一种换流站阀水冷系统自动加药装置的制作方法

本实用新型涉及电气工程和能源动力工程领域，具体地，涉及一种换流站阀水冷系统自动加药装置。

背景技术：

换流阀是换流站中最重要的设备之一，是连接交流与直流的桥梁。阀水冷系统作为换流阀的配套散热系统，其运行状态将直接影响到换流阀的运行。

换流阀水冷系统是换流站最重要的辅助设备之一，其主要作用是在换流阀运行时提供散热的功能，其散热性能将直接影响换流阀输送功率的能力。在华东地区换流站的水冷系统一般采用内循环+外喷淋的模式，内循环采用封闭冷却管道从换流阀吸收热量、外循环采用喷淋塔向外界散发热量。加药系统主要用于改善外循环水的水质，通过添加缓蚀阻垢剂、阻垢分散剂和杀菌灭藻剂，防止开放式的外水冷系统中结垢和生藻、堵塞管路导致系统故障。

加药系统由加药罐、加药泵、液位传感器组成，加药时采用恒流量持续加药的模式，可以手动根据需要调节流量，当液位过低达到传感器定值时，就会向后台发出报警，提醒站内人员加药。每个特高压换流站包括4套水冷系统、每个水冷系统包括5套加药装置，共计20套水冷加药装置需要维护。

阀水冷加药系统是外冷水水质处理的重要环节，其主要作用是向缓冲水池中添加阻垢剂和杀菌灭藻剂，防止外冷水回路结垢或生藻堵塞管路或损坏电机，进而造成换流阀冷却容量下降、直接影响直流输电系统的输送功率。表1为换流站阀水冷系统加药周期。

表1换流站阀水冷系统加药周期

现有技术中的换流阀水冷系统，外冷水回路结构或生藻严重，需经常加入阻垢剂和杀菌灭藻剂等，加药周期短，加药工作频繁。

技术实现要素：

针对现有中存在的缺点，本实用新型的目的是设计出一款可以自动检测加药系统中药液液位，并自动对其进行补充的装置，提高系统的自动化程度，节约人力。同时该装置具备较强的可扩展性，可以兼容所有换流站及调相机的加药系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种换流站阀水冷系统自动加药装置，其特征在于，包括以下部分：

部分一，液体回路；主要包含补药罐、补药泵、连接水管及阀门。

部分二，机械机构；主要包括固定支架和防水密封控制箱。

部分三，供电电源；考虑到现场水冷间的取电情况，设计整个装置的电源使用220v单相三线交流电源，最大功率不大于1kw，可以方便的从墙上的插座取电。

部分四，传感器回路；液位传感器包括两套：一套放在补药罐内，用于在药量过低时停泵防止电机空转；另一套安装在加药罐内，在加药罐液位达到设定的下限值时启动加药泵补充药液，并在液位达到上限值时停止补药。

部分五，控制回路；本自动加药装置提供停止、自动和手动三种模式：在停止模式下，断开所有控制回路，补药泵将无法启动；在手动模式下，补药泵将一直启动，提供手动加药功能；在自动模式下，补药泵将根据加药罐中的液位传感器来进行启停；此外，如果补药罐中的液位过低，则无论何种模式都无法启动补药泵。

与现有加药装置相比，本实用新型具有如下的有益效果：

一，由于水冷设备间空间较为狭小，因此需要对装置的所占的空间进行限制，本装置的占地可限制在1米*1米以内。

二，使用了容量是加药罐容量2倍的补药罐，弥补了传统加药罐体积小，加药操作频繁的缺点，提升工作效率接近3倍。

三，自动加药装置加药的启动定值大于水冷系统加药泵液位低告警定值，防止反复报警；加药的停止定值小于加药泵的额定容量，防止药液溢出。

四，本自动加药装置提供停止、自动和手动三种模式：在停止模式下，断开所有控制回路，补药泵将无法启动；在手动模式下，补药泵将一直启动，提供手动加药功能；在自动模式下，补药泵将根据加药罐中的液位传感器来进行启停；此外，如果补药罐中的液位过低，则无论何种模式都无法启动补药泵。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型换流站阀水冷系统自动加药装置的原理图。

图2为自动加药装置水回路示意图。

图3为自动加药装置电源回路示意图。

图4为自动加药装置液位传感器原理图。

图5为自动加药装置控制回路示意图。

图6为自动加药装置机械结构装配图。

图中，1-补药罐，2-加药罐，3-补药泵，4-加药泵，5-第一液位传感器，6-第二液位传感器，7-浮子，8-压块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型换流站阀水冷系统自动加药装置包括以下部分：

补药罐、加药罐、传感器设备、补药泵、加药泵、控制器，其中，

所述加药罐与补药罐之间通过连接水管连接器内部的药液，所述连接管路上设有补药泵；所述加药罐通过加药泵连接到换流站及调相机，为换流站及调相机加药；

所述传感器包括设置于加药罐中的第二液位传感器，以及设置于补药罐中的第一液位传感器，通过所述第二液位传感器获取的液位信号，所述控制器控制补药泵从补药罐中抽药液至加药罐中。

进一步的，所述控制器安装于防水密封的电气控制箱内，储药罐、补药泵、电气控制箱安装在同一个不锈钢支架上；所述补药罐的容量是加药罐容量的2倍。

所述连接水管采用upvc材料，支架选用304不锈钢，补药泵采用pvdf磁力泵。

具体的，按照硬件连接、电气连接分为以下几部分：

部分一，液体回路；主要包含补药罐1、补药泵3、连接水管及阀门，其主要结构如图2所示。补药罐1采用立式白色圆形水桶，其材质与原有的加药罐2保持一致，容量约200l，大约是加药罐2容量的2倍，且补药罐1的容量可以根据实际需要灵活扩展。补药泵3选用iwakies生产的220v单相交流补药泵3采用pvdf磁力离心泵，最大功率900w、最大流量3m³/h，完全可以满足现场需求。装置设计了一处upvc塑料阀门，位于补药泵3的进口处，运行时处于常开状态，主要用于方便设备的检修工作。水管全部使用耐腐蚀的upvc塑料水管，水管从补药罐1下方接到加药泵4上方，接头处全部使用白色胶布密封防止漏水。

部分二，机械结构；机械机构主要包括固定支架和防水密封控制箱，固定支架采用不锈钢焊接制作，主要用于固定水桶、水泵、水管和控制箱，使整个装置成为一个整体，便于搬运与标准化安装；控制箱也使用不锈钢外壳结构并全部焊严，控制箱门设计包含密封圈，下部电缆出口使用防火泥密封，整个柜子放水等级达到ip54，完全可以应付现场较为恶劣的工作环境。装置的各个部件均设计为使用不锈钢螺丝固定在支架上，整体较为紧固同时也便于每个部件拆下检修。

部分三，供电电源；自动加药装置电源回路示意图如图3所示。考虑到现场水冷间的取电情况，设计整个装置的电源使用220v单相三线交流电源，最大功率不大于1kw，可以方便的从墙上的插座取电。这个装置的电源主要包括三个部分：第一部分是装置的220v电源进线，设计为通过单相三孔插座引入到控制柜的端子排上，随后经过一个带过流保护的空开；第二部分是补药泵3的供电回路，直接将空开出来的电源经过端子排、电缆连接到补药泵3上；第三部分是控制回路的电源，将220v交流电通过开关电源转换为24v，用于指示灯和状态切换开关的供电，并通过继电器控制补药泵3的电源。

部分四，传感器回路；自动加药装置液位传感器原理图如图4所示。液位传感器包括两套：一套放在补药罐1内，用于在药量过低时停泵防止电机空转；另一套安装在加药罐2内，在加药罐2液位达到设定的下限值时启动加药泵4补充药液，并在液位达到上限值时停止补药。这两个液位传感器型号一样，均为三线开关量输出的带高液位和低液位的传感器，传感器的定值设定通过安装的位置决定。传感器包括一个带接触开关的浮子7和一个压块8构成，压块8的作用是为浮子7开关的一端设定一个位置。当浮子7开关为向下垂直放置时，接点1导通，表示液位低；当浮子7开关向上垂直放置时，接点2导通，表示液位高。这种液位传感器结构原理简单、工作可靠、定值灵活可调、且无需电源，非常适合本装置。

部分五，控制回路。自动加药装置控制回路示意图如图5所示。控制回路包括指示灯回路、模式切换回路和45w电机控制回路。三种模式工作情况如下：当按钮sb切换到停止模式时，控制回路中无电流，电流继电器ka1处于失电状态，电机停止；当按钮sb切换到手动模式时，ka1始终处于得电状态，电机一直启动，补药泵3进行补药；当按钮sb切换到自动模式时，此时若加药罐2内药液不足，而补药罐1中药液充足，则液体传感器1在高液位，液体传感器2在低液位。闪光继电器kf1只有在液体传感器1为高液位时才得电，kf2只有在液体传感器2为低电位时才得电，这时ka1得电，电机启动，补药泵3进行补药。当液体传感器1到达低电位或液体传感器2到达高电位，即补药罐1内药液不足或加药罐2内药液充足时，ka1失电，电机停止，补药泵3停止加药。起到补药泵3将根据加药罐2中的液位传感器来进行启停的作用；此外，如果补药罐1中的液位过低，则无论何种模式都无法启动补药泵3。最终机械结构装配图如图6所示。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。