[發(fā)明專利]用于海上柔性直流輸電工程換流站的公用冷卻系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111918534A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許崢;許鋼;顏加明;袁金霖;陳昊銘;范京申;趙生校;俞華鋒;駱育真;黃璁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

本發(fā)明涉及一種用于海上柔性直流輸電工程換流站的公用冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是提供一種用于海上柔性直流輸電工程換流站的公用冷卻系統(tǒng)，以提高整個換流站運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于海上柔性直流輸電工程換流站的公用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：包括海水循環(huán)模塊、淡水循環(huán)模塊和發(fā)熱設(shè)備循環(huán)冷卻模塊，所述海水循環(huán)模塊和淡水循環(huán)模塊之間設(shè)有若干用于兩者間熱量交換的換熱器Ⅰ，所述淡水循環(huán)模塊和發(fā)熱設(shè)備循環(huán)冷卻模塊之間設(shè)有若干用于兩者間熱量交換的換熱器Ⅱ。本發(fā)明適用于直流輸電領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于海上柔性直流輸電工程換流站的公用冷卻系統(tǒng)。適用于直流輸電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，海上風(fēng)電的建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，隨即面臨將產(chǎn)生的電力能源輸送到相應(yīng)的用電區(qū)域的問題。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)的風(fēng)電輸送方式一般采用高壓交流的并網(wǎng)方式，但此方式僅局限于小規(guī)模、近海的風(fēng)電場。隨著海上風(fēng)電開發(fā)進(jìn)入深遠(yuǎn)海大規(guī)模開發(fā)，高壓柔性直流輸電方式相對高壓交流輸電方式較經(jīng)濟(jì)，因此建設(shè)海上換流站進(jìn)行換流和升壓應(yīng)運(yùn)而生。

海上換流站在運(yùn)行過程中換流閥、聯(lián)接變壓器等電氣設(shè)備會產(chǎn)生大量的熱量(萬kW級別)，及時可靠地冷卻各種發(fā)射設(shè)備是海上換流站安全運(yùn)行的基本前提。

海上換流站地處遠(yuǎn)海，海水的溫度相對穩(wěn)定，且取之不盡，因地制宜地考慮以海水作為冷卻水源，具有非常明顯的成本優(yōu)勢。然而，由于海水成分復(fù)雜以及具有較強(qiáng)的腐蝕性，不適合直接用于換流站各種設(shè)備的冷卻。如果采用海水直接與發(fā)熱設(shè)備內(nèi)冷卻介質(zhì)進(jìn)行換熱冷卻，一旦發(fā)生滲漏，高電導(dǎo)率的海水進(jìn)入低電導(dǎo)率的內(nèi)冷循環(huán)系統(tǒng)中，會嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至引起設(shè)備的停運(yùn)或損毀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對上述存在的問題，提供一種用于海上柔性直流輸電工程換流站的公用冷卻系統(tǒng)，以提高整個換流站運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于海上柔性直流輸電工程換流站的公用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：包括海水循環(huán)模塊、淡水循環(huán)模塊和發(fā)熱設(shè)備循環(huán)冷卻模塊，所述海水循環(huán)模塊和淡水循環(huán)模塊之間設(shè)有若干用于兩者間熱量交換的換熱器Ⅰ，所述淡水循環(huán)模塊和發(fā)熱設(shè)備循環(huán)冷卻模塊之間設(shè)有若干用于兩者間熱量交換的換熱器Ⅱ。

所述海水循環(huán)模塊具有海水泵組，海水泵組吸水口位于海平面以下，海水泵組出水口經(jīng)海水過濾器連通所述換熱器Ⅰ的冷側(cè)輸入端，換熱器Ⅰ的冷側(cè)輸出端經(jīng)出水管接入到海中。

所述淡水循環(huán)模塊具有連通所述換熱器Ⅰ熱側(cè)輸出端和換熱器Ⅱ冷側(cè)輸入端的淡水管路Ⅰ，以及連通所述換熱器Ⅱ冷測輸出端和換熱器Ⅰ熱側(cè)輸入端的淡水管路Ⅱ，其中淡水管路Ⅰ上裝有離心泵組。

所述淡水管路Ⅰ上接有淡水補(bǔ)充及穩(wěn)壓裝置。

還包括空調(diào)冷凝換熱器，空調(diào)冷凝換熱器連接所述海水循環(huán)模塊，以將海水作為冷源；空調(diào)冷凝換熱器連接所述發(fā)熱設(shè)備循環(huán)冷卻模塊，以冷卻電氣設(shè)備散發(fā)到空氣中的熱量作為熱源。

所述海水循環(huán)模塊還包括防海洋生物裝置。

所述防海洋生物裝置采用次氯酸鈉發(fā)生器。

本發(fā)明的有益效果是：通過海水循環(huán)模塊和淡水循環(huán)模塊利用了海水和淡水的熱傳遞，對海上平臺各發(fā)熱設(shè)備進(jìn)行有效冷卻。本發(fā)明中海水流動的區(qū)域位于外部冷卻的部分，而對于整個冷卻系統(tǒng)而言僅占較小的一部分，淡水在系統(tǒng)中所占比例較大。當(dāng)系統(tǒng)使用淡水運(yùn)行時，對管道和閥門附件等的腐蝕會大大減小，需要定期維護(hù)的周期明顯增長，維護(hù)成本降低，并且淡水運(yùn)行條件下對管材和附件的材料要求降低，可選用范圍增大，材料成本降低。本發(fā)明系統(tǒng)內(nèi)部的溫度通過泵組啟動數(shù)量和頻率來控制，與海水溫度無關(guān)，可保持穩(wěn)定的溫度，有助于減小機(jī)械磨損，節(jié)約電能。當(dāng)設(shè)備溫度較高時，相應(yīng)泵組啟動的頻率和數(shù)量會適當(dāng)增加；當(dāng)設(shè)備溫度較低時，減少相應(yīng)泵組啟動的頻率和數(shù)量，以保持整體系統(tǒng)溫度在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定。

附圖說明