换流阀外冷却系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种换流阀外冷却系统，该换流阀外冷却系统包括：空气冷却器，与换流阀连接，用于冷却换流阀的内循环冷却水；供水设备，与空气冷却器连接，用于向空气冷却器内部注入冷却水。以增湿的方式来降低空气冷却器内部空气的温度，实现了将水冷却方式和空气冷却方式结合为一体，来冷却换流阀的内循环冷却水，同时，避免将水直接喷到空气冷却器表面上，造成影响空气冷却器的换热效果、增加运行工作量的问题，从而有助于改善空气冷却器的换热效果、减少运行工作量。
【专利说明】换流阀外冷却系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换流阀外冷却【技术领域】，特别涉及一种换流阀外冷却系统。
【背景技术】
[0002]高压直流输电最核心的技术集中于换流站设备，在直流输电工程中，换流站实现了直流和交流相互能量的转换，其中，换流阀是实现能量转换的核心设备。
[0003]换流阀是直流输电系统中为实现换流所用的三相桥式换流器中作为基本单元设备的桥臂，又称单阀。现代直流输电采用的半导体换流阀是半导体电力电子元件串(并)联组成的桥臂主电路及其合装在同一个箱体中的相应辅助部分的总称。在大容量、高电压直流输电系统中，采用的半导体换流阀多数为晶闸管换流阀。由于换流阀内可控硅元件在运行过程中会产生很高热量，需要通过内循环冷却水对其冷却，换流阀外冷却系统需要对内循环冷却水进行二次冷却，以保障换流站安全可靠运行。
[0004]国内已经投运的换流阀外冷却方式主要有水冷却和空气冷却两种方式。目前建在水资源丰富地区的换流站，主要采用的是水冷却方式，采用的设备是密闭蒸发式冷却塔。建在水资源缺乏和北方寒冷地区的换流站以选择空气冷却方式为主。
[0005]水冷却方式对高温适应性好，运行稳定，但耗水量大，对水源可靠性要求高，不适用于水源没有保障地区，不符合国家节水方针。有了空气冷却方式后，水源不再是换流站的制约因素，空气冷却方式应用越来越广泛，但空气冷却方式受到气候因素影响大，尤其遇到极端高温天气时，空气冷却方式无法满足换流阀进水温度要求。
[0006]由于水冷却和空气冷却两种方式各有利弊，将水冷却和空气冷却两种方式结合起来，发明一种既节水又保证安全可靠的换流阀外冷却系统，解决高温缺水地区换流阀外冷却系统难题，对换流站工程非常重要。
[0007]在现有技术中，采用空冷设备的换流站，为满足极端高温气候时换流阀进水温度要求，采用的是在空气冷却器设备上方加装喷水管道的方式。
[0008]即在采用空气冷却方式下，水平布置鼓风式空气冷却器，原有设计中没有喷水降温系统，由于近年来环境温度持续升高，原有设计无法满足极端气温时换流阀进水温度需要，在空气冷却器上方增加了喷水管道，将水喷到空气冷却器表面来对空气冷却器降温，在空气冷却器周围设置了保温棚及管道支架。
[0009]上述现有技术存在以下缺点:
[0010]空气冷却器表面易结垢造成换热效果差，影响空气冷却器使用寿命，增加运行维护工作量。
实用新型内容
[0011]本实用新型实施例提供了一种换流阀外冷却系统，解决了现有技术中换流阀外冷却系统影响空气冷却器换热效果、增加运行工作量的技术问题。
[0012]本实用新型实施例还提供了一种换流阀外冷却系统，该系统包括:空气冷却器，与换流阀连接，用于冷却换流阀的内循环冷却水；供水设备，与空气冷却器连接，用于向空气冷却器内部注入冷却水。
[0013]在一个实施例中，所述供水设备包括:喷嘴，与输水管道连接，用于将输水管道中的冷却水喷射到空气冷却器内部。
[0014]在一个实施例中，所述喷嘴设置在空气冷却器的百叶窗和管束之间。
[0015]在一个实施例中，所述喷嘴是雾化喷嘴，所述喷嘴具体用于:在将所述冷却水雾化后喷射到所述空气冷却器内部。
[0016]在一个实施例中，所述冷却水是除盐水。
[0017]在一个实施例中，所述供水设备还包括:贮水箱，通过所述输水管道与所述喷嘴连接，用于储备冷却水。
[0018]在一个实施例中，所述贮水箱埋地布置在空气冷却塔下，其中，所述空气冷却器设置在所述空气冷却塔上。
[0019]在一个实施例中，所述供水设备还包括:水栗，与贮水箱连接，用于将贮水箱中的冷却水传输到所述输水管道中。
[0020]在一个实施例中，所述水栗是潜水栗，布置在所述贮水箱中。
[0021]在一个实施例中，在环境温度超过预设温度的情况下，所述水栗将贮水箱中的冷却水传输到所述输水管道中。
[0022]在本实用新型实施例中，通过空气冷却器冷却换流阀的内循环冷却水，采用供水设备向空气冷却器内部注入冷却水，以增湿的方式来降低空气冷却器内部空气的温度，实现了将水冷却方式和空气冷却方式结合为一体，来冷却换流阀的内循环冷却水，同时，避免将冷却水直接喷到空气冷却器表面上，造成影响到空气冷却器的换热效果、增加运行工作量的问题，从而有助于改善空气冷却器的换热效果、减少运行工作量。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0024]图1是本实用新型实施例提供的一种换流阀外冷却系统的结构框图；
[0025]图2是本实用新型实施例提供的一种换流阀外冷却系统的具体实例的结构图。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0027]在本实用新型实施例中，提供了一种换流阀外冷却系统，如图1所示，该换流阀外冷却系统包括:空气冷却器101，与换流阀102连接，用于冷却换流阀102的内循环冷却水；供水设备103，与空气冷却器101连接，用于向空气冷却器内部注入冷却水。
[0028]在本实用新型实施例中，通过空气冷却器(该空气冷却器可以是机械通风空气冷却器)冷却换流阀的内循环冷却水，内循环冷却水通过循环水栗输入到空气冷却器内，采用供水设备向空气冷却器内部注入冷却水，可以是少量地向空气冷却器内部喷冷却水，也可以是大量地注入冷却水，实现了以增湿的方式来降低空气冷却器内部空气的温度，进而将水冷却方式和空气冷却方式结合为一体，来冷却换流阀的内循环冷却水，同时，避免将冷却水直接喷到空气冷却器表面上，造成影响到空气冷却器的换热效果、增加运行工作量的问题，从而有助于改善空气冷却器的换热效果、减少运行工作量。
[0029]在具体实施时，为了有效减少冷却水的消耗，实现对耗水量及喷水效果进行有效控制，在本实施例中，上述供水设备103包括:喷嘴，与输水管道连接，用于将输水管道中的冷却水喷射到空气冷却器内部。通过喷嘴有效控制耗水量和喷水的效果，可以减少冷却水的消耗，如果将冷却水雾化后再喷射，还可以进一步减少用水量。
[0030]在具体实施过程中，为了改善降低空气冷却器内部的空气温度的效果，可以将喷嘴设置在空气冷却器的百叶窗和管束之间。通过喷嘴向空气冷却器的百叶窗和管束之间喷射冷却水，使得进入空气冷却器百叶窗的空气在进入管束之前，与冷却水接触进行换热，降低了管束入口处空气的温度，改善了降低空气冷却器内部的空气温度的效果，有助于空气冷却器出水温度满足换流阀入口温度需要。
[0031]在具体实施时，为了进一步改善降低空气冷却器内部的空气温度的效果，在本实施例中，喷嘴是雾化喷嘴，在将冷却水雾化后喷射到空气冷却器内部。即将冷却水雾化成雾滴之后，再喷射到空气冷却器内部，实现了使得通过空气冷却器百叶窗进入的空气在进入管束前，与雾化冷却水的雾滴进行换热，雾滴汽化时吸收大量汽化潜热，进一步改善了降低空气冷却器内部的空气温度的效果。
[0032]在具体实施过程中，为了减少冷却水影响空气冷却器的换热效果，在本实施例中，上述冷却水可以是除盐水。冷却水经过反渗透方式处理，不会造成空气冷却器翅片结垢现象发生，避免冷却水喷到空气冷却器表面后翅片易结垢，清理困难，造成换热效果差，也影响空气冷却器使用寿命等问题。
[0033]在向空气冷却器内部喷射冷却水之前，为了可以灵活地随时喷射冷却水，在本实施例中，如图2所示，供水设备103还包括:贮水箱1031，通过输水管道与喷嘴连接，用于储备冷却水，例如，可以用贮水箱来存储冷却水，需要喷冷却水时，随时可以通过输水管道连接的喷嘴将冷却水喷射到空气冷却器内部，还可以随时为贮水箱1031补水。为了减少占地面积，贮水设备可以埋地布置在机械通风间接空气冷却塔下，空气冷却器设置在空气冷却塔上。
[0034]在具体实施时，可以这样实现采用喷嘴将冷却水喷射到空气冷却器内部，如图2所示，供水设备103还包括:水栗1032，与贮水箱1031连接，用于将贮水箱中的冷却水传输到输水管道中。为了减少占地面积，上述水栗可以采用潜水栗，布置在贮水设备中。
[0035]在实施过程中，为了适应不同地区环境的应用需求，在本实施例中，在环境温度超过预设温度的情况下，水栗1032将贮水箱中的冷却水传输到输水管道中。例如，当环境温度低于设定温度时，只需要运行空气冷却器来冷却内循环冷却水，达到零耗水；在夏季高温时，当环境温度超过设定温度时，喷雾系统自动启动，水栗1032升压后，通过输水管道将贮水箱中的冷却水传输到喷嘴中，开始向空气冷却器内部喷射冷却水，辅助空气冷却器对换流阀的内循环冷却水进行冷却，实现水冷却、空气冷却为一体化。适合高温缺水地区的换流阀外冷却方式，通过向空气冷却器内部喷射水可解决极端高温天气时单纯使用空气冷却方式的不足。[0036]在本实用新型实施例中，通过空气冷却器冷却换流阀的内循环冷却水，采用供水设备向空气冷却器内部注入冷却水，以增湿的方式来降低空气冷却器内部空气的温度，实现了将水冷却方式和空气冷却方式结合为一体，来冷却换流阀的内循环冷却水，同时，避免将水直接喷到空气冷却器表面上，造成影响到空气冷却器的换热效果、增加运行工作量的问题，从而有助于改善空气冷却器的换热效果、减少运行工作量。
[0037]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种换流阀外冷却系统，其特征在于，包括: 空气冷却器，与换流阀连接，用于冷却换流阀的内循环冷却水； 供水设备，与空气冷却器连接，用于向空气冷却器内部注入冷却水。
2.如权利要求1所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述供水设备包括: 喷嘴，与输水管道连接，用于将输水管道中的冷却水喷射到空气冷却器内部。
3.如权利要求2所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述喷嘴设置在空气冷却器的百叶窗和管束之间。
4.如权利要求2所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述喷嘴是雾化喷嘴，所述喷嘴具体用于: 在将所述冷却水雾化后喷射到所述空气冷却器内部。
5.如权利要求1至4中任一项所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述冷却水是除盐水。
6.如权利要求2至4中任一项所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述供水设备还包括: 贮水箱，通过所述输水管道与所述喷嘴连接，用于储备冷却水。
7.如权利要求6所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述贮水箱埋地布置在空气冷却塔下，其中，所述空气冷却器设置在所述空气冷却塔上。
8.如权利要求6所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述供水设备还包括: 水栗，与贮水箱连接，用于将贮水箱中的冷却水传输到所述输水管道中。
9.如权利要求8所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述水栗是潜水栗，布置在所述贮水箱中。
10.如权利要求8所述换流阀外冷却系统，其特征在于，所述水栗具体用于: 在环境温度超过预设温度的情况下，将贮水箱中的冷却水传输到所述输水管道中。
【文档编号】H02M7/00GK203608097SQ201320806737
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】张红, 丁一工, 王静, 孟轩, 庞亚东, 赵弦, 雷平和, 冯璟, 彭敏文, 郭东锋, 张涛, 吴小颖, 刘今, 孙博文, 陈振, 白怡, 张莹, 李喜伟, 王晓雨, 唐珏菁, 张亚萍, 毛永东, 李莎莎, 王磊, 谢东方, 邓晓, 李亚曦, 汪伟, 辛萍, 张玉明 申请人:国家电网公司, 中国电力工程顾问集团公司, 电力规划设计总院, 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司, 中国电力工程顾问集团东北电力设计院, 中国电力工程顾问集团华东电力设计院, 中国电力工程顾问集团中南电力设计院, 中国电力工程顾问集团西北电力设计院, 中国电力工程顾问集团西南电力设计院