一种换流阀外冷却装置结垢差异化试验系统的制作方法

本发明涉及直流输电换流阀外冷却装置，特别涉及一种换流阀外冷却装置结垢差异化试验系统。

背景技术：

高压直流输电换流阀在工作时，其核心部件晶闸管会产生大量的热损耗，为了有效把产生的热量带出系统外，需配套相应的冷却系统。换流阀冷却系统分为内冷系统和外冷系统，其中外冷系统的散热装置一般采用空气冷却器和闭式冷却塔，在南方地区一般采用闭式冷却塔。在停电检修期间会对阀外冷系统的三个冷却塔的外冷水管道进行拆开检查，发现外冷水管道内壁及换热盘管表面结垢，但是三个冷却塔的结垢量存在明显的差异。结垢差异化问题会导致冷却塔散热能力失衡，加快部分散热盘管的结垢速率，增加外冷系统运行的不稳定性并缩短冷却塔管道及其附属管路的酸洗周期，导致冷却塔运行成本增加。

因此本发明提供了一换流阀外冷却装置结垢差异化试验系统，能够模拟水冷系统冷却塔运行的实际状况，设计了三组平行试验，能够进行进行对比试验验证，从而找出结垢差异化的原因。

技术实现要素：

一种换流阀外冷却装置结垢差异化试验系统，由内循环系统、喷淋回路以及上位机系统组成，

内循环系统包括通过管道依次连接的主循环泵、总流量调节阀，总流量变送器、三个以上散热盘管及储水罐，用来模拟换流阀内冷水循环，每个散热盘管入口安装有内循环支路流量调节阀及内循环支路流量变送器，每个散热盘管进出口都安装有温度变送器，

每个散热盘管有独立的喷淋回路，每条喷淋回路包括通过管道连接的喷淋泵、喷头及集水箱，用来冷却进入散热盘管的内冷水；

所述喷淋回路分别安装有喷淋回路电导率检测仪、喷淋回路压力变送器、喷淋回路温度变送器、喷淋回路流量调节阀及喷淋回路流量变送器，每个集水箱都通过管道分别连接至取样罐，取样罐安装有ph监测仪、钙离子监测仪、总碱度监测仪、取样罐电导率检测仪、取样罐温度检测仪；每个集水箱还都通过管道分别连接至补水泵、补水罐及原水泵，

所述内循环系统储水罐处安装加热器及储水罐温度变送器，模拟阀冷系统中的发热元件。

上位机系统用来监控整个试验系统的全部参数并具有预警和保护功能，运行参数异常时可及时发出预警信号。

本发明由内循环将热量通过冷却塔的散热盘管传递给喷淋回路，在冷却塔处经水的蒸发相变蒸发将热量散至大气环境中。内循环冷却水分三条支路进入盘管，通过调剂流量调节阀控制进入盘管的内冷水的流量大小，从而改变各组盘管所需散热功率。各组盘管有独立的喷淋回路，喷淋水流量可通过流量调节阀调控，并可通过流量变送器监控流量。在冷却塔附近设置一个取样罐，与每个冷却塔相连，在取样罐上设置在线监测仪器，能够随时监测每个冷却塔的喷淋水的水质。系统中各机电单元及传感器由plc系统自动监控运行，并通过操作面板的友好界面实现人机的即时交流，实现各参数的在线监视功能。当系统内的喷淋水由于蒸发等原因损失后，通过补水泵将补水箱内的水补充到喷淋池内。

本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：

该试验系统能够模拟水冷系统冷却塔运行的实际工况，能够对确定的各个变量因素进行控制，具有便于观察试验结果的功能。

附图说明

图1是一种换流阀外冷却装置结垢差异化试验系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种换流阀外冷却装置结垢差异化试验系统，由内循环系统、喷淋回路、以及上位机系统组成，

内循环系统包括通过管道依次连接的主循环泵1及主循环泵2并联后与总流量调节阀3，总流量变送器4、散热盘管5、6、7、储水罐8，用来模拟换流阀内冷水循环，每个散热盘管入口安装有内循环支路流量调节阀9-1、9-2、9-3及内循环支路流量变送器10-1、10-2、10-3，每个散热盘管进口都安装有温度变送器11-1、11-2、11-3，每个散热盘管出口都安装有温度变送器12-1、12-2、12-3，

主循环泵1及主循环泵2出口分别安装有压力变送器32-1及32-2。

每个散热盘管有独立的喷淋回路，每条喷淋回路包括通过管道连接的喷淋泵13-1、13-2、13-3、喷头14-1、14-2、14-3及集水箱15-1、15-2、15-3，用来冷却进入散热盘管的内冷水；

所述喷淋回路分别安装有喷淋回路电导率检测仪16-1、16-2、16-3、喷淋回路压力变送器17-1、17-2、17-3、喷淋回路温度变送器18-1、18-2、18-3、喷淋回路流量调节阀19-1、19-2、19-3及喷淋回路流量变送器20-1、20-2、20-3，集水箱15-1、15-2、15-3通过管道分别连接至取样罐21，取样罐安装有ph监测仪22、钙离子监测仪23、总碱度监测仪24、取样罐电导率检测仪25、取样罐温度检测仪26；每个集水箱还都通过管道分别连接至补水罐28及补水泵29，

所述内循环系统储水罐处安装4台加热器30-1、30-2、30-3、30-4，还安装有储水罐温度变送器27，模拟阀冷系统中的发热元件。

上位机系统31用来监控整个试验系统的全部参数并具有预警和保护功能，运行参数异常时可及时发出预警信号。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种换流阀外冷却装置结垢差异化试验系统由内循环系统、喷淋回路、以及上位机系统组成，内循环系统包括通过管道依次连接的主循环泵、总流量调节阀，总流量变送器、三个以上散热盘管及储水罐，每个散热盘管入口安装有内循环支路流量调节阀及内循环支路流量变送器，每个散热盘管进出口都安装有温度变送器，每个散热盘管有独立的喷淋回路，每条喷淋回路包括通过管道连接的喷淋泵、喷头及集水箱，用来冷却进入散热盘管的内冷水，该试验系统能够模拟水冷系统冷却塔运行的实际工况，能够对确定的各个变量因素进行控制，具有便于观察试验结果的功能。

技术研发人员：郭树永;马虎涛;郝良收;李宁;刘重强;吴健超;吴安兵
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局;广州高澜节能技术股份有限公司
技术研发日：2018.07.03
技术公布日：2019.01.15