用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统技术方案

技术编号:27046023 阅读:7 留言:0更新日期:2021-01-12 11:35
本实用新型专利技术涉及一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统。本实用新型专利技术的目的是提供一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,以提高整个换流站运行的可靠性和稳定性。本实用新型专利技术的技术方案是:一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,其特征在于:包括海水循环模块、淡水循环模块和发热设备循环冷却模块,所述海水循环模块和淡水循环模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅰ,所述淡水循环模块和发热设备循环冷却模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅱ。本实用新型专利技术适用于直流输电领域。

【技术实现步骤摘要】
用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统
本技术涉及一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统。适用于直流输电领域。
技术介绍
随着新能源行业的快速发展,海上风电的建设规模日益扩大,随即面临将产生的电力能源输送到相应的用电区域的问题。根据以往的经验,传统的风电输送方式一般采用高压交流的并网方式,但此方式仅局限于小规模、近海的风电场。随着海上风电开发进入深远海大规模开发,高压柔性直流输电方式相对高压交流输电方式较经济,因此建设海上换流站进行换流和升压应运而生。海上换流站在运行过程中换流阀、联接变压器等电气设备会产生大量的热量(万kW级别),及时可靠地冷却各种发射设备是海上换流站安全运行的基本前提。海上换流站地处远海,海水的温度相对稳定,且取之不尽,因地制宜地考虑以海水作为冷却水源,具有非常明显的成本优势。然而,由于海水成分复杂以及具有较强的腐蚀性,不适合直接用于换流站各种设备的冷却。如果采用海水直接与发热设备内冷却介质进行换热冷却,一旦发生渗漏,高电导率的海水进入低电导率的内冷循环系统中,会严重影响设备的正常运行,甚至引起设备的停运或损毁。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:针对上述存在的问题,提供一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,以提高整个换流站运行的可靠性和稳定性。本技术所采用的技术方案是:一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,其特征在于:包括海水循环模块、淡水循环模块和发热设备循环冷却模块,所述海水循环模块和淡水循环模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅰ,所述淡水循环模块和发热设备循环冷却模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅱ。所述海水循环模块具有海水泵组,海水泵组吸水口位于海平面以下,海水泵组出水口经海水过滤器连通所述换热器Ⅰ的冷侧输入端,换热器Ⅰ的冷侧输出端经出水管接入到海中。所述淡水循环模块具有连通所述换热器Ⅰ热侧输出端和换热器Ⅱ冷侧输入端的淡水管路Ⅰ,以及连通所述换热器Ⅱ冷测输出端和换热器Ⅰ热侧输入端的淡水管路Ⅱ,其中淡水管路Ⅰ上装有离心泵组。所述淡水管路Ⅰ上接有淡水补充及稳压装置。还包括空调冷凝换热器,空调冷凝换热器连接所述海水循环模块,以将海水作为冷源;空调冷凝换热器连接所述发热设备循环冷却模块,以冷却电气设备散发到空气中的热量作为热源。所述海水循环模块还包括防海洋生物装置。所述防海洋生物装置采用次氯酸钠发生器。本技术的有益效果是:通过海水循环模块和淡水循环模块利用了海水和淡水的热传递,对海上平台各发热设备进行有效冷却。本专利技术中海水流动的区域位于外部冷却的部分,而对于整个冷却系统而言仅占较小的一部分,淡水在系统中所占比例较大。当系统使用淡水运行时,对管道和阀门附件等的腐蚀会大大减小,需要定期维护的周期明显增长,维护成本降低,并且淡水运行条件下对管材和附件的材料要求降低,可选用范围增大,材料成本降低。本专利技术系统内部的温度通过泵组启动数量和频率来控制,与海水温度无关,可保持稳定的温度,有助于减小机械磨损,节约电能。当设备温度较高时,相应泵组启动的频率和数量会适当增加;当设备温度较低时,减少相应泵组启动的频率和数量,以保持整体系统温度在一定范围内的稳定。附图说明图1为实施例的结构示意图。图中:1、海水泵组;2、海水过滤器;3、换热器Ⅰ;4、空调冷凝换热器;5、淡水补充及稳压装置;6、离心泵组;7、换热器Ⅱ;701、阀冷换热器;702、变压器换热器;8、防海洋生物装置。具体实施方式如图1所示,本实施例为一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,包括海水循环模块、淡水循环模块和发热设备循环冷却模块,其中在海水循环模块和淡水循环模块之间设有若干个换热器Ⅰ,在淡水循环模块和发热设备循环冷却模块之间设有若干个换热器Ⅱ。本例中海水循环模块具有海水泵组、海水过滤器和防海洋生物装置,海水泵组的吸水口位于海平面以下一定距离,海水泵组的出水口经海水过滤器后连通3个换热器Ⅰ的冷侧输入端,换热器Ⅰ的冷侧输出端经出水管接入到海中。本实施例中防海洋生物装置采用次氯酸钠发生器,经海水过滤器处理后的部分海水进入防海洋生物装置,装置通过电解海水产生次氯酸钠,输送到海水泵组吸水口处,保证海水循环单元所有管段、部件不受海洋生物影响。本实施例中淡水循环模块具有淡水管路Ⅰ和淡水管路Ⅱ,淡水管路Ⅰ连通换热器Ⅰ热侧输出端和换热器Ⅱ冷侧输入端,且淡水管路Ⅰ上装有离心泵组;淡水管路Ⅱ连通换热器Ⅱ冷测输出端和换热器Ⅰ热侧输入端。本例中在淡水管路Ⅰ上接有淡水补充及稳压装置,通过补充淡水和调节管道压力来保证中间淡水循环单元的稳定,进一步保障整个冷却系统的正常运行。本实施例中换热器Ⅱ包括阀冷换热器和变压器换热器,本例中发热设备循环冷却模块包括接于阀冷换热器热侧输入端的去离子水管路Ⅰ和接于阀冷换热器热侧输出端的去离子水管路Ⅱ,以及接于变压器换热器热侧输入端的变压器油管路Ⅰ和接于变压器换热器热侧输出端的变压器油管路Ⅱ。本实施例还包括空调冷凝换热器,海水循环模块中经海水过滤器处理后的部分海水进入空调冷凝换热器冷侧输入端,空调冷凝换热器冷侧输出端经出水管接入到海中;空调冷凝换热器连接发热设备循环冷却模块。夏天环境温度较高时,空调冷凝换热器以海水为冷源,通过空调系统进行制冷;冬天环境温度较低时,空调冷凝换热器以设备发热量为热源,通过空调系统进行制热供暖。本实施例的冷却方法如下:去离子水和变压器油与被冷却设备进行第一次热交换,得到高温内冷水和高温变压器油;高温内冷水和高温变压器油分别同时与中间的淡水循环模块的低温淡水进行第二次热交换,低温淡水转变为高温淡水;高温淡水与海水循环模块的低温海水进行第三次热交换,形成高温海水,并将所述高温海水排到大海内。上述实施例仅用于解释说明本技术的专利技术构思,而非对本技术权利保护的限定,凡利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动,均应落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,其特征在于:包括海水循环模块、淡水循环模块和发热设备循环冷却模块,所述海水循环模块和淡水循环模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅰ(3),所述淡水循环模块和发热设备循环冷却模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅱ(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,其特征在于:包括海水循环模块、淡水循环模块和发热设备循环冷却模块,所述海水循环模块和淡水循环模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅰ(3),所述淡水循环模块和发热设备循环冷却模块之间设有若干用于两者间热量交换的换热器Ⅱ(7)。


2.根据权利要求1所述的用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,其特征在于:所述海水循环模块具有海水泵组(1),海水泵组(1)吸水口位于海平面以下,海水泵组(1)出水口经海水过滤器(2)连通所述换热器Ⅰ(3)的冷侧输入端,换热器Ⅰ(3)的冷侧输出端经出水管接入到海中。


3.根据权利要求1所述的用于海上柔性直流输电工程换流站的公用冷却系统,其特征在于:所述淡水循环模块具有连通所述换热器Ⅰ(3)热侧输出端和换热器Ⅱ(7)冷侧输入端的淡水管路Ⅰ,以及连通所述换热器Ⅱ(7)冷测输出...

【专利技术属性】
技术研发人员:许峥许钢颜加明袁金霖陈昊铭范京申赵生校俞华锋骆育真黄璁
申请(专利权)人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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