用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，特高壓電網(wǎng)逐漸成為整個電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架，其輸電范圍廣，走廊所經(jīng)地區(qū)地形、氣象條件復(fù)雜，極易引起嚴(yán)重覆冰而出現(xiàn)跳閘或倒塔斷線，直接導(dǎo)致大面積的停電事故。因此對于易覆冰的特高壓線路，亟需進(jìn)行抗冰保護(hù)。而特高壓線路采用多分裂導(dǎo)線，線徑大，電抗高，應(yīng)優(yōu)先考慮直流融冰，特高壓線路融冰電流一般在10000A以上，裝置整流部件屬于大功率整流器，電流會產(chǎn)生嚴(yán)重的熱效應(yīng)，整流器長時間處于高溫下運作，不僅直接影響到其整流性能，還有可能燒毀整流元件，這便對特高壓直流融冰裝置的散熱特性提出了嚴(yán)格的要求。而從現(xiàn)有技術(shù)來看，對于大功率裝置的冷卻還只能采用水冷系統(tǒng)，但是水冷系統(tǒng)成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時一旦出現(xiàn)泄漏可能會發(fā)生短路造成嚴(yán)重的事故，所以水冷系統(tǒng)質(zhì)量要求非常高，限制了特高壓直流融冰裝置的實際應(yīng)用。因此如何能夠安全且低成本地對特高壓直流融冰裝置整流器進(jìn)行冷卻，使特高壓直流融冰裝置能普及并應(yīng)用到實際應(yīng)用中是本領(lǐng)域科技人員正在積極研宄的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在提供一種散熱安全可靠且運行成本低廉的用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻方法及系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻方法是:對大電流進(jìn)行分流，對分流后的支路再分別進(jìn)行整流，對每條支路上的整流器分別用風(fēng)冷方式冷卻，整流后再匯流到母線，母線再通過刀閘與待融冰線路連接實施融冰。
[0005]本發(fā)明上述方法實現(xiàn)的整流器冷卻系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括整流變壓器、整流器、風(fēng)冷機(jī)、測溫保護(hù)系統(tǒng)、母線、融冰刀閘，所述整流變壓器用于將大電流進(jìn)行分流形成若干支路，每條支路上都有所述整流器，每個整流器都通過所述風(fēng)冷系統(tǒng)散熱，各支路整流后與所述母線連接，融冰刀閘輸入端與母線連接，輸出端與待融冰的線路連接。
[0006]每個整流器都配有獨立的一套風(fēng)冷機(jī)，為了對特高壓融冰裝置的整流器內(nèi)溫度進(jìn)行實時的監(jiān)測和保護(hù)，當(dāng)某支路整流器超溫時能及時采取保護(hù)措施，本發(fā)明整流器冷卻系統(tǒng)還設(shè)有測溫保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由溫度傳感器、光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊、溫度顯示器、過溫報警器和斷路器組成，斷路器連接在整流器輸入端，溫度傳感器用于采集整流器內(nèi)部溫度，并通過光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊轉(zhuǎn)成電信號傳輸至溫度顯示器、過溫報警器和斷路器，對整流器進(jìn)行溫度監(jiān)測和過熱報警及跳閘保護(hù)。
[0007]為適應(yīng)常規(guī)特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻，所述整流變壓器有兩臺。每臺整流器變壓器具備四路輸出。
[0008]本發(fā)明對特高壓直流融冰裝置的整流部件的冷卻，由于采用的是對大電流先分流再匯流，對大功率整流部件進(jìn)行分布式散熱，使得分配在每條支路上的整流器電流大大減小，這樣一般風(fēng)機(jī)即可擔(dān)負(fù)對整流器的散熱冷卻工作，將整流部件溫度控制在允許范圍之內(nèi)，從而實現(xiàn)了大功率整流部件用風(fēng)冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻的目的，使特高壓直流融冰裝置融冰電流達(dá)到1000A以上時不會出現(xiàn)過熱故障；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的相比最顯著的優(yōu)點就是它的可實用性、安全、成本低，尤其是會極大地降低融冰裝置的建設(shè)成本，確保特高壓線路及融冰裝置安全的同時節(jié)省巨大的抗冰費用。此外本發(fā)明如果部分整流器出現(xiàn)故障，故障支路可退出運行，其他整流器仍能正常運行，確保特高壓直流融冰裝置運行的可靠性。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明一種實施方式中測溫保護(hù)系統(tǒng)3示意圖。
[0011]其中附圖標(biāo)記為:
整流變壓器I ;冷風(fēng)機(jī)2 ;測溫保護(hù)系統(tǒng)3 ;整流器4 ;母線5 ;融冰刀閘6 ;溫度傳感器31 ;光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊32 ;溫度顯示器33 ;溫度報警器34 ;斷路器35 ;。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻方法是通過對大電流進(jìn)行分流，對分流后的支路再分別進(jìn)行整流，對每條支路上的整流器分別用風(fēng)冷方式冷卻，整流后再匯流到母線，母線再通過刀閘與待融冰線路連接實施融冰。
[0013]使用本發(fā)明方法應(yīng)有相應(yīng)的系統(tǒng)，如圖1和圖2反映的就是一種按照本發(fā)明方法研制的特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻系統(tǒng)的具體實施例。
[0014]從圖1可以看出該系統(tǒng)包括整流變壓器1、若干臺冷風(fēng)機(jī)2、若干套測溫保護(hù)系統(tǒng)3、整流器4、母線5、融冰刀閘6。按照本發(fā)明方法整流變壓器I先將大電流進(jìn)行分流形成若干支路，通過整流器整流后再匯流。因此在本實施方式中整流變壓器I用了兩臺，整流變壓器I的輸入側(cè)接變電站內(nèi)電源，每臺整流變壓器都有四路輸出，共形成八條支路，每條支路上連都有一套測溫保護(hù)系統(tǒng)3、一臺整流器4，每臺整流器4下方都分別有一臺冷風(fēng)機(jī)2對其進(jìn)行冷卻。在特高壓線路融冰電流略高于10000A時，平均分配在每臺整流器的電流不到1500A，完全在冷風(fēng)機(jī)可以冷卻的范圍之內(nèi)，能夠滿足整流器冷卻要求。八條支路的電流通過八個整流器整流后匯集到正負(fù)極兩根母線5，融冰刀閘6輸入端與母線5連接、輸出端與待融冰線路連接。在線路需要融冰時合上融冰刀閘6即可。
[0015]從圖2可以看出在本實施方式中測溫保護(hù)系統(tǒng)3主要有溫度傳感器31、光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊32、溫度顯示器33、溫度報警器34、斷路器35組成，溫度傳感器31在整流器4的散熱片上采集該路整流器的最高溫度值，并將該溫度值通過光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊32轉(zhuǎn)換成電信號，溫度信號傳輸至溫度顯示器33實時顯示該路整流器的最高溫度，當(dāng)超過該路整流器的設(shè)定溫度值，過溫信號傳輸至溫度報警器34和斷路器35，溫度報警器34將發(fā)出報警，并且斷路器35動作于跳閘，切斷該路整流器的供電電源，使該路整流器停止工作，對該路整流器起到保護(hù)作用。這樣不僅能確保特高壓直流融冰裝置的通流散熱能力，而且當(dāng)部分整流器出故障時，其他幾路仍能正常運行，確保特高壓直流融冰工作安全可靠進(jìn)行。
[0016]在本實施方式中的具備四輸出的整流變壓器I采用河北保定天威集團(tuán)特變電氣有限公司生產(chǎn)的ZSSS-24000型變壓器，其額定容量均為24MVA ;冷風(fēng)機(jī)2采用中國湖南湘電試研技術(shù)有限公司生產(chǎn)的⑶F4.0-8風(fēng)機(jī)；溫度傳感器31、光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊32、溫度顯示器33、溫度報警器34采用中國湖南湘電試研技術(shù)有限公司生產(chǎn)的GS-ERl-AQ-1測溫保護(hù)器，是一種兼溫度傳感顯示報警功能為一體的保護(hù)器，斷路器35采用中國湖南湘電試研技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ZW7-40.5型高壓斷路器；整流器4采用中國南京國電南瑞科技股份有限公司生產(chǎn)的RBZLG-21型整流器，額定電壓14kV ;母線5采用中國湖南湘電試研技術(shù)有限公司生產(chǎn)的MGSD-20000型管母線；融冰刀閘6采用山東泰開高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)的GW7F-1100/J20000型刀閘。本實施方式冷風(fēng)機(jī)采用的是普通風(fēng)機(jī)，經(jīng)試驗被證明散熱效果良好，工作穩(wěn)定，安全可靠，完全達(dá)到設(shè)計要求。
[0017]本發(fā)明對大電流分作多少條支路可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計，以冷風(fēng)機(jī)能對整流器進(jìn)行良好冷卻，每臺整流器能進(jìn)行正常工作為準(zhǔn)。對于冷風(fēng)機(jī)的臺數(shù)及功率要求，也應(yīng)以此為標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種用于特高壓直流融冰裝置中整流器的冷卻方法是:對大電流進(jìn)行分流，對分流后的支路再分別進(jìn)行整流，對每條支路上的整流器分別用風(fēng)冷方式冷卻，整流后再匯流到母線，母線再通過刀閘與待融冰線路連接實施融冰。
2.一種按權(quán)利要求1所述冷卻方法構(gòu)造的用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括整流變壓器(I)、冷風(fēng)機(jī)(2)、測溫保護(hù)系統(tǒng)(3)、整流器(4)、母線(5)、融冰刀閘(6);所述整流變壓器用于將大電流進(jìn)行分流形成若干支路，每條支路上都有所述整流器，每個整流器都通過所述冷風(fēng)機(jī)散熱；各支路整流后與所述母線連接；所述融冰刀閘輸入端與母線(5)連接，輸出端與待融冰的線路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻系統(tǒng)，其特征在于每臺整流器(4)都配有獨立的一套冷風(fēng)機(jī)(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻系統(tǒng)，其特征在于各支路上還設(shè)有測溫保護(hù)系統(tǒng)(3)，該系統(tǒng)主要有溫度傳感器31、光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊32、溫度顯示器33、溫度報警器34、斷路器35組成，溫度傳感器31在整流器4的散熱片上采集該路整流器的最高溫度值，并將該溫度值通過光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊32轉(zhuǎn)換成電信號，溫度信號傳輸至溫度顯示器33實時顯示該路整流器的最高溫度，當(dāng)超過該路整流器的設(shè)定溫度值，過溫信號傳輸至溫度報警器34和斷路器35，溫度報警器34將發(fā)出報警，并且斷路器35動作于跳閘，切斷該路整流器的供電電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻系統(tǒng)所述整流變壓器有兩臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻系統(tǒng)每臺整流器變壓器具備四路輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述溫度傳感器(31)、光電隔離及數(shù)據(jù)處理模塊(32)、溫度顯示器(33)、溫度報警器(34)采用一體式測溫保護(hù)器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于特高壓直流融冰裝置的整流器冷卻方法及系統(tǒng)，所述方法是：對大電流進(jìn)行分流，對分流后的支路再分別進(jìn)行整流，對每條支路上的整流器分別用風(fēng)冷方式冷卻，整流后再匯流到母線，母線再通過刀閘與待融冰線路連接實施融冰。實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)包括整流變壓器、風(fēng)冷機(jī)、測溫保護(hù)系統(tǒng)、整流器、母線、融冰刀閘，所述整流變壓器用于將大電流進(jìn)行分流形成若干支路，每條支路上都有所述整流器，每個整流器都通過所述風(fēng)冷系統(tǒng)散熱，各支路整流后與所述母線連接，融冰刀閘輸入端與母線連接，輸出端與待融冰的線路連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比最顯著的優(yōu)點就是它的可實用性，安全、成本低，尤其是會極大地降低融冰裝置的建設(shè)成本，確保特高壓線路及融冰裝置安全的同時節(jié)省巨大的抗冰費用。
【IPC分類】H02H7-125, H02H5-04, H02G7-16, G05D23-19
【公開號】CN104753014
【申請?zhí)枴緾N201510167986
【發(fā)明人】陸佳政, 朱遠(yuǎn), 張紅先, 方針, 李波
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司防災(zāi)減災(zāi)中心
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月10日