[發明專利]一種高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010596753.9
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111600267A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 徐章福;盧小桃;李志凌;蘭中秋;張世海;姜延燦;王鎖斌
• 申請（專利權）人: 貴州創星電力科學研究院有限責任公司;貴州電網有限責任公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H01L23/473
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 胡緒東

1.一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：包括高位水箱、冷卻水主泵、水風換熱冷卻器和IGBT閥組，高位水箱通過管道連接到冷卻水主泵，冷卻水主泵通過管道連接到IGBT閥組，水風換熱冷卻器安裝在冷卻水主泵與IGBT閥組之間的管道上，IGBT閥組通過管道連接到高位水箱，冷卻水主泵的電機采用變頻驅動方式。

2.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：高位水箱為酒瓶型結構，頂端出氣口安裝有呼吸閥。

3.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：高位水箱內安裝有電加熱裝置。

4.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：高位水箱安裝有用于補水的凈水裝置。

5.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：在冷卻水主泵與IGBT閥組之間的管道上安裝有孔板流量計；在IGBT閥組進、出水之間的管道上安裝有用于報警和保護的流量壓差開關。

6.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：水風換熱冷卻器輸出管道分支連接有純水電導率和PH值監測儀，純水電導率和PH值監測儀通過管道連接到高位水箱。

7.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：水風換熱冷卻器采用多個，兩兩相互串聯后進水端與出水端分別連接到冷卻水主泵與IGBT閥組之間的管道上且兩端分別安裝有進水閥門和出水閥門，在冷卻水主泵與IGBT閥組之間管道上安裝有與兩兩相互串聯的水風換熱冷卻器并聯的常閉閥門。

8.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：水風換熱冷卻器輸出管道分支連接有樹脂離子交換器，樹脂離子交換器通過管道連接到高位水箱的輸出管道。

9.根據權利要求1所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統，其特征在于：還包括DCS控制系統，DCS控制系統連接有信號采集模塊、調節控制模塊、報警模塊、聯鎖保護模塊、跳閘保護模塊，調節控制模塊包括依次連接的DPU模塊、PLC頻率調節模塊、變頻器模塊、主泵轉速模塊、流量和壓力模塊以及偏差計算模塊，偏差計算模塊連接到DPU模塊，偏差計算模塊還連接有設定流量和壓力模塊，報警模塊包括依次連接的或模塊、DPU模塊和報警顯示模塊，或模塊輸入溫度信號、流量開關信號、壓力信號、壓力開關信號、水位信號、pH值信號、電導率和流量模擬量信號，聯鎖保護控制模塊包括依次連接的DPU模塊、繼電器模塊和聯動備用設備，DPU模塊輸入有聯動信號，跳閘保護控制模塊包括依次連接的或模塊、DPU模塊、繼電器模塊和斷開融冰裝置模塊刀閘，或模塊輸入有溫度信號和兩個與模塊，其中一個與模塊輸入電導率信號和pH值信號，另一個與模塊輸入壓力信號和連接三選二模塊，三選二模塊輸入三個流量計信號。

10.根據權利要求1-9任一所述的一種采用IGBT模塊的高壓輸電線路直流融冰裝置的水冷系統的控制方法，其特征在于：該方法為：

水冷系統正常運行及監控：點擊水冷系統啟動按鈕，水冷泵以設定的速率升速至初始運行頻率，水冷系統啟動運行中，DCS控制系統對水冷系統運行中的各參數進行實時監測，當水冷系統中需要監測的參數低于設定值時，DCS控制系統發出報警信號并動作相應的聯鎖控制模塊；

不同負荷工況的溫度、流量、壓力調節：水冷系統可以根據融冰裝置實際發熱量設定IGBT閥組進水參數，進水參數包括溫度、流量和壓力，當系統實際溫度、流量、壓力分別與其設定參數值存在偏差時，偏差值會送入DPU模塊進行PID運算，DPU模塊根據正、負偏差情況輸出電機增減頻率指令，從而通過改變水冷電機功率來改變水冷系統的各項設定參數；

水冷系統跳閘保護工況：水冷系統故障后立即停運融冰裝置， 即IGBT閥組進、出水溫度高于設定值或冷卻水導電率低于設定值，DPU模塊會立即輸出跳閘信號停運融冰裝置。