【换流阀冷却系统介绍概述2500字】

换流阀冷却系统介绍概述直流输电的关键设备是换流阀，在换流阀的运行过程中，由于阀塔上的元器件会通过大电流，因此会产生很多的热量，导致阀塔内均压电容、晶闸管等设备的温度快速升高。则需要换流阀冷却系统将内冷水运送至阀塔上的各个元器件，通过内冷水的不断流动以及热量传递对阀塔进行散热。阀塔温度过高会影响元器件的稳定性和安全性，因此换流阀冷却系统是直流输电中必不可少的关键系统，若阀冷系统发生故障，将会直接导致直流线路的停运。换流阀冷却系统由内、外冷水系统两个系统组成。内冷水系统是封闭的管道循环系统，如图1-1所示ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>莫文斌</Author><Year>2015</Year><RecNum>49</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[22]</style></DisplayText><record><rec-number>49</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="0epxdzpsbzfwf3e9vfkp5wtzv0xf0rw5s9ee"timestamp="1621409874">49</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">莫文斌</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">张文</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">徐攀滕</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">高红亮</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中国南方电网超高压输电公司广州局</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">电力科学与工程</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>电力科学与工程</full-title></periodical><pages>29-32</pages><volume>31</volume><number>03</number><keywords><keyword>换流站</keyword><keyword>阀冷系统</keyword><keyword>传感器</keyword><keyword>电源监视</keyword><keyword>隐患分析</keyword></keywords><dates><year>2015</year></dates><isbn>1672-0792</isbn><call-num>13-1328/TK</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[22]，阀塔上水冷电阻、均压电容、晶闸管、阳极电抗器的散热水管通过内冷水管道连接起来，低温的内冷水由主泵加压，通过内冷水管道流入阀塔各器件的散热水管中，通过热交换给各元器件降温。内冷水在冷却塔内经过外冷水的喷淋冷却后，其热量传递给外冷水，内冷水冷却后便会进行下一个内冷水循环过程，内冷水通常采用蒸馏水。外冷水系统的主要功能是对冷却塔内的盘管进行喷淋，从而对内冷水进行降温，使内冷水温度降低后，再次进入下一个内冷水循环过程。图1-1换流阀内冷水系统示意图1.1内冷水系统阀内冷却回路主要组成部分：主循环泵、主过滤器、高位水箱、去离子回路、补给水回路、主管道及连接件等主要设备。每台主循环泵、喷淋泵等单元设备有各自独立的自动、手动选择模式。a）主循环泵：提供密闭循环冷却液所需动力。主泵配置两台，一主一备，当一台主泵故障后会自动切换至备用主泵运行。连续运行1-4周后将自动切换。主循环泵管路高点设置有排气阀，可手动切换。b）主管道过滤器：过滤器位于内冷水进水管路，主要作用是防止内冷水在管道的流动过程中可能冲刷脱落的杂质等进入阀塔内部而造成的阀塔元器件散热水管的堵塞。c）旁路阀：在换流阀检修期间，为了保证系统介质纯净度的稳定，在水冷室内通向换流阀厅的进出水管道之间设置旁路阀，正常运行时旁路阀关闭，在因换流阀泄漏而进行维护期间，关闭通向换流阀的进出水管道阀门，打开旁路阀，维持水冷室至户外的管道循环。d）去离子回路：去离子回路并联在内冷水主管道上，主要包括离子交换器、精密过滤器、离子交换树脂等器件。其作用主要是通过去离子交换数值对内冷水在循环过程中产生的阴阳离子进行吸附中和，降低内冷水的导电率，从而降低阀塔元器件由于内冷水导电率过高而导致的放电和电解腐蚀。e）高位水箱：与脱气罐共同完成冷却水中气体排出的功能，同时也保证管路压力恒定。可缓冲阀内冷水因温度变化而产生的体积变化，当冷却水温度变化时，高位水箱液位可以随着温差的变化升降。如液位下降速率超过整定值，则判断系统管路和阀体可能有泄漏。f）补给水回路：补给水回路内主要包括原水罐、补水泵、原水泵、过滤器及补水管道等。当原水罐的补充水液位低于设置的定值时，便会通过监控系统提示运行人员启动原水泵补水，保持原水罐中的内冷水补充水的充满。g）原水罐：主要存放内冷水，当高位水箱液位较低时，可通过启动补水泵利用原水罐内的内冷水对管道内的内冷水进行补充。h）原水泵：给原水罐补水，手动操作。i）补水泵：根据高位水箱液位自动进行补水，也可以根据情况进行就地手动启动补水。1.2外冷水系统外冷水系统主要组成部分：闭式冷却塔、喷淋泵、外冷水池、外冷水补水回路、外冷水软化装置、加药装置、自循环过滤泵、喷淋泵坑等。a）闭式冷却塔：位于室外，时内、外冷水进行换热的设备，将换流阀的热损耗传递给喷淋水以及大气。通常配有6台冷却塔，4台冷却塔即可满足满负荷要求，2台备用。控制系统可以根据冷却水进阀温度与设定目标温度间的偏差变化自动调节风机的转速。当进阀温度接近第一组冷却塔起动设定温度时，第一组冷却塔起动并以第一组起动温度为目标，PID调节第一组冷却塔风机频率。当第一组风机达到50Hz时，进阀温度还是高于第一组冷却塔起动温度设定值，且接近第二组冷却塔起动温度设定值时，起动第二组冷却塔，PLC以最低频率PID调节冷却塔风机；当进阀温度低于第二组冷却塔起动温度且大于第一组冷却塔起动温度，PLC自动停止第一次起动的冷却塔，第二组冷却塔风机继续进行PID调节，当进阀温度小于第一组冷却塔起动温度值时，停止所有运行的冷却塔。三组冷却塔采用先启先停机制，轮换工作。冷却塔风扇变频器回路并联有工频回路，当变频器故障时可以切换至工频回路运行。b）喷淋泵组：将水抽至冷却塔并喷淋在内冷水管道上进行交换。定期或故障切换，也可手动启动。喷淋水管最低点设置排水阀以便将管道内的水排空，防止冬季停运且室外气温较低时喷淋水结冰。喷淋泵切换周期通常为168h。c）自循环过滤泵、全自动反冲洗循环过滤器：循环水池设计一套喷淋水自循环过滤设备来控制杂质浓度，过滤设备连续运行。在喷淋水自循环中采用全自动反冲洗过滤器，当检测到过滤器压差超过限值时，自动进行反冲洗。当检测到水质超过设定值，系统可自动或手动开启排污阀进行排污，当水质到达合理范围时关闭排污阀。排水设置在自循环过滤器后。d）全自动软化水处理设备：软化水设备包括离子交换器、软化水控制器以及溶盐系统。离子交换器内的主要成分是离子交换树脂，外冷水由于处于开放的环境，硬度较高，因此当去流过离子交换树脂时，会和树脂发生离子交换反应，原水中的硬度成分（主要为钙镁离子的碳酸盐和硫酸盐）经离子交换反应基本上可全部被截留，从而使出水硬度达到喷淋水的要求。正常运行一段时间后，离子交换树脂的交换容量会接近于饱和，此时可以通过控制器进行反冲洗操作，并用盐水对离子交换树脂进行再生反应。以上的离子交换过程，盐再生过程，反冲洗过程均由软化水控制器控制自动完成。e）加药箱：在循环喷淋水中，为防止喷淋水滋生藻类，增加杀菌剂加药系统。为防止喷淋水不断浓缩后，对换热盘管等产生腐蚀和结垢，增加缓蚀阻垢剂加药系统，可以减缓对设备的腐蚀，降低结垢的情况。f）潜水泵