[实用新型]一种高压直流阀内冷系统的模拟试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力工程技术领域，具体涉及一种高压直流阀内冷系统的模拟试验系统。

背景技术

高压直流输电(HVDC)以其输电走廊窄、输电效率高、功率损耗小等特点，成为资源优化配置和西电东送战略实施的首选，有效缓解了我国能源资源分布不均匀且用电负荷不均衡的矛盾，在国内得到了快速发展。其中，换流阀是高压直流输电系统的核心设备，其实现交直流电的转换。晶闸管是换流器的基本构成单元，在正常换相过程中，会产生大量的热量，且随着高压直流输电系统的发展，输送容量的提升，晶闸管产生的热量更大，这就需要换流阀的辅助系统阀冷系统(铝制散热器)来维持其温度在合理范围内，以保障换流阀的正常工作。但在实际生产中，铝质散热器会与水和水中的溶解氧发生相互作用发生腐蚀与沉积而形成水垢，阀冷内冷水系统运行一定周期后，腐蚀产生的水垢就会堆积，阻塞冷却水回路导致元件散热不畅，影响高压直流系统的正常运行，严重时甚至导致闭锁，产生巨大的经济损失和社会影响。可见铝制散热器的腐蚀在高压直流输电系统中是致命的，如果不能解决铝质散热器的腐蚀问题，高压直流输电系统的正常运行就不能保证。因此，铝质散热器的腐蚀与结垢问题，已经成为影响整个高压直流输电系统的安全稳定运行的因素，需对其开展研究。

对于内冷水系统的腐蚀结垢问题，其主要表现形式之一就是均压电极的结垢。结垢致使均压电极与内冷水之间接触电阻大增而产生电压降，进而弱化平衡电位的作用。另外，电极表面的结垢物脱落进入水管，导致水管变窄甚至堵塞过滤网，进而影响水流量以及晶闸管的散热效果，成为影响高压直流输电系统运行的主要不稳定因素之一。

上述均压电极问题的发生，对均压电极结垢的研究提出了迫切需求，近几年来，超高压输电公司针对换流阀内冷水系统腐蚀，开展了不少研究工作。解决了一些问题，如减少了水管内结垢物的量，但仍存在堵塞的危险，检修时均压电极的结垢物仍是层出无穷。研究大多着眼于加强阀冷系统的控制和管理，已取得不小的生产改进效果，同时结合直流输电工程停电检修期间开展的均压电极除垢工作，基本上避免了由于结垢导致的生产事故的发生，但结垢的情况仍未彻底解决。可见，我们没有弄清楚阀塔内冷水系统电化学腐蚀的机理，所以也就未抓住材料腐蚀进而结垢的“牛鼻子”。如要彻底解决阀塔内冷水系统腐蚀的问题，有必要深入研究其腐蚀的基础问题，从其根本点来抑制腐蚀的发生。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种高压直流阀内冷系统的模拟试验系统，可用于对高压直流阀内冷系统进行试验研究，并能对内冷水电导率、pH值、二氧化碳及氧气浓度、流量、压力、温度、散热片材质等影响因素进行对比分析研究。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高压直流阀内冷系统的模拟试验系统，其包括过滤模块、检测装置和循环模块；

循环模块包括离子交换器、主循环泵、加热水箱、铝散热器、膨胀水箱以及冷冻机，主循环泵输出口通过管道依次经加热水箱、铝散热器、膨胀水箱后与冷冻机入口连接，冷冻机出口通过管道与主循环泵输入口连接从而组成主循环回路，离子交换器出口经出水管与位于冷冻机出口与主循环泵输入口之间的管道连通，出水管上设有进水阀；检测装置设置在铝散热器与膨胀水箱之间管道上、且用于检测水中的溶解氧浓度、离子浓度、电导率及PH值；过滤模块出口与离子交换器入口相连接。

所述过滤模块包括：预处理过滤器、一级反渗透装置、二级反渗透装置、EDI除盐装置和纯水箱，所述预处理过滤器出口通过管道依次经一级反渗透装置、二级反渗透装置、EDI 除盐装置和纯水箱后与离子交换器入口连接。

进一步地，所述离子交换器为阴阳离子交换器。

作为本实用新型的一种改进，所述模拟试验系统包括补水装置，补水装置包括补水箱和补水泵，补水箱出口与补水泵入口连接，补水泵出口与纯水箱入口连接，补水泵出口与纯水箱入口之间连接有冷冻机和EDI除盐装置，补水泵出口与纯水箱入口之间设有水阀。

进一步地，所述检测装置包括溶解氧传感器、离子浓度测量仪、电导率测量仪及PH值测量仪。

作为本实用新型的一种改进，所述主循环回路上设有自动排气阀。

作为本实用新型的一种改进，所述主循环回路上设有CO₂和O₂调节模块，CO₂和O₂调节模块包括CO₂储罐和O₂储罐，CO₂储罐和O₂储罐的出口分别经阀门与主循环回路连通。