一种直流输电换流阀双配水冷却系统技术方案

本发明专利技术主要涉及一种直流输电换流阀双配水冷却系统，依次包括流量切换模块、三通阀、外冷闭式冷却塔、主循环过滤器、检测切换模块、换流阀发热组件、脱气罐和各组件间的连接管路；其中所述三通阀一端连接流量切换模块，一端连接外冷闭式冷却塔，另一端连接在外冷闭式冷却塔与主循环过滤器之间的连接管路上。本发明专利技术的有益效果在于提供了一种直流输电换流阀双配水冷却系统，相比现有技术，其可以方便的实现循环回路中介质流量的可调及控制，能满足不同试验工况的需求；可以根据换流阀热负荷的变化，使冷却水的进阀温度稳定在设定的范围内，保障换流阀的可靠运行；流量及扬程的调节范围更宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷却系统，特别涉及一种直流输电换流阀双配水冷却系统。
技术介绍
直流输电换流阀试验中需采用密闭式循环冷却系统，它主要包括内冷却系统、外冷却系统、内外冷连接水系统以及控制系统等。其中内冷却系统包括主循环回路、去离子支路、稳压系统、补水系统等。主循环回路中，恒定压力和流速的冷却介质，通过主循环泵的动力循环，进入外部空气冷却器，将直流输电换流阀发出的热量在空气冷却器中与外部空气进行热交换，冷却后的冷却介质再进入主循环回路，回流到主循环泵入口，形成密闭式循环冷却系统。换流阀试验过程中采用不同电压等级的阀组件，试验过程中各个阀组件的发热损耗也将不同。为满足不同阀组件的试验要求，密闭式循环冷却系统需要具备流量调节范围宽、流量可控的条件，并能够保持恒流量供水。现有的直流输电换流阀水冷系统调节范围较窄，要么在水冷需求量较大时水流量不足，无法满足降温要求，要么在水冷需求量较小时无法降低至低流量，造成浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种调节范围宽、流量可控的直流输电换流阀双配水冷却系统。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种直流输电换流阀双配水冷却系统，依次包括流量切换模块、三通阀、外冷闭式冷却塔、主循环过滤器、检测切换模块、换流阀发热组件、脱气罐和各组件间的连接管路；其中所述三通阀一端连接流量切换模块，一端连接外冷闭式冷却塔，另一端连接在外冷闭式冷却塔与主循环过滤器之间的连接管路上，可以精确有效的调节进入内循环及外冷闭式冷却塔的流量；所述流量切换模块包括并联连接的第一循环模块和第二循环模块，所述第一循环模块依次包括第一入口压力表、第一主循环泵、第一出口压力表；所述第二循环模块依次包括第二入口压力表、第二主循环泵、第二出口压力表；所述第一主循环泵和第二主循环泵的两端均设有阀门；所述第一主循环泵和第二主循环泵均为变频泵，且第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围不同；所述检测切换模块包括并联连接的第一检测模块和第二检测模块；所述第一检测模块依次包括第一温度传感器、第一压力表和第一流量传感器；所述第二检测模块依次包括第二温度传感器、第二压力表和第二流量传感器；所述第一检测模块和第二检测模块的两端均设有阀门。当启用第一循环模块时，第一主循环泵两端的阀门打开，第二主循环泵两端的阀门关闭；与此同时，第一检测模块两端的阀门打开，第二检测模块两端的阀门关闭；当启用第二循环模块时，第二主循环泵两端的阀门打开，第一主循环泵两端的阀门关闭；与此同时，第二检测模块两端的阀门打开，第一检测模块两端的阀门关闭。由于第一主循环泵和第二主循环泵流量可调节范围不同，通过第一循环模块和第二循环模块切换的方式实现了较宽的流量调节范围；如果仅采用一台主循环泵试图实现较宽的流量调节范围，极有可能无法采购到合乎要求的循环泵，即便能够采购得到，其购买成本和维护使用成本也大大超过本方案。优选的，所述第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围部分重合。第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围部分重合保证了第一主循环泵和第二主循环泵切换时可以无缝切换；其工作原理是：调节较小流量的主循环泵的功率至流量达到重合范围；调节较大流量的主循环泵功率至流量相当，此时关闭较小流量的主循环泵两端的阀门，同时开启较大流量的主循环泵两端的阀门即可实现无缝切换；有助于延长直流输电换流阀双配水冷却系统的使用寿命，降低故障率。优选的，所述第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围重合部分的上下限差值小于第一主循环泵流量可调节范围上下限差值的20%；或小于第二主循环泵流量可调节范围上下限差值的20%。第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围重合部分的上下限差值如过大，会造成第一主循环泵和/或第二主循环泵性能上的浪费。优选的，所述直流输电换流阀双配水冷却系统还依次设有若干个并联设置的离子交换器和离子交换器过滤器；所述离子交换器的入口处与过滤器和检测切换模块之间的连接管路连接；所述离子交换器过滤器的出口与脱气罐和流量切换模块之间的管路相连。优选的，所述离子交换器过滤器的出口处设置有缓冲罐及氮气瓶；从离子交换器过滤器中流出的冷却介质先进入缓冲罐，再从缓冲罐底部流出，进入检测切换模块；所述缓冲罐的顶部充满氮气，当系统中冷却介质因温度产生体积变化时，氮气瓶自动给缓冲罐顶部补气，以保持管路的压力和冷却介质的充满。优选的，所述流输电换流阀双配水冷却系统中还设置有补水罐及补水泵；当系统中出现压力波动缓冲罐液位低于设定值时，系统可以启动补水泵自动补水。优选的，所述补水泵出口处设置有精密过滤器，可以有效脱除系统中冷却介质的离子，长期维持冷却介质的电导率保持在较低水平，从而保障系统可靠运行。优选的，所述离子交换器设置有1~4个。本专利技术的有益效果在于提供了一种直流输电换流阀双配水冷却系统；相比现有技术，其可以方便的实现循环回路中介质流量的可调及控制，能满足不同试验工况的需求；可以根据换流阀热负荷的变化，使冷却水的进阀温度稳定在设定的范围内，保障换流阀的可靠运行；流量及扬程的调节范围更宽。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的直流输电换流阀双配水冷却系统的具体实施方式的结构示意图；图中标志：1、第一主循环泵；2、第二主循环泵；31、第一出口压力表；32、第二出口压力表；4、三通阀；5、外冷闭式冷却塔；6、主循环过滤器；7、第一温度传感器；8、第一压力表；9、第一流量传感器；10、第二温度传感器；11、第二压力表；12、第二流量传感器；13、换流阀发热组件；14、脱气罐；151、第一入口压力表；152、第二入口压力表；16、氮气瓶；17、缓冲罐；18、离子交换器过滤器；19、离子交换器；20、补水罐出口过滤器；21、补水泵；22、补水罐。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，本专利技术提供了一种直流输电换流阀双配水冷却系统，依次包括流量切换模块、三通阀4、外冷闭式冷却塔5、主循环过滤器6、检测切换模块、换流阀发热组件13、脱气罐14和各组件间的连接管路；其中三通阀4一端连接流量切换模块，一端连接外冷闭式冷却塔5，另一端连接在外冷闭式冷却塔5与主循环过滤器6之间的连接管路上，可以精确有效的调节进入内循环及外冷闭式冷却塔5的流量；流量切换模块包括并联连接的第一循环模块和第二循环模块，所述第一循环模块依次包括第一入口压力表151、第一主循环泵1、第一出口压力表31；第二循环模块依次包括第二入口压力表152、第二主循环泵2、第二出口压力表32；第一主循环泵1和第二主循环泵2的两端均设有阀门；第一主循环泵1和第二主循环泵2均为变频泵；所述检测切换模块包括并联连接的第一检测模块和第二检测模块；所述第一检测模块依次包括第一温度传感器、第一压力表和第一流量传感器；所述第二检测模块依次包括第二温度传感器、第二压力表和第二流量传感器；所述第一检测模块和第二检测模块的两端均设有阀门。在本专利技术的一个优选例中，第一主循环泵1的流量调节范围为0~35m3/h，第二主循环泵2的流量调节范围为30~70m3/h。目前此装置已经试验成功，并在常州博瑞电力自动化设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流输电换流阀双配水冷却系统，其特征在于依次包括流量切换模块、三通阀、外冷闭式冷却塔、主循环过滤器、检测切换模块、换流阀发热组件、脱气罐和各组件间的连接管路；其中所述三通阀一端连接流量切换模块，一端连接外冷闭式冷却塔，另一端连接在外冷闭式冷却塔与主循环过滤器之间的连接管路上；所述流量切换模块包括并联连接的第一循环模块和第二循环模块，所述第一循环模块依次包括第一入口压力表、第一主循环泵、第一出口压力表；所述第二循环模块依次包括第二入口压力表、第二主循环泵、第二出口压力表；所述第一主循环泵和第二主循环泵的两端均设有阀门；所述第一主循环泵和第二主循环泵均为变频泵，且第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围不同；所述检测切换模块包括并联连接的第一检测模块和第二检测模块；所述第一检测模块依次包括第一温度传感器、第一压力表和第一流量传感器；所述第二检测模块依次包括第二温度传感器、第二压力表和第二流量传感器；所述第一检测模块和第二检测模块的两端均设有阀门。

【技术特征摘要】
1.一种直流输电换流阀双配水冷却系统，其特征在于依次包括流量切换模块、三通阀、外冷闭式冷却塔、主循环过滤器、检测切换模块、换流阀发热组件、脱气罐和各组件间的连接管路；其中所述三通阀一端连接流量切换模块，一端连接外冷闭式冷却塔，另一端连接在外冷闭式冷却塔与主循环过滤器之间的连接管路上；所述流量切换模块包括并联连接的第一循环模块和第二循环模块，所述第一循环模块依次包括第一入口压力表、第一主循环泵、第一出口压力表；所述第二循环模块依次包括第二入口压力表、第二主循环泵、第二出口压力表；所述第一主循环泵和第二主循环泵的两端均设有阀门；所述第一主循环泵和第二主循环泵均为变频泵，且第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围不同；所述检测切换模块包括并联连接的第一检测模块和第二检测模块；所述第一检测模块依次包括第一温度传感器、第一压力表和第一流量传感器；所述第二检测模块依次包括第二温度传感器、第二压力表和第二流量传感器；所述第一检测模块和第二检测模块的两端均设有阀门。2.根据权利要求1所述的直流输电换流阀双配水冷却系统，其特征在于所述第一主循环泵和第二主循环泵的流量可调节范围部分重合。3.根据权利要求1所述的直流输电换流阀双配水冷却系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉亮，许俊，李明政，郑登升，姜波，赵盛国，高晟辅，
申请(专利权)人：常州博瑞电力自动化设备有限公司，南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32