合式试验平台，可满足水冷设备除EMC试验外的所有型式试验需求。本专利技术采用整合了多种试验功能的集合式试验平台，试验功能多样，配合接地电阻测试仪、噪声测试仪、和绝缘耐压测试仪则可完成水冷设备除EMC试验外的所有型式试验项目。进一步，本专利技术设置有完善的预警和保护功能，包括参数异常预警，和故障保护功能，可全面的保护试品和试验设备，排除试验过程中的安全隐患。进一步，本专利技术完全采用第三方的测量仪器进行试品参数的测量监控，可实现对试验测量仪表的规范化管理，并且试验参数及测量精度不受试品水冷设备自身条件影响。进一步，通过调整三通阀的开度可灵活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，包括内循环水测量平台(4)、外循环水测量平台(2)、压力试验平台(6)、功率负载装置(5)、测量监控系统(7)和上位机系统(8)；所述的内循环水测量平台(4)的进、出口分别连接于试品内冷部分(3)的供、回水口上，内循环水测量平台(4)的管道上设置有水阻调节阀门(43)；内循环水测量平台(4)的管道上设置有与水阻调节阀门(43)并联的pH值变送器(44)；所述的外循环水测量平台(2)连接于试品内冷部分(3)与试品外冷部分(1)之间的外水回路中；所述的功率负载装置(5)连接在内循环水测量平台(4)中，且与水阻调节阀门(43)并联；所述的压力试验平台(6)两端由预留接口接至内循环水测量平台(4)上；用于对试品进行补水和打压；所述的测量监控系统(7)分别控制连接内循环水测量平台(4)、外循环水测量平台(2)、压力试验平台(6)、功率负载装置(5)，对试验装置所有测量点的数据监控及预警；所述的上位机系统(8)连接测量监控系统(7)，对试验平台进行远程操作与监控。

【技术特征摘要】
1.一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，包括内循环水测量平台(4)、外循环水测量平台(2)、压力试验平台(6)、功率负载装置(5)、测量监控系统(7)和上位机系统(8)；所述的内循环水测量平台(4)的进、出口分别连接于试品内冷部分(3)的供、回水口上，内循环水测量平台(4)的管道上设置有水阻调节阀门(43)；内循环水测量平台(4)的管道上设置有与水阻调节阀门(43)并联的pH值变送器(44)；所述的外循环水测量平台(2)连接于试品内冷部分(3)与试品外冷部分(1)之间的外水回路中；所述的功率负载装置(5)连接在内循环水测量平台(4)中，且与水阻调节阀门(43)并联；所述的压力试验平台(6)两端由预留接口接至内循环水测量平台(4)上；用于对试品进行补水和打压；所述的测量监控系统(7)分别控制连接内循环水测量平台(4)、外循环水测量平台(2)、压力试验平台(6)、功率负载装置(5)，对试验装置所有测量点的数据监控及预警；所述的上位机系统(8)连接测量监控系统(7)，对试验平台进行远程操作与监控。2.根据权利要求1所述一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，所述的内循环水测量平台(4)主体由内循环水测量管道构成；内循环水测量管道入口上安装内循环水进口压力变送器(46)、内循环水进口温度变送器(47)、内循环水流量变送器(48)和内循环水电导率变送器(45)；管道出口上安装内循环水出口温度变送器(42)和内循环水出口压力变送器(41)。3.根据权利要求1所述一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，所述的水阻调节阀门(43)是由多个阀门串联构成。4.根据权利要求1所述一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，所述的外循环水测量平台(2)主体由外循环水测量管道构成，外循环水测量上安装外循环水流量变送器(22)、外循环水进口温度变送器(24)和外循环水进口温度变送器(23)。5.根据权利要求4所述一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，所述的外循环水流量变送器(22)的出口管路上安装有三通阀(21)，三通阀(21)一路连通外循环水测量进口。6.根据权利要求1所述一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，所述的功率负载装置(5)为多组可独立控制的水冷电阻；功率负载装置(5)的进、出口通过预留接口连接于内循环水测量平台(4)，与阀体水阻调节阀门(43)并联，功率负载装置(5)的进、出口上均安装调节阀门；出口安装有温度传感器(51)，进口安装有流量传感器(52)。7.根据权利要求1所述一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，所述的压力试验平台(6)由加压泵和补水泵以及水箱构成，压力试验平台(6)的进、出水口均设置有阀门。8.根据权利要求1所述一种换流阀用水冷却设备的试验装置，其特征在于，所述的测量监控系统(7)是由PLC主机、触摸屏和相应的测量模块组成的测量监控系统。9.一种基于权利要求1所述换流阀用水冷却设备的试验装置的试验方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子萌，胡治龙，黄熹东，王奔，张腾，同聪维，许钒，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，西安高压电器研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61