本发明专利技术涉及一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统和方法，包括：海水循环模块通过第一换热器与淡水循环模块连接；淡水循环模块通过第二换热器与阀冷循环模块连接；海水循环模块中海水经过海水泵流入第一换流器，经过换热后流入海中，在海水泵和第一换热器之间的管路上设置泄水孔；淡水循环模块包括连接第一换热器和第二换热器的循环管路，在第一换热器的旁侧设置一与其并联的旁通阀；阀冷循环模块包括与第二换热器的输出端连接的换流阀组件和三通阀，换流阀组件与三通阀的一端连接，三通阀的另一端与第二换热器的输入端连接，三通阀的第三端连接换流阀组件和第二换热器的输出端之间的管路。其提高了水冷系统和被冷却部件运行的可靠性。运行的可靠性。运行的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统和方法
[0001]本专利技术涉及一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统和方法，属于直流输电领域，特别涉及海上柔性直流输电换流站的水冷设备。
技术介绍
[0002]随着海上作业的用电量不断增加，以及对海洋深度开发，从陆地上对海上平台进行输电已经不能满足海上作业的需求，故海上的输电换流站应运而生。柔性直流输电以其可以实现换流阀的自我关断与开通、对受端电网短路容量没有要求，无换相失败问题和控制灵活等优点，广泛用于海上的输电换流站。
[0003]目前，从世界范围看，海上柔性直流输电换流站主要集中在欧洲北海地区，该地区在冬季气温普遍在零摄氏度以下，从而导致海上柔性直流输电换流站的冷却系统中的管道结冻，以及冷却水温度较低，并可能在管道表面发生凝露，从而对换流站的运行造成重大的安全隐患。从我国的实际情况看，海上柔性直流输电换流站在冬季时也存在环境温度降至零度以下的问题。故水冷系统不仅要考虑满足最高温情况下散热设备的最大散热容量，还需要保证低温、低负荷下，水冷系统和管道不产生结冻、凝露等现象，对设备产生损坏或者影响系统的正常运行。
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统和方法，其能预防水冷系统外部管道结冻，并提高了水冷系统和被冷却部件运行的可靠性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，包括：海水循环模块、淡水循环模块、阀冷循环模块、第一换热器和第二换热器；海水循环模块通过第一换热器与淡水循环模块连接；淡水循环模块通过第二换热器与阀冷循环模块连接；海水循环模块中海水经过海水泵流入第一换流器，经过换热后流入海中，在海水泵和第一换热器之间的管路上设置泄水孔；淡水循环模块包括连接第一换热器和第二换热器的循环管路，在第一换热器的旁侧设置一与其并联的旁通阀；阀冷循环模块包括与第二换热器的输出端连接的换流阀组件和三通阀，换流阀组件与三通阀的一端连接，三通阀的另一端与第二换热器的输入端连接，三通阀的第三端连接换流阀组件和第二换热器的输出端之间的管路；通过调整泄水孔、旁通阀和三通阀的开度控制水冷系统中冷却水的温度。
[0006]进一步，海水循环模块还包括海水过滤器，用于过滤海水中的杂质，海水过滤器设置在泄水孔和第一换热器的输入端之间。
[0007]进一步，阀冷循环模块中还包括脱气罐，脱气罐设置在换流阀组件和三通阀之间，脱气罐中设置加热器，用于对管道中的冷却水进行加热。
[0008]进一步，换流阀组件和第二换热器的输出端之间的管路上还设置有过滤器，三通阀的第三端与过滤器的输入端连接。
[0009]进一步，三通阀为两个，两个三通阀并联，过滤器为两个，两个过滤器并联。
[0010]进一步，换流阀组件和第二换热器的输出端之间的管路上敷设伴热保温层。
[0011]进一步，伴热保温层包括导电母线、导电聚合物、绝缘层、屏蔽层和防护外护套，导电母线为最内层，其外层敷设导电聚合物，导电聚合物外层敷设绝缘层，绝缘层外敷设屏蔽层，屏蔽层外设置防护外护套。
[0012]本专利技术还公开了一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷方法，采用上述任一项的海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，包括：若海水温度低于设定值，逐一停止正在运行的海水泵，并测试阀内冷却水温度，如保持稳定则不再继续停运海水泵，待海水温度正常后，恢复已经停运的海水泵；若海水泵只剩最后一台运行，但阀内冷却水温度仍然低于设定值，则开启旁通阀，调节淡水循环模块流经第一散热器的流量；若旁通阀已全部开启，但阀内冷却水温度仍然低于设定值，则调节三通阀，以调节管道中水温；若三通阀全部关闭，阀内冷却水温度仍然低于设定值，则开启加热器，对管道中的冷却水进行加热；若加热器已经达到最大功率，阀内冷却水温度仍然低于设定值，启动管路上敷设的伴热保温层，确保阀内循环水温高于凝露温度。
[0013]进一步，当换流阀停运时，海水泵全部停运，泄水孔自动启用，排空全部管道内海水；淡水循环模块保持运行，旁通阀关闭；阀冷循环模块保持运行，调节三通阀、加热器和伴热保温层，使阀内循环水温高于凝露温度。
[0014]进一步，三通阀的控制方法为：冷却水进阀温度在高温段时，三通阀执行全开状态，保证全部冷却水通过第二换热器；冷却水进阀温度在中温段时，三通阀的阀门开度由PLC控制，通过控制三通阀的阀门开度大小来调节淡水循环模块和阀冷循环模块的流量比例，使冷却水进阀温度保持在20℃～25℃之间；冷却水进阀温度在低温段时，使三通阀处于关闭状态。
[0015]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本专利技术中方案能够有效预防水冷系统外部管道结冻；能够控制三循环水冷系统介质运行在最佳温度区间，能够提高水冷系统和被冷却部件运行的可靠性。
附图说明
[0016]图1是本专利技术一实施例中海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统的结构示意图；
[0017]图2是本专利技术一实施例中阀内循环模块的结构示意图；
[0018]图3是本专利技术一实施例中伴热保温层的结构示意图。
[0019]附图标记：
[0020]1‑
海水循环模块；2
‑
淡水循环模块；3
‑
阀冷循环模块；4
‑
海水泵；5
‑
泄水孔；6
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旁通阀；7
‑
第一水泵；8
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过滤器；9
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换流阀组件；10
‑
脱气罐；11
‑
第二水泵；12
‑
三通阀；13
‑
加热器；14
‑
伴热保温层；141
‑
导电母线；142
‑
导电聚合物；143
‑
绝缘层；144
‑
屏蔽层；145
‑
防护外护套。
具体实施方式
[0021]为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方向，通过具体实施例对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本专利技术，它们不应
该理解成对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]为了克服现有技术中海上柔性直流输电换流站水冷系统管道容易结冻，以及冷却水温度较低，可能在管道表面发生凝露的技术问题，提出了一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统和方法，其通过在海水循环模块中设置泄水孔，在淡水循环模块中设置旁通阀，在阀内循环模块中设置三通阀、加热器13和伴热保温层14，对整个水冷系统中冷却水的温度进行调节，使其能够在最佳的温度内工作，防止温度过低导致的管道结冻，或管道表面发生凝露的问题，有效提高了水冷系统和被冷却部件运行的可靠性。下面结合附图，通过实施例对本专利技术的技术方案进行详细阐述。
[0023]实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，其特征在于，包括：海水循环模块、淡水循环模块、阀冷循环模块、第一换热器和第二换热器；所述海水循环模块通过所述第一换热器与所述淡水循环模块连接；所述淡水循环模块通过所述第二换热器与所述阀冷循环模块连接；所述海水循环模块包括海水泵，海水经过海水泵流入所述第一换流器，经过换热后流入海中，在所述海水泵和第一换热器之间的管路上设置泄水孔；所述淡水循环模块包括连接所述第一换热器和第二换热器的循环管路，在所述第一换热器的旁侧设置一与其并联的旁通阀；所述阀冷循环模块包括与第二换热器的输出端连接的换流阀组件和三通阀，所述换流阀组件与三通阀的一端连接，所述三通阀的另一端与所述第二换热器的输入端连接，所述三通阀的第三端连接所述换流阀组件和第二换热器的输出端之间的管路；通过调整所述泄水孔、旁通阀和三通阀的开度控制所述水冷系统中冷却水的温度。2.如权利要求1所述的海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，其特征在于，所述海水循环模块还包括海水过滤器，用于过滤海水中的杂质，所述海水过滤器设置在所述泄水孔和所述第一换热器的输入端之间。3.如权利要求1或2所述的海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，其特征在于，所述阀冷循环模块中还包括脱气罐，所述脱气罐设置在所述换流阀组件和三通阀之间，所述脱气罐中设置加热器，用于对管道中的冷却水进行加热。4.如权利要求1或2所述的海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，其特征在于，所述换流阀组件和第二换热器的输出端之间的管路上还设置有过滤器，所述三通阀的第三端与所述过滤器的输入端连接。5.如权利要求4所述的海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，其特征在于，所述三通阀为两个，两个三通阀并联；所述过滤器也为两个，两个过滤器并联。6.如权利要求1或2所述的海上柔性直流输电换流站防冻水冷系统，其特征在于，所述换流阀组件和第二换热器的输出端之间的管路上敷设伴热保温层。7.如权利要求6所述的海上柔性直流输电换流站防冻水冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：文卫兵，杨勇，王加龙，石岩，曹燕明，樊纪超，魏鹏，许伟，魏争，李琦，晁阳，韩海银，赵华峰，魏杰儒，付磊，
申请(专利权)人：中电普瑞电力工程有限公司广州高澜节能技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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