2023海上风电平台柔性直流冷却系统技术规范

海上风电平台柔性直流冷却系统技术规范目 次前 言 3适用范围 4规范性引用文件 4术语及定义 4一般规定 5阀厅使用条件 5冷却设备间使用条件 5技术要求 56试验 106.1总则 10型式试验 11出厂试验 13现场试验 13其他要求 13设备及管道布置要求 13供电要求 14其他配套设施 错误！未定义书签。质量及使用寿命 14尺寸和质量 14包装和运输 147.7安装 15备品备件 15专用工具和仪表 15附录A（资料性）供应商应提供的资料 16附录B（规范性）备品备件 16附录C（规范性）专用工具 182海上风电平台柔性直流冷却系统技术规范适用范围本标准规定了海上风电平台柔性直流冷却系统的一般规定、技术要求、试验及其他要求。本标准适用于海上风电平台柔性直流冷却系统，其它类型的冷却设备可参照执行。规范性引用文件（不包括勘误的内容GB/T3767-20167251.1-2013113384-2008机电产品包装通用技术条件GB/T17799.2-2003GB/T29629-2013静止无功补偿装置水冷却设备GB/T30425-2013 高压直流输电换流阀水冷却设备GB/T34139-2017柔性直流输电换流器技术规范GB/T37010-2018柔性直流输电换流阀技术规范GB/T50050-2017工业循环冷却水处理设计规范NB/T47004.1-20171部分：可拆卸板式热交换器》术语及定义下列术语和定义适用于本标准。3.1冷却系统coolingsystem（（设备“冷却系统（冷却设备）”。3.2冷却介质coolant从设备或热交换器中把热量带走的液体（例如去离子水、淡水、海水）或气体（例如空气）。3.3换流阀冷却系统convertervalvecoolingsystem以去离子水为冷却介质，并循环运行，转移换流阀热量的冷却回路，由热交换器、主循环泵、去离子设备、过滤器、连接管路、控制保护系统及其他有关设施组成。3.4中间淡水冷却系统intermediatefreshwatercoolingsystem43.5海水直流冷却系统seawaterdirectdrainagecoolingsystem以海水为冷却介质，转移中间淡水冷却系统和空调系统热量的冷却回路，由热交换器、水泵、连接管路、控制保护系统及其他有关设施组成。3.6去离子水de-ionizedwater去除了呈离子态物质后的纯化水。GB/T30425-20133.5。3.7冷却容量coolingcapacity在规定的条件下，冷却系统能够冷却海上设备所需要的冷却能力。3.8换热器heatexchanger将密闭的换热片（管）内的热流体的热量传给换热片（管）外的冷流体的设备。换热器包括：空调一般规定阀厅使用条件全封闭户内、微正压，带空调和通风；阀厅温度为+5ºC～+60ºC60%(20±5ºC时)；c）冷却设备间使用条件a）温度为＋5ºC～+40ºC，相对湿度不大于90%(20±5ºC时)；b) 无导电或爆炸性尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽；c）无剧烈的振动或冲击。技术要求总体要求5图1海上风电平台柔性直流冷却系统结构示意空调系统冷却水吸收空调冷媒的热量后温度上升，升温后的冷却水由驱动装置加压进入海水换热器，在换热器内与海水进行热量交换，升温的海水排入大海，如此周而复始地循环。在海水提升泵的出口管路上设有过滤器。过滤精度需满足后续换热器正常工作的要求。防海洋生物装置产生的杀生药剂为环境友好型制剂，冷却水的排水温度需满足国家的排放标准。换流阀冷却系统技术要求主循环泵316材料；水泵和电动机应安装于工厂组装的公共底座上；6水泵应运行在高效区；3%；80%电压下直接启动，并能正常运行。21220℃；叶轮、转动部件和其它可调换的部件要有互换性；≤0.05mm；机组由于突然停电、引起泵的反转时,120%的额定转速,且对设备无任何损害；；1.0m80分贝；25000小时以上，采用碳化钨材质的机械密封可连续运行8000小时，水泵轴承设计使用寿命L10不小于40000小时。主循环泵机械密封宜采用集装式机械密封；主泵与驱动电机间采用不锈钢双膜片含空间段联轴器连接；当电动机运行在设计条件下时，≤22kw115%，＞75kw110%，且需保证电动机铭牌功率覆盖曲线末端，对于主循环PT100160电动机应能在电源电压变化为额定电压的±10%5%10%内时连续满载运行；55%的额定电压时而无损坏；H75KIP55级。去离子设备去离子回路应设置流量计，监视回路堵塞情况；去离子回路应设置电导率仪表，监视树脂是否失效；11备离子交换器。机械式过滤器2套，11备；100μm5μm，滤芯应采用可更换方式；内冷补充水装置技术要求原水罐应采用密封式；原水罐应设置磁翻板液位计，用以检测原水罐的液位；1台，可手动控制；2台，可自动运行或者手动操作，补水时互为备用。中间淡水冷却系统技术要求淡水换热器技术要求7换热器采用可拆式结构；1.0MPa1.5倍；换热器的安装构架结构应坚固，本体与安装支架连接紧固件应采用不锈钢材质或热镀锌工艺处100kPa淡水主循环泵技术要求水泵应在高效区运行；3%；80%电压下直接启动，并能正常运行。21220℃；叶轮、转动部件和其它可调换的部件要有互换性；循环泵组的运行振动限幅≤0.05mm；机组由于突然停电、引起泵的反转时,120%的额定转速,且对设备无任何损害；25000小8000L1040000小时。主循环泵机械密封宜采用集装式机械密封；主泵与驱动电机间采用联轴器连接，维修主泵时不需要挪动电机；115%；A、B、CPT100绕组温度传感器；H75K海水循环系统技术要求换热器技术要求换热器需适应项目所在海域长期运行耐磨强度的要求；1.0MPa1.5倍确定；换热器的安装构架结构应坚固，本体与安装支架连接紧固件应采用不锈钢材质或热镀锌工艺处理，设备与槽钢连接时，连接紧固件垫片应采用方斜垫片。100kPa；海水过滤器技术要求5%10%进口压力；30年的设计使用寿命；海水提升泵技术要求8120%20%时能启动；水泵应具有良好的密封性，运行时无渗漏；2507自动排气阀；2507及以上材质。壳体承压部件应整体组装进2302507G2.5级进行0.05mm；2507及以上材质制造；管道及设备技术要求换流阀冷却系统管道及设备技术要求对难于处理的焊缝、接口、氧化层等采用打磨、抛光、刷洗等工艺，确保各种金属碎屑、颗粒、异物等能完全冲洗出来，循环冲洗等工艺过程中采用高精度的过滤装置；所有需要现场拼装的接口、孔洞均有严密的封堵；中间淡水冷却系统管道及设备技术要求所有需要现场拼装的接口、孔洞均有严密的封堵，保证与接液部分的洁净；海水直流冷却系统管道及设备技术要求所有换热盘管、不锈钢管道、不锈钢阀门等接液部分要求采用与内冷系统同样的洁净制作工艺，进行酸洗、中和、冲洗等清洗工作；所有需要现场拼装的接口、孔洞均有严密的封堵，保证与接液部分的洁净；控制保护技术要求控制及监视功能要求9每套冷却控制保护系统进行冗余配置；5.6.1.4保护冗余配置要求每套冷却控制保护系统进行冗余配置；冷却保护功能：对与冷却系统有关的被冷却设备进行保护；防误动和防拒动措施仪表冗余配置；5.3.3.2单一传感器故障不导致保护误动或拒动，传感器须具有故障自检测功能；换流阀冷却系统保护配置换流阀冷却系统具备温度保护功能；换流阀冷却系统具备流量压力保护功能；换流阀冷却系统具备液位保护功能；换流阀冷却系统具备电导率保护功能；换流阀冷却系统具备泄漏保护功能；中间淡水冷却系统保护配置中间淡水冷却系统具备温度保护功能；中间淡水冷却系统具备流量压力保护功能；中间淡水冷却系统具备液位保护功能；中间淡水冷却系统具备泄漏保护功能；海水直流冷却系统保护配置海水直流冷却系统具备流量压力保护功能；海水直流冷却系统具备漏水检测功能。报警信号和事件记录接口要求与直流控制和保护的数字通信接口冗余配置；对于海上平台直流控制保护系统与冷却系统控制保护之间的信息交换，宜采用光信号通信；应具备现场总线方式与极控系统进行通讯；试验总则换流阀冷却系统（不含板换）型式试验、出厂试验、现场试验按照GB/T30425《高压直流输电换流阀水冷却设备》相关试验要求进行。换流阀冷却系统以外的中间淡水冷却系统和海水直流冷却系统试验内容要求如下：序号试验项目试验分类型式试验出厂试验现场试验101.外观检验√√√2.绝缘试验√√√3.接地电阻测量√√√4.压力试验√√√5.水质测量√——√6.水力性能试验√√——7.板式换热器换热性能试验√————8.噪声测量√————9.控制和保护功能试验√√√10.电磁兼容试验√————11.通信和接口试验√——√12.连续运行试验√√√13.系统联合试验————√注：平台出海前及海上就位后应各进行一次压力试验。型式试验在下列任一情况下，设备或装置需进行型式试验：新设计投产的成套设备或装置，在鉴定前进行新产品定型的型式试验。5年对出厂检验合格的设备或装置进行一次型式试验。外观检查进行设备的外观检查；检查泵、换热器、测量仪表等组件的安装情况；检查电气部分的电气配线、标识和编号等是否符合设计文件及有关标准的规定。绝缘试验冷却系统设备的电动机等低压电气设备与地（外壳）之间的绝缘电阻不低于10MΩ。低压设备与地（外壳）之间应能承受2000V的工频试验电压，持续时间为1分钟。接地电阻测量所有可触及金属部分与接地点之间的电阻按GB/T7251.1-2013中10.5.2节的要求。压力试验水压试验对冷却系统所有设备和管道施加设计压力的1.2～1.5倍水压试验，试验时间1h，各设备和管道应无破裂或渗漏现象。6.2.4.1气压试验11对于采用气体密封的膨胀缓冲系统，应对膨胀缓冲系统设备进行密封性试验。施加正常工作压力的1.5倍～2.0倍气压，保持12h，在温度恒定的状态下，压力变化应不大于初始气压的5％。水质测量海水的含沙量满足设计要求。GB/T304258.2.5条。水力性能试验试验方法如下：将水压计和流量计接入冷却系统回路；启动循环泵，采用模拟方法改变水压，测量进阀流量和水压；调整循环泵出口处的阀门，测量并记录不同水压下的流量（5个）。如果冷却介质流量和压力符合设计要求，即为合格。板式换热器换热性能试验板换的换热性能试验依据NB/T47004.1《板式热交换器第1部分：可拆卸板式热交换器》进行。噪声测量按照GB/T3767的要求测量。控制和保护功能试验模拟运行模式和故障情况，验证冷却设备的控制和保护功能。电磁兼容试验电磁发射试验：根据GB/T17799.2-2012《电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验》，分别进行辐射骚扰和传导骚扰等发射干扰试验，满足该标准应符合第九章规定的发射限值。17799.2冲击通信和接口试验根据直流控制与保护系统确定的通讯接口要求，进行冷却设备的通讯与远程控制功能试验。1）验证冷却设备控制与保护系统是否能准确地把系统的运行状态、告警报文、在线运行参数正确上传至直流控制与保护系统。2）验证冷却设备控制与保护系统与直流控制与保护系统之间的控制动作是否正确，直流控制与保护系统能否正确响应冷却设备控制与保护系统的跳闸指令，冷却设备控制与保护系统能否正确响应12直流控制与保护系统的运行与停运指令等。连续运行试验48h。出厂试验除连续运行试验时间为6h外，其他试验要求同型式试验。现场试验除连续运行试验时间为72h，以及压力试验、系统联合调试试验外，其他要求同型式试验。压力试验1.2~1.51h,冷却设备及管道应无渗漏或破裂现象（试验时，短接与换流阀及柔直变换热器连接的管道）。系统联合试验系统联合调试时，验证外冷却系统的运行性能，主要包含以下项目：控制与保护试验：模拟冷却系统相关故障，验证保护动作的正确动作。性能试验：被冷却设备带负载运行，验证冷却设备的冷却能力和温度调节能力。直流控制与保护试验：验证控制和保护动作是否符合要求，与上位机通讯是否顺畅、信息交换是否正确。其他要求设备及管道布置要求外冷设备均布置在海上平台冷却机房，配电及控制屏柜布置在阀冷控制设备间。换热器、水泵与管道应采用不锈钢软管或波纹管连接。软管在安装时应允许任意方向25mm的调整量。管道布置应整齐有序、横平竖直，成组成排，便于支撑。管路系统应实施可靠接地，保持等电位，以杜绝可能产生的电腐蚀现象。浸没海水和与海水接触的部分管线，需满足耐海水腐蚀、抗海洋生物污损的要求。13在保证管道柔性及管道对设备机泵接口的作用力和力矩不超出允许值的情况下，应当用最少的管件，最短的长度连接起来，尽量减少焊缝。穿过墙壁、甲板的管道，应在穿孔处加套管并以软质防火材料封堵。供电要求交流电源：380V/220V/3P/50Hz，电压波动值±10%，频率波动值±5%。直流电源：220V，电压波动值±10%。质量及使用寿命设备的使用寿命不少于30年。设备的设计制造和试验验证应遵照国家有关的规范和标准。尺寸和重量产品应进行模块化设计，结构尺寸及重量应尽可能小，以方便运输、安装。包装和运输包装GB/T13384产品合格证；产品安装和使用说明书；产品成套及备件一览表。设备制造完成并通过试验后应及时包装，否则应得到切实的保护，确保其不受污损。所有部件经妥善包装或装箱后，在运输过程中尚应采取其它防护措施，以免散失损坏或被盗。每个设备箱至少应包括两份详细的装箱单(箱体内、外各一份)和一份质量检验证（箱体内）。//142t坏、腐蚀和掉进其他物件。设备的包装应可靠并加以保护，并考虑海上运输设备对包装的影响。运输0℃以上。保证设备及管道不超过运输尺寸和运输重量的限制。制造厂负责将设备安全地运到运行单位指定地点。制造厂应做到使设备在任何运输过程中不受损安装设备安装前应编制详细的现场试验方案。(1)冷却系统应采取可靠的连接方式和密封材料；冷却系统管路应在洁净的环境下装配；冷却系统管路及设备应安装牢固，焊接平整，水平及垂直公差符合标准。备品备件必需的备品备件，安装、调试和维护时必需的专用工具及仪器仪表。“备品备件”以区别本体。备品备件的数量应至少满足质保期的需要，至少满足项目所需备品备件最低标准。对于所有的备品备件，大部件应能够永久户外放置，小部件在普通的仓库中应易于识别并检查。专用工具和仪表15提供安装、调试和维护时必需的专用工具和仪器仪表（不少于1套），除常规专用工具与仪器仪表（1附录A（资料性）供应商应提供的资料海上平台冷却系统设计报告冷却系统选型参数及配套条件附录B（规范性）备品备件表B.1必需的备品备件（推荐）序号设备或部件名