[實(shí)用新型]一種高壓直流閥內(nèi)冷系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720602997.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206740413U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張望平;李家羊;諶毅;肖旺盛;楊健;葛夢(mèng)昕;張岱;鄒顯斌;樊友平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司天生橋局
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00;G01N33/18;G01N17/00;G01D21/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司44001
• 代理人: 黃培智

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓直流閥內(nèi)冷系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高壓直流輸電(HVDC)以其輸電走廊窄、輸電效率高、功率損耗小等特點(diǎn)，成為資源優(yōu)化配置和西電東送戰(zhàn)略實(shí)施的首選，有效緩解了我國(guó)能源資源分布不均勻且用電負(fù)荷不均衡的矛盾，在國(guó)內(nèi)得到了快速發(fā)展。其中，換流閥是高壓直流輸電系統(tǒng)的核心設(shè)備，其實(shí)現(xiàn)交直流電的轉(zhuǎn)換。晶閘管是換流器的基本構(gòu)成單元，在正常換相過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，且隨著高壓直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展，輸送容量的提升，晶閘管產(chǎn)生的熱量更大，這就需要換流閥的輔助系統(tǒng)閥冷系統(tǒng)(鋁制散熱器)來(lái)維持其溫度在合理范圍內(nèi)，以保障換流閥的正常工作。但在實(shí)際生產(chǎn)中，鋁質(zhì)散熱器會(huì)與水和水中的溶解氧發(fā)生相互作用發(fā)生腐蝕與沉積而形成水垢，閥冷內(nèi)冷水系統(tǒng)運(yùn)行一定周期后，腐蝕產(chǎn)生的水垢就會(huì)堆積，阻塞冷卻水回路導(dǎo)致元件散熱不暢，影響高壓直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致閉鎖，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。可見(jiàn)鋁制散熱器的腐蝕在高壓直流輸電系統(tǒng)中是致命的，如果不能解決鋁質(zhì)散熱器的腐蝕問(wèn)題，高壓直流輸電系統(tǒng)的正常運(yùn)行就不能保證。因此，鋁質(zhì)散熱器的腐蝕與結(jié)垢問(wèn)題，已經(jīng)成為影響整個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的因素，需對(duì)其開(kāi)展研究。

對(duì)于內(nèi)冷水系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢問(wèn)題，其主要表現(xiàn)形式之一就是均壓電極的結(jié)垢。結(jié)垢致使均壓電極與內(nèi)冷水之間接觸電阻大增而產(chǎn)生電壓降，進(jìn)而弱化平衡電位的作用。另外，電極表面的結(jié)垢物脫落進(jìn)入水管，導(dǎo)致水管變窄甚至堵塞過(guò)濾網(wǎng)，進(jìn)而影響水流量以及晶閘管的散熱效果，成為影響高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行的主要不穩(wěn)定因素之一。

上述均壓電極問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)均壓電極結(jié)垢的研究提出了迫切需求，近幾年來(lái)，超高壓輸電公司針對(duì)換流閥內(nèi)冷水系統(tǒng)腐蝕，開(kāi)展了不少研究工作。解決了一些問(wèn)題，如減少了水管內(nèi)結(jié)垢物的量，但仍存在堵塞的危險(xiǎn)，檢修時(shí)均壓電極的結(jié)垢物仍是層出無(wú)窮。研究大多著眼于加強(qiáng)閥冷系統(tǒng)的控制和管理，已取得不小的生產(chǎn)改進(jìn)效果，同時(shí)結(jié)合直流輸電工程停電檢修期間開(kāi)展的均壓電極除垢工作，基本上避免了由于結(jié)垢導(dǎo)致的生產(chǎn)事故的發(fā)生，但結(jié)垢的情況仍未徹底解決。可見(jiàn)，我們沒(méi)有弄清楚閥塔內(nèi)冷水系統(tǒng)電化學(xué)腐蝕的機(jī)理，所以也就未抓住材料腐蝕進(jìn)而結(jié)垢的“牛鼻子”。如要徹底解決閥塔內(nèi)冷水系統(tǒng)腐蝕的問(wèn)題，有必要深入研究其腐蝕的基礎(chǔ)問(wèn)題，從其根本點(diǎn)來(lái)抑制腐蝕的發(fā)生。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種高壓直流閥內(nèi)冷系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，可用于對(duì)高壓直流閥內(nèi)冷系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，并能對(duì)內(nèi)冷水電導(dǎo)率、pH值、二氧化碳及氧氣濃度、流量、壓力、溫度、散熱片材質(zhì)等影響因素進(jìn)行對(duì)比分析研究。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種高壓直流閥內(nèi)冷系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，其包括過(guò)濾模塊、檢測(cè)裝置和循環(huán)模塊；

循環(huán)模塊包括離子交換器、主循環(huán)泵、加熱水箱、鋁散熱器、膨脹水箱以及冷凍機(jī)，主循環(huán)泵輸出口通過(guò)管道依次經(jīng)加熱水箱、鋁散熱器、膨脹水箱后與冷凍機(jī)入口連接，冷凍機(jī)出口通過(guò)管道與主循環(huán)泵輸入口連接從而組成主循環(huán)回路，離子交換器出口經(jīng)出水管與位于冷凍機(jī)出口與主循環(huán)泵輸入口之間的管道連通，出水管上設(shè)有進(jìn)水閥；檢測(cè)裝置設(shè)置在鋁散熱器與膨脹水箱之間管道上、且用于檢測(cè)水中的溶解氧濃度、離子濃度、電導(dǎo)率及PH值；過(guò)濾模塊出口與離子交換器入口相連接。

所述過(guò)濾模塊包括：預(yù)處理過(guò)濾器、一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置、EDI除鹽裝置和純水箱，所述預(yù)處理過(guò)濾器出口通過(guò)管道依次經(jīng)一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置、EDI 除鹽裝置和純水箱后與離子交換器入口連接。

進(jìn)一步地，所述離子交換器為陰陽(yáng)離子交換器。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述模擬試驗(yàn)系統(tǒng)包括補(bǔ)水裝置，補(bǔ)水裝置包括補(bǔ)水箱和補(bǔ)水泵，補(bǔ)水箱出口與補(bǔ)水泵入口連接，補(bǔ)水泵出口與純水箱入口連接，補(bǔ)水泵出口與純水箱入口之間連接有冷凍機(jī)和EDI除鹽裝置，補(bǔ)水泵出口與純水箱入口之間設(shè)有水閥。

進(jìn)一步地，所述檢測(cè)裝置包括溶解氧傳感器、離子濃度測(cè)量?jī)x、電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x及PH值測(cè)量?jī)x。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述主循環(huán)回路上設(shè)有自動(dòng)排氣閥。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述主循環(huán)回路上設(shè)有CO₂和O₂調(diào)節(jié)模塊，CO₂和O₂調(diào)節(jié)模塊包括CO₂儲(chǔ)罐和O₂儲(chǔ)罐，CO₂儲(chǔ)罐和O₂儲(chǔ)罐的出口分別經(jīng)閥門與主循環(huán)回路連通。