[发明专利]一种直流换流阀用阀外冷却系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流换流阀用阀外冷却系统，具体讲涉及一种直流换流阀用复合多气候适应阀外冷却系统及其操作方法。

背景技术

随着我国高压直流输电技术的日益成熟，直流输电工程建设正处于发展的黄金期。在高压直流输电系统中，冷却系统作为换流阀散热系统的重要组成，其运行情况直接影响到整个直流系统的输电能力。因此，保证冷却系统稳定、可靠和高效运行显得尤为重要。

目前，换流阀冷却系统的阀外冷却设备采用空气冷却器或闭式冷却塔将换流阀产生的热量排放到空气中。换流阀冷却系统按冷却水冷却方式划分为：水－风换热（空气冷却器）、水－水换热(闭式冷却塔)、制冷机换热三种主要形式。空气冷却器的冷却功率取决于环境温度和冷却水温之差，一般用于环境温度不太高的区域；闭式冷却塔因蒸发需要消耗大量的水，一般用于水资源较为丰富的区域；制冷机换热功率目前较小，一般小于1MW。

但是，我国西部地区如哈密属于高温干旱气候特点，加上水资源匮乏，原有的空气冷却器和闭式冷却塔的冷却方式难以满足换流阀的正常运行要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种直流换流阀用阀外冷却系统及其操作方法，不但冷却容量大，而且适应环境能力强。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供的一种直流换流阀用阀外冷却系统，其改进之处在于，所述系统包括：主泵、空气冷却器和闭式冷却塔，所述主泵、空气冷却器和闭式冷却塔通过管路依次串联连接，所述串联管路与换流阀连接形成闭合回路；所述空气冷却器和闭式冷却塔之间设有三通阀，所述三通阀并联旁通管路与换流阀连接。

其中，所述换流阀包括：晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元和配水系统；所述串联管路和旁通管路与所述配水系统的水管连接。

其中，所述闭式冷却塔包括：喷淋水池、喷淋水泵和换热盘管，所述换热盘管与串联管路连接，所述喷淋水池中的水通过所述喷淋水泵均匀喷洒在换热盘管的表面。

其中，所述喷洒在换热盘管表面的水吸热后蒸发成水蒸汽通过风机排至大气。

其中，所述喷淋水池设置在室外地下。

其中，所述空气冷却器的工作温度为-2℃～41℃。

其中，所述空气冷却器的工作温度为23℃～41℃。

其中，所述闭式冷却塔的工作温度为大于41℃。

本发明基于另一目的提供一种直流换流阀用阀外冷却系统的操作方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

1、换流阀中带有热量的冷却介质，通过主泵加压至空气冷却器和闭式冷却塔的串联管路中；

2、测定环境温度，确定空气冷却器和闭式冷却塔的运行模式；当环境温度低于-2℃时，进入步骤3；当环境温度为-2℃～23℃时，跳至步骤4；当环境温度为23℃～41℃时，跳至步骤5；当环境温度高于41℃时，跳至步骤6；

3、当环境温度低于-2℃时，空气冷却器和闭式冷却塔停机，通过自然风冷即可将冷却介质降低到所要求的温度值；跳至步骤7；

4、当环境温度在-2℃～23℃时，闭式冷却塔停机，空气冷却器的冷却风扇投入运行的数量不超过50%，通过调节空气冷却器运行的风机数量和频率，将冷却介质降低到所要求的温度值；跳至步骤7；

5、当环境温度在23℃～41℃时，闭式冷却塔停机，空气冷却器的冷却风扇全部投入运行，将冷却介质降低到所要求的温度值；跳至步骤7；

6、当环境温度高于41℃，空气冷却器和闭式冷却塔同时投入运行，使冷却介质通过空气冷却器和闭式冷却塔进行两次冷却，以达到所要降低的温度值；进入步骤7；

7、经降温后达到进入换流阀温度要求的冷却介质流入换流阀，并在换流阀中吸热升温；返回至步骤1。

其中，当闭式冷却塔需要检修时，关闭三通阀，使通往闭式冷却塔的管路断路，冷却介质直接通过旁通管路回流到换流阀。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、具有冷却容量大特点。

空气冷却器和闭式冷却塔共同工作，可以满足各种输电容量的功率要求。

2、具有良好的环境适应能力。

通过空气冷却器和闭式冷却塔负荷的调节和匹配，可以很好得适应外界环境温度变化的要求。

3、具有良好的节能节水功能。

依据环境温度变化进行运行模式的改变，以达到节能节水最优目的。

4、空气冷却器和闭式冷却塔串联冷却方式，冷却效果更佳。

5、闭式冷却塔并联旁通管路便于检修。