一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统技术方案

本申请实施例提供一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统，包括晶闸管、冷却器、均压电极、循环水泵、膨胀水箱和控制器；冷却器通过管路与均压电极以及循环水泵连通，形成循环管路；循环管路另与膨胀水箱连通；膨胀水箱内设有用于检测循环管中去离子水乙二醇浓度的检测仪表，还设有用于向膨胀水箱内添加乙二醇溶液的加液装置；当所述去离子水中乙二醇的当前浓度低于预设阈值时，控制器根据乙二醇的当前浓度和循环水量，控制加液装置向所述膨胀水箱中添加乙二醇溶液。本申请提供的系统结构简单，向去离子水中添加的乙二醇，能有效地抑制高压直流换流阀内冷水系统金属腐蚀，为解决实际生产中的阀内冷水系统金属腐蚀的问题提供研究依据。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统
本申请涉及电力工程
，尤其涉及一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统。
技术介绍
换流阀是高压直流输电工程的核心设备。换流阀的冷却系统分为阀内冷水系统和阀外冷水系统，其中，阀内冷水系统是一个“属于辅助但实际中却处于绝对核心的地位”的特殊的系统。阀内冷水系统将换流站生产过程晶闸管产生的热量接收并转移到阀外冷水系统，进行散热，以确保晶闸管的工作温度稳定在一个合适的数值。所以，换流阀的冷却系统，尤其是阀内冷水系统如果出现故障，将直接影响直流输电系统的可靠性。据不完全统计，对1990-2015年、29座直流输电换流站160余次故障的统计分析，涉及由直流换流站阀冷却水系统引起的故障40余次，占25％左右。在换流阀冷却水系统43余次故障中，由阀内冷水系统所引起的37次，占86％，其中导致停运和跳闸26次，贡献度为81％；而内冷水系统中因金属腐蚀结垢引起的故障也不在少数。因此，研究一种内冷水系统金属腐蚀抑制的方法迫在眉睫。现有技术中，阀内冷水系统在预防金属腐蚀方面，主要是严格控制水质条件，如控制电导率在<0.5μs/cm，来预防与冷水接触部件的金属腐蚀。通常，用于控制水质的净化装置被安装在阀内冷水系统中，循环冷水进行实时净化。但是，由于检测仪表的精度及灵敏度以及净化装置的净化能力的限制，一旦水质发生急剧恶化，水质中的杂质等易导致金属腐蚀的物质，在阀内部件表面残留或堆积，将直接导致金属腐蚀的速度加快。因此，如何更为安全有效地预防阀内冷水系统的金属腐蚀，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请提供一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统，为解决实际生产中的阀内冷水系统金属腐蚀的问题提供研究依据。本申请实施例提供一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统，包括晶闸管和用于冷却所述晶闸管的冷却器，还包括均压电极、循环水泵、膨胀水箱和控制器；所述冷却器通过管路与所述均压电极以及所述循环水泵连通，形成循环管路；所述循环管路另与所述膨胀水箱连通；所述循环管路内流通含有乙二醇的去离子水；所述膨胀水箱内设有用于检测所述去离子水中乙二醇浓度的检测仪表，还设有用于向膨胀水箱内添加乙二醇溶液的加液装置；所述检测仪表和所述加液装置均与所述控制器相连接；当所述去离子水中乙二醇的当前浓度低于预设阈值时，所述控制器根据乙二醇的当前浓度和循环水量，控制所述加液装置向所述膨胀水箱中添加乙二醇溶液。优选地，所述去离子水的电导率低于1μS/cm。优选地，所述去离子水中乙二醇的体积浓度为30％-60％。优选地，所述循环管路上设有温度检测仪表和换水阀；所述温度检测仪表及所述换水阀均与所述控制器连接；当所述去离子水的温度高于预设上限值时，所述控制器控制所述换水阀和所述膨胀水箱的阀门开启，直到去离子水的温度低于预设下限值。优选地，所述系统还包括与所述循环管路连通的净化管路；所述净化管路包括离子交换器；所述离子交换器内设置有苯乙烯系阳离子交换树脂和苯乙烯系阴离子交换树脂中的至少一种。优选地，所述净化管路和所述循环管路间设置有水阀。优选地，所述冷却器包括用于冷却所述晶闸管的第一冷却器和第二冷却器；所述第一冷却器和所述第二冷却器分别设置于所述晶闸管的两端；所述第一冷却器和所述第二冷却器分别与所述循环管路连通，形成回路。优选地，所述循环管路上设有用于计量所述去离子水流量的流量计。优选地，所述循环管路上设有用于检测所述去离子水的电导率的电导率仪；所述电导率仪与所述控制器连接。优选地，所述循环管路上设有用于检测去离子水酸碱度的pH计和用于测量去离子水中的氧气含量的氧量分析仪。由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统，包括晶闸管和用于冷却所述晶闸管的冷却器，还包括均压电极、循环水泵、膨胀水箱和控制器；冷却器通过管路与均压电极以及循环水泵连通，形成循环管路；循环管路另与膨胀水箱连通；循环管路内流通含有乙二醇的去离子水；膨胀水箱内设有用于检测所述去离子水中乙二醇浓度的检测仪表，还设有用于向膨胀水箱内添加乙二醇溶液的加液装置；用于检测所述去离子水中乙二醇浓度的检测仪表和所述加液装置均与控制器相连接；当所述去离子水中乙二醇的当前浓度低于预设阈值时，所述控制器根据乙二醇的当前浓度和循环水量，控制所述加液装置向所述膨胀水箱中添加乙二醇溶液。本申请提供的系统结构简单，向去离子水中添加的乙二醇，能有效地抑制高压直流换流阀内冷水系统金属腐蚀，为解决实际生产中的阀内冷水系统金属腐蚀的问题提供研究依据。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请根据一示例性实施例示出的一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统的结构示意图；图2为铝在乙二醇溶液中电化学阻抗谱等效电路示意图；图3为乙二醇浓度(％V/V)与冰点关系图。图示说明：1-晶闸管；2-冷却器；21-第一冷却器；22-第二冷却器；3-均压电极；4-循环水泵；5-膨胀水箱；6-控制器；7-循环管路；8-去离子水；9-用于检测所述去离子水8中乙二醇浓度的检测仪表；10-加液装置；11-温度检测仪表；12-换水阀；13-净化管路；14-离子交换器；15-水阀；16-流量计；17-电导率仪；18-pH计；19-氧量分析仪。具体实施方式参见图1，为本申请实施例提供的一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统的结构示意图。由图1可知，系统包括晶闸管1和用于冷却所述晶闸管1的冷却器2，还包括均压电极3、循环水泵4、膨胀水箱5和控制器6；所述冷却器2通过管路与所述均压电极3以及所述循环水泵4连通，形成循环管路7；所述循环管路7另与所述膨胀水箱5连通；所述循环管路7内流通含有乙二醇的去离子水8；所述膨胀水箱5内设有用于检测所述去离子水8中乙二醇浓度的检测仪表9，还设有用于向膨胀水箱5内添加乙二醇溶液的加液装置10；所述检测仪表9和所述加液装置10均与所述控制器6相连接；当所述去离子水8中乙二醇的当前浓度低于预设阈值时，所述控制器6根据乙二醇的当前浓度和循环水量，控制所述加液装置10向所述膨胀水箱5中添加乙二醇溶液。在本实施例中，去离子水作为散热介质，将其电导率低于1μS/cm；循环水泵4用于为去离子水的提供循环动力。实际上，散热介质也可以选用正常自来水，本申请优选去离子水，因其具有更好的化学稳定性，能够进一步抑制金属腐蚀的发生。本申请利用控制器6控制去离子水的理化特征，例如，pH值，电导率，温度以及乙二醇的浓度等，以提高阀内冷水系统的化学稳定性和电化学稳定性。膨胀水箱5用于缓冲系统内去离子水的压力，同时作为补充去离子水以及添加乙二醇溶液的入口。本申请实施例主要通过向去离子水中添加一定浓度的乙二醇，从而抑制阀内冷水系统的金属腐蚀。乙二醇俗名甘醇，化学式为HOCH2CH2OH，有甜味的无色透明、无机械杂质的勃稠液体，沸点为198℃，冰点是-12.6℃。乙二醇的结构与水分子结构相似，都有两个轻基，因此，能完全互溶。混合后由于改变了冷却水的蒸气压，冰点显著降低。利用控制器6和相关检测仪表，将换流阀内冷水系统中去离子水的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统，包括晶闸管和用于冷却所述晶闸管的冷却器，其特征在于，还包括均压电极、循环水泵、膨胀水箱和控制器；所述冷却器通过管路与所述均压电极以及所述循环水泵连通，形成循环管路；所述循环管路另与所述膨胀水箱连通；所述循环管路内流通含有乙二醇的去离子水；所述膨胀水箱内设有用于检测所述去离子水中乙二醇浓度的检测仪表，还设有用于向膨胀水箱内添加乙二醇溶液的加液装置；所述检测仪表和所述加液装置均与所述控制器相连接；当所述去离子水中乙二醇的当前浓度低于预设阈值时，所述控制器根据乙二醇的当前浓度和循环水量，控制所述加液装置向所述膨胀水箱中添加乙二醇溶液。

【技术特征摘要】
1.一种高压直流换流阀内冷水模拟防腐系统，包括晶闸管和用于冷却所述晶闸管的冷却器，其特征在于，还包括均压电极、循环水泵、膨胀水箱和控制器；所述冷却器通过管路与所述均压电极以及所述循环水泵连通，形成循环管路；所述循环管路另与所述膨胀水箱连通；所述循环管路内流通含有乙二醇的去离子水；所述膨胀水箱内设有用于检测所述去离子水中乙二醇浓度的检测仪表，还设有用于向膨胀水箱内添加乙二醇溶液的加液装置；所述检测仪表和所述加液装置均与所述控制器相连接；当所述去离子水中乙二醇的当前浓度低于预设阈值时，所述控制器根据乙二醇的当前浓度和循环水量，控制所述加液装置向所述膨胀水箱中添加乙二醇溶液。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述去离子水的电导率低于1μS/cm。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述去离子水中乙二醇的体积浓度为30％-60％。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述循环管路上设有温度检测仪表和换水阀；所述温度检测仪表及所述换水阀均与所述控制器连接；当所述去离子水的温度高于预设上限值时，所述控制器控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：何潇，郭新良，夏桓桓，周金龙，李宗红，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53