[发明专利]换流变电站阀外风冷系统辅助喷淋装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种换流变电站阀外风冷系统辅助喷淋装置。

背景技术

近年来，适用于远距离、大容量的直流输电工程在我国得到了快速发展。与交流输电工程相比，直流输电工程优势不言而喻，但也存在一些弊端，如直流输电工程的造价高、结构复杂、损耗大等，其中十分重要的一点就是直流输电系统可靠性较差，不利于电网安全。阀冷却系统作为换流站核心辅助设备，其安全稳定运行直接影响直流输电系统的可靠性。阀冷却系统分为阀内冷系统和阀外冷系统。目前，国内阀外冷系统采用两种方式实现，一是外水冷系统，主要由冷却塔及其辅助系统组成；二是采用外风冷系统，主要由空气冷却器、电加热器、管路及阀门组成。其中外风冷系统受环境影响较大，适用于干旱缺水的地区；而外水冷系统受环境影响小，适用于水源充足的地区，但运行维护量较外风冷大。

例如西北地区某换流站采用的某型号外风冷系统，每极配置24台风机来冷却流出的阀内冷水，进而带走换流阀运行过程中产生的热量。实际运行过程中产生了如下问题：夏季中午室外温度达到40℃左右，每极的24台风机均以50Hz最大转速运行，此时冷却水进阀温度达到44℃，接近进阀温度高报警值48℃。这是由于外风冷系统受环境影响较大，若环境温度高，则空冷器的热交换效率变差，因此迫切需要考虑设计辅助喷淋装置以降低冷却水进阀温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种换流变电站阀外风冷系统辅助喷淋装置,能够通过对空气冷却器翅片管表面的喷淋以提供备用冷却能力，从而有效补偿夏季极端高温天气以及冷却设备故障情况下导致的冷却能力不足现象。

一种换流变电站阀外风冷系统辅助喷淋装置，其特别之处在于：包括水源，该水源通过精密过滤器与一台立式离心泵的进口连通，该立式离心泵的出口通过软水器与喷淋水管连通，该喷淋水管与至少一个喷头连通，该喷头设在换流变电站阀外风冷系统中空气冷却器翅片管上方。

其中还包括温度控制装置，该温度控制装置的温度传感器安装在换流阀的冷却水进阀处，该温度控制装置的控制输出端还与立式离心泵的控制端连接。

其中在立式离心泵旁还并联有一台备用的立式离心泵。

为防止阀冷却系统冷却水进阀温度超高跳闸，增加设备运行可靠性，本发明提供了一种阀外风冷系统辅助喷淋装置，可以有效降低换流阀进阀温度。其优点是：1)在夏季气温高时启动，可以降低换流阀进阀温度，增加了运行可靠性；2)在外冷风机故障，冷却容量不够时作为后备起到辅助降温功能；3)辅助喷淋装置的喷淋泵一用一备，方便运行维护；4)采用阳离子树脂净化后的水进行喷淋，防止外冷构架结水垢影响散热效果。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种换流变电站阀外风冷系统辅助喷淋装置，包括水源，该水源通过精密过滤器2与一台立式离心泵1的进口连通，该立式离心泵1的出口通过软水器3(离子交换器)与喷淋水管连通，该喷淋水管与至少一个喷头4连通，该喷头4设在换流变电站阀外风冷系统中空气冷却器翅片管上方。

其中还包括温度控制装置，该温度控制装置的温度传感器安装在换流阀的冷却水进阀处，该温度控制装置的控制输出端还与立式离心泵1的控制端连接。另外在立式离心泵1旁还并联有一台备用的立式离心泵1。

以本发明装置在银川东换流站的实际应用为例，本发明的喷淋装置具有以下几方面优势：

1、可靠性高：

银川东换流站地处西北，昼夜温差大，下午14时左右温度达到最高。经过观察，环境温度最高达到42℃，冷却水进阀温度44℃，接近进阀温度高报警值48℃，此时所有风机均以最大转速运行。增加辅助喷淋装置后，当进阀温度达到42℃喷淋泵(立式离心泵1)启动，38℃喷淋泵停止，效果比较明显，3分钟左右温度能下降2-3℃，因此效果显著，增加了直流系统运行可靠性。

2、利用率高：

银川东换流站夏季高温天气持续时间较长，常年满功率运行，因此平均每天喷淋泵启动2-3次，利用效率较其他直流换流站高。

3、具有自动控制功能：

利用阀外冷控制柜内的温度控制器或PLC可以实现自动远程控制喷淋泵启停，令其在进阀温度达到42℃自动启动，温度降至38℃延时2分钟自动停止。喷淋泵启动采用轮换启动方式，增加了每台喷淋泵的可靠性。

本发明的使用方法和工作原理是：

喷淋水水源取自站内生活水，取水位置位于综合水泵房外的生活水管线上。自来水首先经过一个过滤精度为200μm的精密过滤器2，去除水中的沉淀、悬浮物等，以降低水的浊度。过滤后的自来水由两台立式离心泵1(一备一用)增压后，进入软水器3(离子交换器)，软水器3中装填有离子交换树脂，用于去除水中的钙镁离子，防止喷淋水在翅片管表面结垢。自来水软化后，进入喷淋水管，最后通过喷头4均匀地喷洒到空气冷却器翅片管表面。