[發(fā)明專利]一種直流換流閥用閥外冷卻系統(tǒng)及其操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310545791.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103580504B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏曉光;周建輝;王航;欒洪洲;王治翔;安靖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;中電普瑞電力工程有限公司;國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流換流閥用閥外冷卻系統(tǒng)，具體講涉及一種直流換流閥用復(fù)合多氣候適應(yīng)閥外冷卻系統(tǒng)及其操作方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)高壓直流輸電技術(shù)的日益成熟，直流輸電工程建設(shè)正處于發(fā)展的黃金期。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，冷卻系統(tǒng)作為換流閥散熱系統(tǒng)的重要組成，其運(yùn)行情況直接影響到整個(gè)直流系統(tǒng)的輸電能力。因此，保證冷卻系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠和高效運(yùn)行顯得尤為重要。

目前，換流閥冷卻系統(tǒng)的閥外冷卻設(shè)備采用空氣冷卻器或閉式冷卻塔將換流閥產(chǎn)生的熱量排放到空氣中。換流閥冷卻系統(tǒng)按冷卻水冷卻方式劃分為：水－風(fēng)換熱（空氣冷卻器）、水－水換熱(閉式冷卻塔)、制冷機(jī)換熱三種主要形式。空氣冷卻器的冷卻功率取決于環(huán)境溫度和冷卻水溫之差，一般用于環(huán)境溫度不太高的區(qū)域；閉式冷卻塔因蒸發(fā)需要消耗大量的水，一般用于水資源較為豐富的區(qū)域；制冷機(jī)換熱功率目前較小，一般小于1MW。

但是，我國(guó)西部地區(qū)如哈密屬于高溫干旱氣候特點(diǎn)，加上水資源匱乏，原有的空氣冷卻器和閉式冷卻塔的冷卻方式難以滿足換流閥的正常運(yùn)行要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種直流換流閥用閥外冷卻系統(tǒng)及其操作方法，不但冷卻容量大，而且適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種直流換流閥用閥外冷卻系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包括：主泵、空氣冷卻器和閉式冷卻塔，所述主泵、空氣冷卻器和閉式冷卻塔通過(guò)管路依次串聯(lián)連接，所述串聯(lián)管路與換流閥連接形成閉合回路；所述空氣冷卻器和閉式冷卻塔之間設(shè)有三通閥，所述三通閥并聯(lián)旁通管路與換流閥連接。

其中，所述換流閥包括：晶閘管、阻尼電容、均壓電容、阻尼電阻、均壓電阻、飽和電抗器、晶閘管控制單元和配水系統(tǒng)；所述串聯(lián)管路和旁通管路與所述配水系統(tǒng)的水管連接。

其中，所述閉式冷卻塔包括：噴淋水池、噴淋水泵和換熱盤(pán)管，所述換熱盤(pán)管與串聯(lián)管路連接，所述噴淋水池中的水通過(guò)所述噴淋水泵均勻噴灑在換熱盤(pán)管的表面。

其中，所述噴灑在換熱盤(pán)管表面的水吸熱后蒸發(fā)成水蒸汽通過(guò)風(fēng)機(jī)排至大氣。

其中，所述噴淋水池設(shè)置在室外地下。

其中，所述空氣冷卻器的工作溫度為-2℃～41℃。

其中，所述空氣冷卻器的工作溫度為23℃～41℃。

其中，所述閉式冷卻塔的工作溫度為大于41℃。

本發(fā)明基于另一目的提供一種直流換流閥用閥外冷卻系統(tǒng)的操作方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟：

1、換流閥中帶有熱量的冷卻介質(zhì)，通過(guò)主泵加壓至空氣冷卻器和閉式冷卻塔的串聯(lián)管路中；

2、測(cè)定環(huán)境溫度，確定空氣冷卻器和閉式冷卻塔的運(yùn)行模式；當(dāng)環(huán)境溫度低于-2℃時(shí)，進(jìn)入步驟3；當(dāng)環(huán)境溫度為-2℃～23℃時(shí)，跳至步驟4；當(dāng)環(huán)境溫度為23℃～41℃時(shí)，跳至步驟5；當(dāng)環(huán)境溫度高于41℃時(shí)，跳至步驟6；

3、當(dāng)環(huán)境溫度低于-2℃時(shí)，空氣冷卻器和閉式冷卻塔停機(jī)，通過(guò)自然風(fēng)冷即可將冷卻介質(zhì)降低到所要求的溫度值；跳至步驟7；

4、當(dāng)環(huán)境溫度在-2℃～23℃時(shí)，閉式冷卻塔停機(jī)，空氣冷卻器的冷卻風(fēng)扇投入運(yùn)行的數(shù)量不超過(guò)50%，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣冷卻器運(yùn)行的風(fēng)機(jī)數(shù)量和頻率，將冷卻介質(zhì)降低到所要求的溫度值；跳至步驟7；

5、當(dāng)環(huán)境溫度在23℃～41℃時(shí)，閉式冷卻塔停機(jī)，空氣冷卻器的冷卻風(fēng)扇全部投入運(yùn)行，將冷卻介質(zhì)降低到所要求的溫度值；跳至步驟7；

6、當(dāng)環(huán)境溫度高于41℃，空氣冷卻器和閉式冷卻塔同時(shí)投入運(yùn)行，使冷卻介質(zhì)通過(guò)空氣冷卻器和閉式冷卻塔進(jìn)行兩次冷卻，以達(dá)到所要降低的溫度值；進(jìn)入步驟7；

7、經(jīng)降溫后達(dá)到進(jìn)入換流閥溫度要求的冷卻介質(zhì)流入換流閥，并在換流閥中吸熱升溫；返回至步驟1。

其中，當(dāng)閉式冷卻塔需要檢修時(shí)，關(guān)閉三通閥，使通往閉式冷卻塔的管路斷路，冷卻介質(zhì)直接通過(guò)旁通管路回流到換流閥。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：

1、具有冷卻容量大特點(diǎn)。

空氣冷卻器和閉式冷卻塔共同工作，可以滿足各種輸電容量的功率要求。

2、具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力。

通過(guò)空氣冷卻器和閉式冷卻塔負(fù)荷的調(diào)節(jié)和匹配，可以很好得適應(yīng)外界環(huán)境溫度變化的要求。

3、具有良好的節(jié)能節(jié)水功能。

依據(jù)環(huán)境溫度變化進(jìn)行運(yùn)行模式的改變，以達(dá)到節(jié)能節(jié)水最優(yōu)目的。

4、空氣冷卻器和閉式冷卻塔串聯(lián)冷卻方式，冷卻效果更佳。

5、閉式冷卻塔并聯(lián)旁通管路便于檢修。