[發明專利]一種換流閥冷卻系統及方法

在審

• 申請號: 202110179102.4
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112954972A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 趙棟;李振動;安海清;劉靖國;賀俊杰;陳華;金海望;田凱哲;李金卜;張曉飛;滕孟鋒;柳楊;李濤;翟永尚;劉憲輝;董海飛;高宏達;陳學良;廉田亮
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司檢修分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H02J3/38;H02J11/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 錢娜

本發明提供一種換流閥冷卻系統及方法，該換流閥冷卻系統包括：風力發電機組、水循環主機系統主泵、換流閥、電動三通閥、冗余散熱設備、風能轉換設備、水能轉換設備和交流電源。風力發電機組、水循環主機主泵、換流閥、電動三通閥、冗余散熱設備、風能轉換設備、水能轉換設備和交流電源之間對應連接。在本方案中，通過將風力發電機組、水循環主機系統主泵、換流閥、電動三通閥、冗余散熱設備、風能轉換設備、水能轉換設備和交流電源對應連接在一起，利用冗余散熱設備進行散熱，同時利用風能轉換設備和水能轉換設備進行供電，從而有效地對換流閥冷卻系統進行冷卻，實現能源綜合循環利用和節能減排的目的。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電技術領域，尤其涉及一種換流閥冷卻系統及方法。

背景技術

能源互聯網的建成推動了柔性直流輸電的技術創新發展，柔性直流輸電的核心設備是換流閥，而冷卻系統是為換流閥的主要功率器件進行冷卻，大容量柔性直流輸電冷卻系統用電損耗和換熱效率低，成為柔性直流輸電換流閥冷卻系統設計面臨的新技術難題。

在現有技術中，柔性直流輸電工程中換流閥冷卻系統的外冷大多采用空氣冷卻器、閉式冷卻塔和壓縮機制冷機組的方式?？諝饫鋮s器通過戶外空氣與外設風機對流換熱，使熱量傳遞至大氣中，但是，當環境溫度越高，空氣冷卻器換熱效率越低，因此，該方式不適用于高溫地區；閉式冷卻塔通過噴淋水做傳熱介質，噴淋水吸熱變成水蒸氣排至大氣中，換熱效率高，但噴淋泵等輔助設備耗電量大，造成能源浪費；壓縮機制冷機組可以提供較低溫度的冷凍水，但是消耗能源過大，因此無法應用于大容量柔性直流輸電冷卻系統。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種換流閥冷卻系統及方法，以實現能源綜合循環利用和節能減排的目的。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

本發明實施例第一方面公開了一種換流閥冷卻系統，所述換流閥冷卻系統包括：風力發電機組(1)、水循環主機系統主泵(7)、換流閥(8)、電動三通閥(9)、冗余散熱設備(14)、風能轉換設備(15)、水能轉換設備(16)和交流電源(18)；

所述風力發電機組(1)通過所述風能轉換設備(15)與風能供電線路的輸入端連接；

所述冗余散熱設備(14)通過所述水能轉換設備(16)與水能供電線路的輸入端連接；

所述風能供電線路的輸出端、所述水能供電線路的輸出端和換流站供電系統均通過開關與所述水循環主機系統主泵(7)連接；

所述換流閥(8)的冷卻水管出口與所述電動三通閥(9)的入口連接，所述電動三通閥(9)的第二出口通過旁路檢修管道直接與所述水循環主機系統主泵(7)的入口連接，所述電動三通閥(9)的第一出口與所述冗余散熱設備(14)的入口連接，所述冗余散熱設備(14)的出口與所述水循環主機系統主泵(7)的入口連接，所述水循環主機系統主泵(7)的出口與所述換流閥(8)的冷卻水管入口連接；

所述交流電源(18)通過開關與所述水循環主機系統主泵(7)連接，用于提供穩定的交流電。

可選的，所述冗余散熱設備(14)包括：熱管換熱器(10)和水輪發電設備(17)；

所述熱管換熱器(10)的入口與所述電動三通閥(9)的第一出口連接，所述熱管換熱器(10)的出口與所述水循環主機系統主泵(7)的入口連接；

所述水輪發電設備(17)設置于所述熱管換熱器(10)與所述水循環主機系統主泵(7)之間，所述水輪發電設備(17)通過所述水能轉換設備(16)與水能供電線路的輸入端連接。

可選的，所述水輪發電設備(17)包括水輪式噴淋冷卻塔(11)和水輪發電機組(2)；