一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統技術方案

本發明專利技術公開了一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統，包括依次通過管道連接的原水泵、原水罐、補水泵組及膨脹罐，所述原水罐內部上方和下方分別設置有高液位開關和低液位開關，通過對膨脹罐的液位進行監控，在不同的液位狀態下啟動相應的補水措施，實現了水冷系統的純水自動補給，使得膨脹罐的液位處于正常水平，而且所有部件均是模塊化，檢修時互不影響。本補水系統能夠自動及時補水、結構簡單、維修方便，安全控制策略能夠保證水冷系統的安全運行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種冷卻系統的補水系統，特別涉及一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統。
技術介紹
近年來，適用于遠距離、大容量的直流輸電工程在我國得到了快速發展。換流閥冷卻系統作為換流站核心輔助設備，冷卻系統通過內冷卻系統對直流系統核心設備換流閥進行冷卻，帶走換流閥運行過程中產生的大量熱量，保證換流閥的正常運行，因此其安全穩定運行直接影響直流輸電系統的可靠性。換流閥水冷系統中的循環純水會在循環過程中因發熱而有所損耗，因此必須有一套可靠的補水系統，隨時、及時地對所損耗掉的純水進行補充。目前密閉循環冷卻系統的補水系統及其控制策略存在以下幾類的問題：液位控制策略與檢測數據處理過于簡單，易造成特殊情況下的設備誤動作或不動作，影響整個水冷系統運行；補水系統中重要氣動閥的控制時序不合理，難以發揮系統處理事故的應急能力，并缺乏理論分析和實驗數據。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出了一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統，使得膨脹罐液位保持在正常水平，同時也能維持事故狀態下密閉式循環水冷系統的純水供應，保證水冷系統的安全運行。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現：一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統，包括依次通過管道連接的原水泵、原水罐、補水泵組及膨脹罐，所述原水罐內部上方和下方分別設置有高液位開關和低液位開關，所述補水泵組包括兩臺補水泵和一臺柴油機泵，三泵并聯布置；所述膨脹罐的液位分為5檔：最低、低、中、高、最高，正常液位位于中檔和高檔之間，當原水罐水位低于最低液位開關的位置時，并且在5s范圍內不發生變化時，補水泵組停止運行，開啟原水泵1，當其水位高于最高液位開關的位置時，原水泵停止運行，當原水罐水位在最低液位開關和最高液位開關之間時，即正常液位時檢測所述膨脹罐的液位，確定換流閥密閉循環冷卻系統的運行狀態，當水冷系統正常運行的情況下，隨著系統損耗，膨脹罐水位下降至中檔，啟動補水泵組中的一臺水泵進行損耗補水，水位升至高檔時停補水泵；當膨脹罐水位下降至低檔，說明系統有滲漏，啟動兩臺補水泵進行緊急補水，當水位升至中檔時停一臺補水泵，當水位升至高檔時停兩臺補水泵；當膨脹罐水位下降至最低檔，啟動柴油機泵和兩臺補水泵進行緊急補水，當水位升至低檔時，停柴油機泵，當水位升至中檔時停一臺補水泵，當水位升至高檔時停兩臺補水泵；當膨脹罐液位信號不準確時進行預估補水，所述膨脹罐8液位檔五個傳感器開關本身存在邏輯關系，高信號有，則低信號必然沒有；最高信號有，則高信號有；最低信號有，則中、低信號有；最低信號有，則低信號有；對于高信號、低信號，對其變化規律進行在線學習和記錄，掌握正常狀態下完成補水所需要的時間以及兩次補水的時間間隔；判斷最高或者最低信號是否頻繁出現，且跳變，當不滿足第一種情況或第三種得到肯定判斷時，給出膨脹罐8液位傳感器開關信號故障報警指示，同時進入按時間預估補水控制模式，預估補水開始時，首先記錄此時距離上一次補水結束的時間，并計算出下一次補水的時間，在預估補水模式下，實現按時間補充一定的水，在此期間，如果液位信號恢復正常，則切換至按傳感器信號補水模式，例如：正常狀態下補水需要M小時，兩次補水間隔為N小時，在距離上次補水完成后P小時出現了信號故障報警進入預估補水模式，則需要預估補水的時間為小時。為了更好的實現本專利技術，所述原水罐整體密封，上部設有可讓原水罐與外部連通的通氣電磁閥。為了更好的實現本專利技術，所述膨脹罐與外設的高壓輸電閥組的水冷系統連通的一端設有電動閥。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點及有益效果：1)增加了一個膨脹罐，使得系統內的運行壓力更穩定；2)能夠預防各種情況下出現的補水故障，并給出了相應狀況下的補水策略；3)以故障實際數據分析確定控制策略輸出，實現密閉循環系統的事故緊急處理和安全控制。附圖說明圖1本專利技術一個實施方式所述的高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統示意圖。圖2本專利技術一個實施方式所述的高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統安全控制方法框圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的實施方式作進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。如圖1所示，一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統，包括依次通過管道連接的原水泵1、原水罐2、補水泵組及膨脹罐8，所述原水罐2內部上方和下方分別設置有高液位開關5和低液位開關4，所述補水泵組包括兩臺補水泵6-1,6-2和一臺柴油機泵7，三泵并聯布置；所述膨脹罐8的液位分為5檔：最低、低、中、高、最高，正常液位位于中檔和高檔之間，當原水罐2水位低于最低液位開關4的位置時，并且在5s范圍內不發生變化時，補水泵組停止運行，開啟原水泵1，當其水位高于最高液位開關5的位置時，原水泵1停止運行，當原水罐2水位在最低液位開關5和最高液位開關4之間時，即正常液位時檢測所述膨脹罐8的液位，確定換流閥密閉循環冷卻系統的運行狀態，當水冷系統正常運行的情況下，隨著系統損耗，膨脹罐8水位下降至中檔，啟動補水泵組中的一臺水泵進行損耗補水，水位升至高檔時停補水泵；當膨脹罐8水位下降至低檔，說明系統有滲漏，啟動兩臺補水泵進行緊急補水，當水位升至中檔時停一臺補水泵，當水位升至高檔時停兩臺補水泵；當膨脹罐8水位下降至最低檔，啟動柴油機泵7和兩臺補水泵6-1，6-2，進行緊急補水，當水位升至低檔時，停柴油機泵7，當水位升至中檔時停一臺補水泵，當水位升至高檔時停兩臺補水泵；當膨脹罐8液位信號不準確時進行預估補水，所述膨脹罐8液位檔五個傳感器開關本身存在邏輯關系，高信號有，則低信號必然沒有；最高信號有，則高信號有；最低信號有，則中、低信號有；最低信號有，則低信號有；對于高信號、低信號，對其變化規律進行在線學習和記錄，掌握正常狀態下完成補水所需要的時間以及兩次補水的時間間隔；判斷最高或者最低信號是否頻繁出現，且跳變，當不滿足第一種情況或第三種得到肯定判斷時，給出膨脹罐8液位傳感器開關信號故障報警指示，同時進入按時間預估補水控制模式，預估補水開始時，首先記錄此時距離上一次補水結束的時間，并計算出下一次補水的時間，在預估補水模式下，實現按時間補充一定的水，在此期間，如果液位信號恢復正常，則切換至按傳感器信號補水模式，例如：正常狀態下補水需要M小時，兩次補水間隔為N小時，在距離上次補水完成后P小本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統，其特征在于：包括依次通過管道連接的原水泵、原水罐、補水泵組及膨脹罐，所述原水罐內部上方和下方分別設置有高液位開關和低液位開關，所述補水泵組包括兩臺補水泵和一臺柴油機泵，三泵并聯布置；所述膨脹罐的液位分為5檔：最低、低、中、高、最高，正常液位位于中檔和高檔之間，當原水罐水位低于最低液位開關的位置時，并且在5s范圍內不發生變化時，補水泵組停止運行，開啟原水泵1，當其水位高于最高液位開關的位置時，原水泵停止運行，當原水罐水位在最低液位開關和最高液位開關之間時，即正常液位時檢測所述膨脹罐的液位，確定換流閥密閉循環冷卻系統的運行狀態，當水冷系統正常運行的情況下，隨著系統損耗，膨脹罐水位下降至中檔，啟動補水泵組中的一臺水泵進行損耗補水，水位升至高檔時停補水泵；當膨脹罐水位下降至低檔，說明系統有滲漏，啟動兩臺補水泵進行緊急補水，當水位升至中檔時停一臺補水泵，當水位升至高檔時停兩臺補水泵；當膨脹罐水位下降至最低檔，啟動柴油機泵和兩臺補水泵進行緊急補水，當水位升至低檔時，停柴油機泵，當水位升至中檔時停一臺補水泵，當水位升至高檔時停兩臺補水泵；當膨脹罐液位信號不準確時進行預估補水，實現按時間補充一定的水，在此期間，如果液位信號恢復正常，則切換至膨脹罐液位信號補水模式。...

【技術特征摘要】
1.一種高壓直流輸電換流閥水冷系統的自動補水系統，其特征在于：包括
依次通過管道連接的原水泵、原水罐、補水泵組及膨脹罐，所述原水罐內部上
方和下方分別設置有高液位開關和低液位開關，
所述補水泵組包括兩臺補水泵和一臺柴油機泵，三泵并聯布置；
所述膨脹罐的液位分為5檔：最低、低、中、高、最高，正常液位位于中
檔和高檔之間，
當原水罐水位低于最低液位開關的位置時，并且在5s范圍內不發生變化時，
補水泵組停止運行，開啟原水泵1，當其水位高于最高液位開關的位置時，原水
泵停止運行，
當原水罐水位在最低液位開關和最高液位開關之間時，即正常液位時檢測
所述膨脹罐的液位，確定換流閥密閉循環冷卻系統的運行狀態，
當水冷系統正常運行的情況下，隨著系統損耗，膨脹罐水位下降至中檔，
啟動補水泵組中的一臺水泵進行損耗補水，水位升至高檔時停補水泵；<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：文玉良，劉重強，盧志敏，陳國華，
申請(專利權)人：廣州高瀾節能技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44