[發(fā)明專利]一種超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011431493.6
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112614621B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳小辰;李敏虹;胡子珩;謝宏;余建國;章彬;汪楨子;王琦;汪偉;王哲
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H01B12/16
• 分類號: H01B12/16
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 徐文城

本發(fā)明提供提出一種超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)，包括測控模塊、制冷主模塊、液氮循環(huán)管道、制冷備用模塊、傳感模塊；其中傳感模塊實時檢測制冷主模塊的運行狀態(tài)參數(shù)，測控模塊響應(yīng)于接收到傳感模塊發(fā)送的制冷主模塊的運行狀態(tài)參數(shù)，判斷制冷主模塊是否故障，若故障，則發(fā)送指令控制制冷主模塊停機，并控制制冷備用模塊啟動，當(dāng)制冷機組出現(xiàn)故障時，超導(dǎo)電纜不需要立刻切除，從而提高了超導(dǎo)電纜系統(tǒng)并網(wǎng)運行的供電可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超導(dǎo)電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于超導(dǎo)電纜的超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)是超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的重要組成部分，超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)的正常運行是超導(dǎo)電纜系統(tǒng)并網(wǎng)運行的必要條件，為了保證電纜溫度均勻，通常采用液氮作為制冷劑對電纜進行連續(xù)冷卻。現(xiàn)有超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)一般由制冷機、液氮循環(huán)管道和液氮泵組成，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)至少存在以下技術(shù)問題：

①當(dāng)制冷機出現(xiàn)故障時，超導(dǎo)電纜必須切除；

②未考慮循環(huán)液氮換熱過程中液氮蒸發(fā)成氮氣的問題；

③從超導(dǎo)電纜處回流的循環(huán)液氮在制冷系統(tǒng)中換熱不充分，制冷效果不佳；

④液氮杜瓦和液氮循環(huán)管道中的液氮量偏低時不能及時補充；

以上技術(shù)問題會影響超導(dǎo)電纜安全可靠穩(wěn)定運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提出一種超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)，應(yīng)用于超導(dǎo)電纜系統(tǒng)，以提高超導(dǎo)電纜系統(tǒng)并網(wǎng)運行的供電可靠性。

為此，本發(fā)明實施例提出一種超導(dǎo)電纜制冷系統(tǒng)，應(yīng)用于超導(dǎo)電纜的冷卻，包括測控模塊、制冷主模塊、液氮循環(huán)管道、制冷備用模塊、傳感模塊；

所述液氮循環(huán)管道包括液氮出口和液氮入口，所述液氮出口用于與超導(dǎo)電纜的液氮通道的入口連通，所述液氮入口用于與超導(dǎo)電纜的液氮通道的出口連通，冷卻液氮在所述液氮循環(huán)管道中循環(huán)流動；

所述制冷主模塊用于采用第一制冷方式對所述液氮循環(huán)管道中循環(huán)流動的冷卻液氮進行冷卻；

所述傳感模塊至少用于實時檢測所述制冷主模塊的狀態(tài)信息，并將所述制冷主模塊的狀態(tài)信息發(fā)送給所述測控模塊；

所述測控模塊至少用于接收所述制冷主模塊的狀態(tài)信息，并根據(jù)所述制冷主模塊的狀態(tài)信息判斷所述制冷主模塊是否故障，并在所述制冷主模塊故障時，控制所述制冷主模塊停止工作，并控制所述制冷備用模塊采用第二制冷方式對所述液氮循環(huán)管道中循環(huán)流動的冷卻液氮進行冷卻。

可選地，所述制冷主模塊包括制冷機組、過冷液氮杜瓦以及循環(huán)液氮換熱器；所述過冷液氮杜瓦中存放有過冷液氮，所述循環(huán)液氮換熱器設(shè)置于所述過冷液氮杜瓦中的過冷液氮中；所述制冷機組設(shè)置于所述過冷液氮杜瓦的上方；所述制冷機組用于對所述過冷液氮杜瓦中的過冷液氮進行制冷，維持所述過冷液氮杜瓦中的過冷液氮在目標(biāo)溫度范圍。

可選地，所述制冷主模塊還包括氮再液化器，所述氮再液化器設(shè)置于所述過冷液氮杜瓦的上方，并與所述過冷液氮杜瓦連通；所述制冷機組設(shè)置于所述氮再液化器的上方；

所述過冷液氮杜瓦中的部分過冷液氮進行換熱后蒸發(fā)進入所述氮再液化器中；所述制冷機組用于對進入所述氮再液化器中氣體進行冷凝得到冷卻液氮，冷凝得到的冷卻液氮在重力作用回流至所述過冷液氮杜瓦中。

可選地，所述過冷液氮杜瓦的頂部設(shè)置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔遠(yuǎn)離所述循環(huán)液氮換熱器設(shè)置，所述第二通孔靠近所述循環(huán)液氮換熱器設(shè)置；所述氮再液化器的底部設(shè)置有液氮回流通孔，右側(cè)壁上設(shè)置有氮氣進孔；所述液氮回流通孔與所述第一通孔連通，且所述液氮回流通孔與所述第一通孔上下對應(yīng)布置；所述氮氣進孔與所述第二通孔通過管道連通。