專利名稱：一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻系統(tǒng)，特別是一種直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，通常是采用密閉式循環(huán)系統(tǒng)加散熱器散熱的風(fēng)冷方式。具體而言，是將循環(huán)水帶出來(lái)的熱量傳輸給空氣散熱器，同時(shí)外設(shè)風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)把熱量隨風(fēng)散走。然而，循環(huán)水溫度隨著環(huán)境溫度的變化而變化。一方面，隨著環(huán)境溫度的變化循環(huán)水也呈周期性變化的。從設(shè)計(jì)溫度來(lái)看，基本以當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)的峰值溫度點(diǎn)來(lái)定。事實(shí)上各個(gè)地方的氣溫差異很大，這種方式只能應(yīng)用于溫差變化不大的環(huán)境。如果在溫差范圍頗大的環(huán)境，例如在赤道附近的一些缺水干旱的地區(qū)，其晝夜溫差范圍為5 45°C，這樣單靠風(fēng)冷冷卻循環(huán)水就顯得力不從心。另則，由于空氣散熱器的溫差小使得散熱器效率較低，因此在工作場(chǎng)所，常?？梢钥吹椒浅｝嫶蟮目諝馍崞魅?，由于眾多的空氣散熱器，管路壓力配比成為困擾的技術(shù)難題。另一方面，水冷系統(tǒng)都是無(wú)蓄冷的裝置，系統(tǒng)熱容小，對(duì)于氣候的敏感性大，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)溫度升高過(guò)快，報(bào)警到跳閘時(shí)間短會(huì)產(chǎn)生跳閘事故。一般的水冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度是采用如圖1的設(shè)計(jì)方案根據(jù)環(huán)境極限溫度和冷卻對(duì)象溫度設(shè)計(jì)溫差，按照極限溫度t2出現(xiàn)的一天天氣情況，冷卻對(duì)象溫度t3，假設(shè)原來(lái)的散熱設(shè)備設(shè)計(jì)溫差為At1，設(shè)計(jì)環(huán)境極限溫度為、，則Atl = t3_t2。實(shí)際上，在功率大的時(shí)候， 采用環(huán)境極限溫度需要大量的空氣散熱器，既占用土地又有流體阻力、配比等缺陷。從傳熱學(xué)角度來(lái)看，單一增大換熱面積的確能夠提供更大功率的散熱能力；如果提高溫差，將在相同功率下減小空氣散熱器。設(shè)計(jì)環(huán)境溫度為t1;則設(shè)計(jì)溫差為At2 = t3_ti> Δ、。當(dāng) At2為At1的2倍，可以節(jié)省一半的空氣散熱器。而設(shè)計(jì)溫度低于環(huán)境極限溫度這之間的溫差，由于在每一年都不是很長(zhǎng)，可以采用熱泵或制冷來(lái)解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度明顯低于該地極限溫度，能夠確保其在高溫環(huán)境下能夠正常工作， 不但結(jié)構(gòu)緊湊，而且空氣換熱器用量少，從而降低了成本，使得直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用地域得到拓展。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，包括連接成主回路的主循環(huán)水泵、換流閥及空氣冷卻器，還包括輔助循環(huán)回路及制冷回路，輔助循環(huán)回路與主回路通過(guò)第一三通閥連接，輔助循環(huán)回路能夠與主回路進(jìn)行熱交換，制冷回路與輔助循環(huán)回路連接，制冷回路與輔助循環(huán)回路進(jìn)行熱交換。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述輔助循環(huán)回路設(shè)有蓄冷裝置，蓄冷裝置能夠?qū)χ评浠芈樊a(chǎn)生的冷量進(jìn)行蓄冷，并且能夠與主回路進(jìn)行熱交換。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述制冷回路由第一換熱設(shè)備、第二換熱設(shè)備及壓縮機(jī)串聯(lián)而成。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述輔助循環(huán)回路包括第二換熱設(shè)備、儲(chǔ)液罐及第三換熱熱備，所述第二換熱設(shè)備及第三換熱熱備均與儲(chǔ)液罐連接，通過(guò)儲(chǔ)液罐進(jìn)行蓄冷，通過(guò)第三換熱設(shè)備與主回路進(jìn)行熱交換。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述制冷回路串聯(lián)有膨脹閥。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述主回路中串聯(lián)有脫氣罐及過(guò)濾器。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)包括水處理支路， 水處理支路與主回路在換流閥入口處合并，所述水處理支路包括串聯(lián)的離子交換器、精密過(guò)濾器及膨脹罐。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)包括自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)，所述自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)包括依次連接的原水罐、自動(dòng)補(bǔ)水泵，所述自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)與離子交換器連接。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述空氣冷卻器通過(guò)第二三通閥連接在主回路中。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果傳統(tǒng)的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)是以該地極限溫度進(jìn)行空氣冷卻器設(shè)計(jì)同時(shí)不少空氣冷卻器全年大部分時(shí)間處于閑置，當(dāng)環(huán)境極限溫度高于設(shè)計(jì)溫度時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法滿足設(shè)計(jì)的回水溫度；削峰型密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度可以明顯低于該地極限溫度，使得結(jié)構(gòu)緊湊，減少了空氣換熱器的用量，充分利用了空氣散熱器的設(shè)計(jì)容量，降低了成本，同時(shí)又有冷量?jī)?chǔ)備，使得當(dāng)熱量不足時(shí)，報(bào)警過(guò)程中有一定的處理時(shí)間。使得密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的可以應(yīng)用在極限溫度高于45°C的環(huán)境。


圖1本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式所述的削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)示意圖；圖2本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式所述的削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1如圖1所示，一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，包括連接成主回路的主循環(huán)水泵1、換流閥4及空氣冷卻器2，還包括輔助循環(huán)回路及制冷回路，所述強(qiáng)制冷卻旁路包括輔助循環(huán)回路及制冷回路，輔助循環(huán)回路與主回路通過(guò)第一三通閥12連接，輔助循環(huán)回路中的介質(zhì)2能夠與主回路中的介質(zhì)1進(jìn)行熱交換，制冷回路與輔助循環(huán)回路連接，制冷回路中的介質(zhì)3對(duì)輔助循環(huán)回路中的介質(zhì)2進(jìn)行冷卻。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述輔助循環(huán)回路包括串聯(lián)成回路的換熱器13介質(zhì)2 側(cè)、蒸發(fā)器15介質(zhì)2側(cè)及水泵19，所述制冷回路包括串聯(lián)成回路的冷凝器17介質(zhì)3側(cè)、蒸發(fā)器15介質(zhì)3側(cè)及壓縮機(jī)16，主回路與換熱器15介質(zhì)1側(cè)通過(guò)第一三通閥12連接。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述輔助循環(huán)回路串聯(lián)有儲(chǔ)液罐14。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述制冷回路串聯(lián)有膨脹閥18。
為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述主回路中串聯(lián)有脫氣罐5及并聯(lián)的過(guò)濾器31、32。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)包括水處理支路， 水處理支路與主回路在換流閥入口處合并，所述水處理支路包括串聯(lián)的離子交換器及精密過(guò)濾器，離子交換器為兩個(gè)離子交換器61與62并聯(lián)，精密過(guò)濾器為兩個(gè)精密過(guò)濾器31與 32并聯(lián)。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述水處理支路串聯(lián)有膨脹罐，膨脹罐為兩個(gè)膨脹罐81 與82并聯(lián)。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)包括自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)，所述自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)包括依次連接的原水罐9、自動(dòng)補(bǔ)水泵，所述自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)與離子交換器61與62連接，自動(dòng)補(bǔ)水泵為水泵101及102并聯(lián)。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述空氣冷卻器2通過(guò)并聯(lián)的第二三通閥111及112連接在主回路中，使得主回路中的介質(zhì)1可以不通過(guò)空氣冷卻器2進(jìn)入進(jìn)入下一設(shè)備。實(shí)施例2如圖2所示，所述輔助循環(huán)回路包括回路1及回路2，換熱器13介質(zhì)2側(cè)、儲(chǔ)液罐 14及第一水泵19串聯(lián)成回路1，回路1的儲(chǔ)液罐14、蒸發(fā)器15介質(zhì)2側(cè)及第二水泵20串聯(lián)成回路2，所述制冷回路包括串聯(lián)成回路的冷凝器17介質(zhì)3側(cè)、蒸發(fā)器15介質(zhì)3側(cè)及壓縮機(jī)16，主回路與換熱器介質(zhì)1側(cè)通過(guò)第一三通閥連接，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例1及實(shí)施例2的應(yīng)用方法為蓄冷系統(tǒng)進(jìn)入夏季開(kāi)始蓄冷，晚上為蓄冷工況，當(dāng)進(jìn)入換流閥體溫度超過(guò)系統(tǒng)回水設(shè)計(jì)溫度T2時(shí)，調(diào)節(jié)三通閥，使得蓄冷的熱量釋放， 使得進(jìn)入閥體的溫度維持在τ3。當(dāng)蓄冷溫度超過(guò)蓄冷設(shè)計(jì)溫度T2，水冷機(jī)組啟動(dòng)。通過(guò)二次冷卻進(jìn)一步降低冷卻水的溫度，以滿足換流閥的進(jìn)水溫度要求。在整個(gè)設(shè)計(jì)和控制過(guò)程， 始終讓系統(tǒng)有一定的冗余，以保證系統(tǒng)的絕對(duì)安全可靠。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，包括連接成主回路的主循環(huán)水泵、換流閥及空氣冷卻器，其特征在于所述系統(tǒng)還包括輔助循環(huán)回路及制冷回路，輔助循環(huán)回路與主回路通過(guò)第一三通閥連接，輔助循環(huán)回路能夠與主回路進(jìn)行熱交換，制冷回路與輔助循環(huán)回路連接，制冷回路與輔助循環(huán)回路進(jìn)行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述輔助循環(huán)回路設(shè)有蓄冷裝置，蓄冷裝置能夠?qū)χ评浠芈樊a(chǎn)生的冷量進(jìn)行蓄冷，并且能夠與主回路進(jìn)行熱交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述制冷回路由第一換熱設(shè)備、第二換熱設(shè)備及壓縮機(jī)串聯(lián)而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述輔助循環(huán)回路包括第二換熱設(shè)備、儲(chǔ)液罐及第三換熱熱備，所述第二換熱設(shè)備及第三換熱熱備均與儲(chǔ)液罐連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述制冷回路串聯(lián)有膨脹閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述主回路中串聯(lián)有脫氣罐及過(guò)濾器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)包括水處理支路，水處理支路與主回路在換流閥入口處合并，所述水處理支路包括串聯(lián)的離子交換器、精密過(guò)濾器及膨脹罐。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)包括自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)，所述自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)包括依次連接的原水罐、自動(dòng)補(bǔ)水泵，所述自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)與離子交換器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述空氣冷卻器通過(guò)第二三通閥連接在主回路中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種削峰型直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)，包括連接成主回路的主循環(huán)水泵、換流閥及空氣冷卻器，還包括輔助循環(huán)回路及制冷回路，輔助循環(huán)回路與主回路通過(guò)第一三通閥連接，輔助循環(huán)回路能夠與主回路進(jìn)行熱交換，制冷回路與輔助循環(huán)回路連接，制冷回路與輔助循環(huán)回路進(jìn)行熱交換。削峰型密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度可以明顯低于該地極限溫度，使得結(jié)構(gòu)緊湊，減少了空氣換熱器的用量，充分利用了空氣散熱器的設(shè)計(jì)容量，降低了成本，同時(shí)又有冷量?jī)?chǔ)備，使得當(dāng)熱量不足時(shí)，報(bào)警過(guò)程中有一定的處理時(shí)間。使得密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的可以應(yīng)用在極限溫度高于45℃的環(huán)境。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102412706SQ20111038958
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者冷明全, 劉慧敏, 盧志敏, 文玉良, 許治修, 黃文平 申請(qǐng)人:廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司