一种变电站一二次设备自然水源冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种变电站一二次设备自然水源冷却系统，包括引水管、第一流管、第二流管、热交换机构成，第一流管与一二次设备连接，一二次设备另一端通过引水管连接自然水源，第一流管和第二流管作运输待冷却水的主干道，第一流管与热交换机进水口连接，热交换机的出水口与第二流管连接；通过引水管将自然水源引入冷却系统循环，可实现冷却设备节约大量的运行耗能及设备占地面积，降低发热设备的投资及运营成本；采用自然水源作为最终热阱可以降低设备的运行温度，提升设备运行的可靠性和稳定性；通过浮标、控制电路、补水室控制第一流管中的水位高度，保持冷却系统内部水流量的稳定，提高整体冷却系统的使用寿命。提高整体冷却系统的使用寿命。提高整体冷却系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站一二次设备自然水源冷却系统


[0001]本技术涉及设备冷却领域，尤其是涉及一种变电站一二次设备自然水源冷却系统。

技术介绍

[0002]随着科技及经济的发展，以IGBT为代表的电力电子器件和以CPU为代表的超大规模集成电路单个晶体管的尺寸逐步减小，相应的这些发热元件的单位面积功率密度越来越大，由于晶体管结温限制，还要求越来越低的冷却剂温度，传统的自然风冷、强制风冷技术受制于大气的环境温度及极低的比热已经难以对这些发热元件进行高效经济的冷却，迫切需要探索新型的适应高功率密度散热的冷却方式，液体冷却技术应运而生。在液体对发热元件进行冷却的同时，还需要将液体从受热元件带出的热量最终散失到自然热阱中，以保证液体以稳定的温度持续从发热元件吸热。一般情况下，由于大气无处不在，大部分发热元件的热量将被冷却液带到大气中。
[0003]目前已有将自然水源作为发热设备最终热阱的应用案例；将海水作为最终热阱的船用冷却系统。这种冷却系统的典型特点为冷却系统有两个循环：冷却发热元件的内部液体循环和冷却内部循环液体的自然水源循环；在实际运行过程中，双循环的冷却系统面临两循环温差过大导致容易出现结垢以及外循环水质差导致容易将热交换器堵塞或腐蚀引起内循环运转不良等问题，导致虽然自然水源为热阱有着良好的散热效果，但却由于冷却系统设计及运行问题导致发热设备无法及时、可靠散热。

技术实现思路

[0004]本技术是为了克服现有技术中各类发热装置因为冷却系统设计及运行温蒂导致无法及时可靠散热，大量使用冷却水但无法多次循环利用，浪费资源的问题，提供一种变电站一二次设备自然水源冷却系统。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种变电站一二次设备自然水源冷却系统，包括引水管、第一流管、第二流管、热交换机构成，第一流管与一二次设备连接，一二次设备另一端通过引水管连接自然水源，第一流管和第二流管作运输待冷却水的主干道，第一流管与热交换机进水口连接，热交换机的出水口与第二流管连接。
[0007]引水管将自然水源中的水引入一二次设备冷却系统，将变电站发热设备中产生的大量热量吸收，并将吸收热量后的冷却水送入第一流管，经过第一流管、热交换机、第二流管的冷却处理后，通过第二流管末端的排水管排放或二次进入冷却循环，循环使用，提高冷却效率，减少资源浪费。
[0008]作为优选，第一流管安装有主储水室，用于暂时存放从一二次设备中运输出的待冷却水。
[0009]作为优选，主储水室出口处安装有净水吸附装置，将从主储水室中带出的固体杂
质进行过滤处理，防止固体颗粒类杂质对第一流管等后续冷却管道的损伤和管道连接处之间的杂质堆积，提高整体冷却系统的使用寿命。
[0010]作为优选，第一流管设置有稳流管和补水室，第一流管内部安装有水位浮标，稳流管的两端桥式连接在第一流管上，补水室长期存储有部分冷却水，在第一流管中水位较低时补充冷却水提高水位，保持第一流管內液位保持在一个平衡状态，即降低管内气压液压变化，进而保持冷却水的流动速率不变，提高冷却水流动效率，延长整体冷却系统的使用寿命。
[0011]作为优选，稳流管在水流方向上的管口设置有单向阀，单向阀通过电动机控制，水位浮标浮出水面的部分末端设置有导电电阻，导电电阻连接在控制电路上，控制电路与电动机连接。
[0012]作为优选，第一流管与第二流管之间设置有回流管，回流管在第二流管的连接处安装有单向阀和水泵，第二流管末端设置有排水管，引水管与一二次设备连接，排水管安装在第二流管末端，引水管和排水管均设置有净水吸附装置。
[0013]通过引水管将自然水源引入冷却系统循环，充分利用自然水源这一天然冷源，自然水源作为最终热阱冷却这种高传热效率的冷却方式可实现冷却设备节约大量的运行耗能及设备占地面积，且自然水源没有蒸发损失，可降低发热设备的投资及运营成本。
[0014]因此，本技术具有以下有益效果：
[0015]通过引水管将自然水源引入冷却系统循环，充分利用自然水源这一天然冷源，自然水源作为最终热阱冷却这种高传热效率的冷却方式可实现冷却设备节约大量的运行耗能及设备占地面积，且自然水源没有蒸发损失，可降低发热设备的投资及运营成本；
[0016]采用自然水源作为最终热阱可以降低设备的运行温度，提升设备运行的可靠性和稳定性；
[0017]通过浮标、控制电路、补水室控制第一流管中的水位高度，保持冷却系统内部水流量的稳定，提高整体冷却系统的使用寿命。
附图说明
[0018]图1是本技术的系统结构示意图。
[0019]图中，1.引水管；2.第一流管；3.第二流管；4.热交换机；5.主储水室；6.净水吸附装置；7.稳流管；8.补水室；9.水位浮标；10.单向阀；11.电动机；12.导电电阻；13.回流管；14.水泵；15.排水管。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施方式，对本技术作进一步具体的描述。
[0021]一种变电站一二次设备自然水源冷却系统，包括引水管1、第一流管2、第二流管3、热交换机4构成，第一流管2与一二次设备连接，一二次设备另一端通过引水管1连接自然水源，第一流管2和第二流管3作运输待冷却水的主干道，第一流管2与热交换机4进水口连接，热交换机4的出水口与第二流管3连接。
[0022]引水管1将自然水源中的水引入一二次设备冷却系统，将变电站发热设备中产生的大量热量吸收，并将吸收热量后的冷却水送入第一流管2，经过第一流管2、热交换机4、第
二流管3的冷却处理后，通过第二流管3末端的排水管15排放或二次进入冷却循环，循环使用，提高冷却效率，减少资源浪费。
[0023]第一流管2安装有主储水室5，用于暂时存放从一二次设备中运输出的待冷却水。
[0024]主储水室5出口处安装有净水吸附装置6，将从主储水室5中带出的固体杂质进行过滤处理，防止固体颗粒类杂质对第一流管2等后续冷却管道的损伤和管道连接处之间的杂质堆积，提高整体冷却系统的使用寿命。
[0025]第一流管2设置有稳流管7和补水室8，第一流管2内部安装有水位浮标9，稳流管7的两端桥式连接在第一流管2上，补水室8长期存储有部分冷却水，在第一流管2中水位较低时补充冷却水提高水位，保持第一流管2內液位保持在一个平衡状态，即降低管内气压液压变化，进而保持冷却水的流动速率不变，提高冷却水流动效率，延长整体冷却系统的使用寿命。
[0026]稳流管7在水流方向上的管口设置有单向阀10，单向阀10通过电动机11控制，水位浮标9浮出水面的部分末端设置有导电电阻12，导电电阻12连接在控制电路上，控制电路与电动机11连接。
[0027]第一流管2与第二流管3之间设置有回流管13，回流管13在第二流管3的连接处安装有单向阀10和水泵14，第二流管3末端设置有排水管，引水管1与一二次设备连接，排水管15安装在第二流管3末端，引水管1和排水管15均设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站一二次设备自然水源冷却系统，其特征是，包括引水管、第一流管、第二流管、热交换机构成，所述第一流管与一二次设备连接，所述一二次设备另一端通过引水管连接自然水源，所述第一流管和第二流管作运输待冷却水的主干道，所述第一流管与热交换机进水口连接，所述热交换机的出水口与第二流管连接。2.根据权利要求1所述的一种变电站一二次设备自然水源冷却系统，其特征是，所述第一流管安装有主储水室，用于暂时存放从一二次设备中运输出的待冷却水。3.根据权利要求2所述的一种变电站一二次设备自然水源冷却系统，其特征是，所述主储水室出口处安装有净水吸附装置。4.根据权利要求1所述的一种变电站一二次设备自然水源冷却系统，其特征是，所述第一流管设置有稳流管和补水室，第一流管内部安装有水位浮标，所述稳流管的两端桥式连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱奕弢，李丹乐，李佳丽，俞昇森，朱勋，
申请(专利权)人：湖州电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：