天广直流工程换流阀冷却系统腐蚀与沉积_王远游
天广直流工程换流阀冷却系统腐蚀与沉积
王远游,郝志杰,林 睿
(中国南方电网超高压输电公司广州局,广州510405)
摘 要:为了找到天广直流输电工程运行5年后换流阀冷却系统中存在较严重的腐蚀与沉积,形成的垢质阻塞冷却水路进而使元件散热不畅而烧毁直流输电系统故障的成因和解决方法,检验了阀冷系统相关元件材质与水质,依据沉积物成分分析结果并结合电化学反应理论初步给出了阀内冷水系统腐蚀与沉积现象发生的物质基础与过程机理。试验与分析表明,在为晶闸管散热的铝质冷却座中,金属铝在水中的的电化学反应是导致阀冷系统中腐蚀与沉积的根本原因。
关键词:直流输电;阀冷系统;腐蚀;沉积;电化学
中图分类号:T M721.1文献标识码:A文章编号:1003-6520(2006)09-0080-04
Primary Analysis on Corrosion and Deposit in Valve Cooling System
of Tian-Guang HVDC Project
WANG Yuanyou,H AO Zhijie,LIN Rui
(Guangzhou Bureau,EHV Pow er Transmission Company of CSG,Guangzhou510405,China)
A bstract:F rom2005to2006,sev eral sy stem shutdo wn due to v alve coo ling faults too k place in succession in T ian-G uang H VDC pow er t ransmissio n sy stem.A thoro ug h investig atio n discove red that there w as sev ere cor ro sion and scaling pro blem lay ing in the thy risto r valve co oling system.O n the one hand the depo sit led to the blo ck of coo ling circuit and thus the relevant electrical elements burnt o ut due to the poo r co oling effect,o n the o ther hand,co rro sion of O-ring in the tube co nnector depress the sealing char acte ristic,which lead leakage of inner w ater.A detail check and lab ana ly sis to the r elevant co oling elements material and w ater quality wa s called up fo r the rea so n and so lutio n. O n the base of lab analysis result and electr ochemical theo ry,a preliminary conclusion o f the mass fo undation and process theo ry fo r v alve coo ling sy stem cor ro sion and scaling is g iv en out.The test and its re sult analy sis show s tha t,main part o f the depo sit and co rro sion material is aluminum compound.Co nsider that the heat sink is the only aluminum com po nent in the v alv e coo ling sy stem,electrochemical reac tion in w ater e nviro nment co mbining with alu-minum,the mail material building up the heat sink o f v alve,is the fundamental reason led to the cor rosio n and scal-ing in the v alve coo ling sy stem.M o reov er,lig ht deposit has also been fo und during the electrode check at Z hao qing sta tion-the inver te r statio n o f G ui-Guang HV DC sy stem.T he rea so n is conside red to be similar w ith Tian-G uang HV DC system.T he fur ther study to this process is unde r taking.
Key words:HV DC;v alve coo ling system;co rr osion;deposit;electro chemistry
0 引 言
由于去离子水具有高比热、高热导率以及高耐压能力等良好的特性,HVDC工程广泛用其作为换流器冷却剂对换流阀片、阻尼电阻、电抗器等高发热元件进行冷却[1-5]。换流器元件散热不良不仅会使该元件过热损毁,严重时还会导致直流系统停运。因此,换流阀冷却系统在直流输电系统中具有重要的作用,需要非常高的可靠性。
运行届满5年之际,天广直流工程阀水冷却系统先后发生堵塞、漏水异常,导致元件过热以及直流系统被迫停运,严重影响了天广直流系统的安全可靠运行。针对这一情况,2006年度大修期间进行了专项检查与处理。检查发现,阀冷系统异常的原因是内冷水系统中存在一定程度的材质腐蚀与沉积情况。通过后续的系列检验与分析,腐蚀与沉积形成原因已初步确定。目前相关研究仍在进行中。
1 阀冷系统异常导致换流器元件故障
以天广直流广州换流站为例,2005-08/2006-02广州换流站先后发生了6次换流器元件损毁和漏水故障,其中仅在2006-01相关故障就高频度的出现了4次。表1为该段时间广州换流站换流器异常统计一览表。对故障元件的检查发现,阀水冷却系统异常形成的散热不良以及密封垫圈腐蚀是导致上述故障的直接原因。
从表1可见,历次阀冷却系统异常形成的故障有2种类型:(1)冷却水管被异物堵塞造成水冷阻尼电阻、电抗器等元件散热不良而损毁;(2)均压电极密封垫圈腐蚀致使密封能力丧失,接头漏水。
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高 电 压 技 术
High Voltage Engineering
Vol.32No.9
Sep. 2006
DOI牶牨牥牣牨牫牫牫牰牤j牣牨牥牥牫牠牰牭牪牥牣hve牣牪牥牥牰牣牥牴牣牥牪牥
表1 广州换流站换流器异常统计一览表
Tab.1 Converter failures in Guangzhou converter station
时间异常描述检查结果2005-08-08极2电抗器冒烟电抗器水管接头堵塞2006-01-10极1阀塔漏水告警均压电极垫圈腐蚀2006-01-11极1电抗器过热电抗器水管接头堵塞2006-01-13极1阀塔漏水告警水冷电阻过热损坏2006-01-27极2阀塔漏水告警均压电抗垫圈腐蚀2006-02-06
极1阀塔漏水跳闸
水冷电阻过热损坏
图1、2分别为过热烧毁的换流器阳极电抗器冷却水管接头、过热变形漏水的水冷阻尼电阻被棒状异物堵塞的情况。两图中右图均为左图接头处的放大,对比发现两图中异物相似,均为棒状,长度约2～3cm ,直径2～3mm 。考虑到原水进入内冷水系统之前会流经50μm 的过滤器,因此堵塞物不应来自外部,而是内冷水系统内部
。
图1 电抗器冷却水管接头中的异物
Fig.1 Deposit in cooling pipe connector of valve
reactor
图2 水冷电阻水管接头中的异物
Fig.2 Deposit in cooling pipe connector of
resistor
图3 水管均压电极垫圈的腐蚀对比
Fig.3 Corrosion com parison of O -ring of the electrode
图3是冷却水管均压电极接头处的密封垫圈对比图。左图是一个完好的垫圈,右图是漏水均压电极接头处的垫圈。对比两图可发现右图中的密封垫圈发生了严重腐蚀,有的发生变形并且残缺,有的由内向外出现整体性腐蚀。不论哪种情况都会导致垫圈失去密封作用从而致使接头漏水。
2 阀冷系统的全面检查与处理
2006-02停电大修期间,针对上述问题作了全
面检查与处理。检查发现,大量垫圈出现了不同程度的变形和腐蚀。最严重的情况是垫圈被全部腐蚀,仅在安装处留下部分残留物。
随着检查的深入,也发现了堵塞阳极电抗器与水冷电阻的异物。这种棒状异物实际是阀塔汇流水管均压电极在水中探针上沉积的垢。对双极阀塔的全面检查发现了大量这种垢。在检查垫圈腐蚀情况过程中将均压电极拔出,该棒状垢脱落留在水管中。拔出过程甚至发生垢过于坚固使铂电极探针断裂在水管中的情况。
水管中清理出的沉积物———均压电极探针上结的垢全部是棒状且中空,大小和颜色深浅不同。
检查还发现,电极垫圈的腐蚀与电极探针上的沉积情况相当严重。鉴于此,在大修期间采取了如下措施:(1)更换全部均压电极的垫圈;(2)拆除双极阀塔所有汇流管与小水管进行清洗,取出水管中所有异物;(3)对阀塔内冷水回路进行多次正反清洗。通过这些举措,阀冷系统中潜在的故障源得到有效清除,大大消除了其对直流系统稳定运行的威胁。
天广直流天生桥换流站阀冷系统异常与广州站类似但更为严重;且采取处理措施相同。3 阀冷系统沉积与腐蚀的机理分析
阀冷系统中发生的垫圈腐蚀与电极探针沉积物的情况出人意料。更换垫圈以及清除水管中已有异
物虽然有效,但为了从根本上消除对直流系统运行
的威胁,必须从机理入手,对其成因进行分析研究,进而找到有效的解决办法。3.1 电极沉积物与水的检验分析
广州站阀冷系统的内冷水采用去离子设计,水流循环通过离子交换器滤掉原水中含有的钙、镁等金属离子,正常运行时主水电导率约为0.10μS /cm 。为了探究电极探针沉积物的成因,委托检测机构进行了多次成分分析。表2是广东电力试验研究所对均压
电极垢样成分的检测结果,表中列出了各种物质(以氧化物表示)在垢样容器中的的质量分数。
很明显,电极垢样中铝化合物占绝对比重,钙、镁、铁等金属成分以及其它元素含量相对较小。相关检测机构对垢样的检验都得到了类似结果。为了进一步分析铝元素的来源,也检验了阀冷系统的补充水与内冷水。
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表2 均压电极垢样成分分析
Tab.2 Analysis Result of Electrode Deposit
序号B w (B )/%序号B w (B )/%1Al 2O 351.277SO 3 1.012Fe 2O 30.038P 2O 50.933CaO 1.59Cr 2O 3
0.064M gO 0.0610F 0.315ZnO 0.0711
SiO 2
1.26
6
CuO
0.01
表3列出3种主要金属离子的检测结果。补充水中钙、镁离子的含量比较高,铝离子的含量很小。由于内冷水经过了去离子处理,钙、镁离子含量已十分微小。铝离子含量限于该次检测方法未给出精确
值。表中数据表明经过去离子处理后补充水中的金属离子得到有效去除。从补充水进入内冷水的铝离子非常微量,相对钙、镁等成垢离子也很少。因此可以判断,均压电极沉积物中占绝对比重的铝元素不是源自补充水,而是阀冷却系统内部。
表3 补充水与内冷水离子密度
Tab.3 Ion in raw water and fresh water mg /L
检测项目ρ(Ca 2+)ρ(M g 2+)ρ(Al 3+)补充水14.55 3.030.01内冷水
0.01
<0.01
<0.1
3.2 冷却座(heat sink )的检验
阀冷系统内冷水流经的所有元件中,只有阀片冷却座(散热块)材质为硬铝31,其余金属元件还有使用不锈钢的主水管路以及铂质均压电极探针。阀
片冷却座是与晶闸管阀片依次叠压在一起的金属块,内部有内冷水通流的管孔,
参与功率电流传导的同时为晶闸管阀片散热,如图4所示。图中还画出汇流水管与其上均压电极(未画及电气接线和小水管)。汇流水管包括进回2支水管,内冷水由进水汇流管分经14
根小水管流入每一只冷却座,再经小水管流出,完成一个冷却过程后汇入回水汇流管。
为确定电极沉积物中金属铝的来源,对铝质冷却座进行了解剖检测。图5是对抽取的冷却座进行解剖后对内孔壁断面的400倍显微照相。照相显示冷却水流经的内孔壁表层附有沉积物(图5左),将沉积层清除后内孔壁有腐蚀形成的不规则凹坑(图5右)。对新的冷却座进行对比解剖照相则无沉积物和腐蚀。据此可以判断铝质冷却座在系统运行期间内孔壁的金属铝被腐蚀后进入了内冷水系统。
表4列出了冷却座内孔壁沉积物元素的质量分数(金属探针分析)。在检测的10种主要元素中铝几乎占了全部比重,其它元素则极其微量。这也印
证了冷却座内孔壁腐蚀导致的铝元素流失。由于内
冷水具有相当的流速,在水的冲刷下分离的铝元素可进入内冷水系统中,而内孔壁上的附着物仅是其中一部分。
图4 冷却座、阀片和汇流管示意图
Fig.4 Sketch of heat sink ,thyristor and water pipe
图5 冷却座内孔壁断面图
Fig.5 Sectional micrograph of water hole in the heat sink
表4 冷却座内孔壁沉积物元素的质量分数
Tab.4 Analysis result of deposit in water hole of heat sink
B
Al
Ca
M g
Si
Fe
K M n
Ti
S
Cl
w (B )/%97.60.580.220.390.710
0.120.010.340.04
3.3 铝腐蚀与沉积机理初步分析
检查显示,汇流管电极绝大部分的沉积与腐蚀发生于阳极。由于汇流管两端的电极(图4)分别与可控硅组件两端的冷却座连接,其承受的电压即为可控硅组件的电压。其波形如图6所示[6-9]
。从一个周期的电压波可看出,汇流管基本承受正向电压。
图6 汇流管承受可控硅组件的电压Fig.6 Voltage over the water pipe
金属铝与游离氧接触会产生性质稳定的钝化层,该钝化层在接近中性的溶液中可阻止金属进一步氧化。但如果电极附近溶液的PH 值超过一定范围,这层氧化物就会被破坏进而导致一连串的反应,
偏向酸性或碱性的环境都可能造成这种情况[10-12]
。模拟的试验与分析表明,冷却座局部的碱性环境可能导致与实际情况一致的结果,而酸性环境则不会。
钝化层与氢氧离子发生如下反应:Al 2O 3+3H 2O +2OH
-
2[Al (OH )4]
-
氧化层被破坏后,阳极的金属铝会进一步反应:
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Al Al3++3e-
Al3++3OH-Al(OH)3↓
这可以解释冷却座内壁表层沉积物的来源。Al(OH)3难溶于水,但却可以与OH-继续反应: Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
[Al(OH)4]-离子在阳极电极发生如下反应: 4[Al(OH)4]-4Al(OH)3↓+2H2O+O2↑+4e-在阴极,金属铝则会发生如下反应:
Al+4H2O+e-[A l(OH)4]-+2H2↑
在碱性环境中,铝金属也会分解:
Al+3H2O+OH-[A l(OH)4]-+3/2H2
所生成的[Al(OH)4]-离子同样会在阳极电极发生前述的反应,生成氢氧化铝的沉积。
在模拟试验中,阳极电极探针上生成了与实际情况一样的硬质沉积物。
3.4 电极密封垫圈腐蚀分析
检查显示,均压电极密封垫圈的腐蚀与电极探针沉积具有高度的一致性,即沉积情况较严重电极的密封垫圈腐蚀也比较严重。两者的关联程度与它们的材料特性有关。
试验表明,均压电极表面的沉积物是绝缘的,沉积物越厚则绝缘能力越强[13-15]。靠近电极根部(临近密封垫圈)沉积物的生成受到了阻碍,相对比较薄,电流密度较大。电流密度增大到一定程度后会生成臭氧。由于临近的密封垫圈材质采用EPDM 橡胶,在臭氧环境下被溶解腐蚀掉了。
4 采取的措施与进一步的工作
在2006年度停电检修中,天广直流双极阀冷系统已经进行了全面的清理,管道内的沉积物已经全部取出,原内冷水已经使用纯净水进行重新补水。为了监视阀冷系统的运行状况,同时积累数据研究腐蚀的演化过程,已经对广州站内冷水系统实时定期采样检测,对主要离子含量进行监控。此外,考虑到氧含量在内冷水化学环境和腐蚀研究中的重要意义,增设在线的溶氧测量系统,同时增设PH值测量系统,以便积累数据,进行进一步的分析研究[16]。
初步分析中部分机理是基于检测结果的推导,相关的条件(如局部碱性环境)和确实的过程还有待进一步确证,对相关电化学理论也需深入研究。
2006-05停电检修期间,贵广直流肇庆换流站阀水冷却系统发现均压电极也存在表面沉积现象,沉积物在颜色与质地上呈现几种不同的形态。相应的检测也已展开。
为了准确掌握沉积与腐蚀机理,准备构建比较合理的试验模型,模拟内冷水系统中的沉积与腐蚀过程,且试验各种可能的方法,寻找彻底解决腐蚀与沉积问题的办法。
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王远游 1973—,男,工程师,从事高压直流输电运行维护管理工作;电话: (020)86398686-2106;E-mail:wang yuany ou@https://www.360docs.net/doc/b316418148.html,
郝志杰 1979—,男,硕士,从事高压直流输电运行维护工作;电话:(020) 86398686-3216;E-mail:tj_hzj@sina.co m
林 睿 1977—,男,工程师,从事高压直流输电运行维护管理工作;电话: (020)86398686-3201;E-m ail:linrui@https://www.360docs.net/doc/b316418148.html,
收稿日期 2006-07-31 编辑 卫李静
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2006年9月高 电 压 技 术第32卷第9期
特高压直流输电中换流阀施工技术研究 李昊
特高压直流输电中换流阀施工技术研究李昊 发表时间：2019-11-21T11:17:19.017Z 来源：《电力设备》2019年第14期作者：李昊1 樊功帅2 李为成3 [导读] 摘要：特高压直流输电技能是指利用直流电压进行输电的技能。 （许继集团许继柔性输电分公司河南省许昌市 461000） 摘要：特高压直流输电技能是指利用直流电压进行输电的技能。直流输电作为特高压输电的一种方法，是处理高压、大容量、远距离输电和网络互联等问题的重要手段。遵循需求扩张电力系统和电力电子技能的开展，特高压直流输电技能越来越成熟，变频器站作为特高压直流输电的龙头，特别是高可靠性要求，特别是在阀中心元素，不能算人民币部分组装，复杂的结构和装置难度高。 关键词：特高压直流输电；换流阀；施工技术；研究 1特高压直流输电 1.1特高压直流输电性能特点 特高压直流输电原理如下：发电体系宣布通讯电力后，提高了电压后，在发送端矫正通讯电力转换器为高压直流电，然后将高压直流发送到接纳端经过直流输电线路，然后接纳端回转直流到交流电力转换器，最后发送的权利在发送端电网。与通讯传输比较，直流传输技术具有线路成本低、传输容量大、传输距离长、控制灵敏、节省传输走廊占地面积等特色。因此，特高压直流输电技术是我国电力长距离大规模输电的必然选择。 1.2主接线方式 中国±800kV特高压直流输电变流阀采用双12脉冲阀串联结构，如图1所示。其电压组合包括±400kV+±400kV、±500kV+±300kV、 +600kV+±200kV3三种方式。一般选用±400kV+±400kV组合（如上海庙至山东临沂换流站）。双12脉冲阀的主接线应按操作要求配置旁路开关，根据操作条件切换操作方式。双12脉冲阀可在全电压、单极全电压、单极半电压运行。 图1 双12脉冲阀组串联结构 2换流阀施工技术研究 2.1换流阀的工作原理 换流阀是特高压直流输电中完成整流和逆变功用的重要设备。它是特高压直流输电体系的要害部件。它的运转与整个特高压直流体系的平稳运转密切相关。换流阀安装在室内，具有空气绝缘和水冷却功用。阀门类型包括水银阀、晶闸管阀和IGBT阀。为了满意电力运送的需求，变电站多采用可控硅阀。换向器阀由可控硅、可控硅操控单元、阻尼电容、饱和电抗器、阻尼电阻、电压均衡电容、电压均衡电阻等部件组成。晶闸管是换流阀的核心元件，换流阀的流量取决于晶闸管的质量。经过串联多个晶闸管元件，可以获得所需的体系电压。有单阀、双阀、四阀，两个单阀可构成一个双阀，两个双阀可构成一个四阀。单桥整流是换向阀的核心原理，换向效果是经过晶闸管、电抗器、阻尼电阻等元件的组合来完成的。原理如图2所示。 换流阀单导通时，传导有两种情况，一种是正向电压，一种是触发电流。换向阀封闭要求电流降为零，即便电压降为零，只要电流，
闭式循环水冷却系统的应用
产品应用 应用一：空压站闭式循环水冷却系统 空压站闭式循环水冷却系统主要服务于水冷空压机、冷冻式压缩空气干燥机等设备的冷却。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、防冻装置、自动调节控制可视系统。 应用二：制冷站闭式循环水冷却系统 制冷站闭式循环水冷却系统主要服务于水冷制冷机组、机房空间、设备运行车间等空间的冷却。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压蓄冷水箱、防冻装置、自动调节控制可视系统。
应用三：中频电炉炉体和电源闭式循环水冷却系统 中频电炉在日常工作中，炉体和电源需要循环水来冷却，带走多余的热量。 应用四：液压站液压油的闭式循环水冷却系统 液压站液压油在工作中会产生大量的热量，需要将此热量带走，来稳定液压油的温度，保证液压油的性能。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、膨胀水箱、板式换热器（管壳式换热器）防冻装置、自动调节控制可视系统。
应用五：大功率变频器及机房闭式循环水冷却系统 由于大功率变频器（或机房其他设备）在运行中有2%-4%左右的损耗，这些损耗都变成热量，如果不及时将热量导出变频室，将危害变频器的正常运行。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、空气处理机、防冻装置、自动调节控制可视系统。 采用风道将变频器内热风直接引入空气处理机组降温过滤处理后，送出35～40℃ 冷却风循环进入变频器内；同时热风通过空气处理机组内的铜管翅片式表冷器把热量间接换热传递给循环水，空气处理机组出来的热水进入闭式冷却塔蒸发冷却散热后回到空气处理机组。 由于闭式循环冷却系统的循环冷却水在密闭的管路内循环，不受外界环境的影响，有效的保护了循环水水质，避免了换热器结垢，堵塞，清洗的麻烦，大大提高了换热效率，具备清洁、节能、低水耗的优点，同时也广泛应用于焊接系统、涂装系统、连铸结晶、注塑机、真空泵、单晶炉、多晶炉等系统及设备的冷却。
冷冻水循环系统
●冷冻水循环系统 该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。 冷却水循环部分 该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水） 主机 主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成，其工作循环过程如下： 首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复。 中央空调原理简介：中央空调原理包括：一、中央空调制冷原理：有压缩式、吸收式等，这里不再细述；二、中央空调系统原理：有风系统工作原理、水系统工作原理、盘管系统工作原理等，简单介绍如下：1、中央空调原理的新风系统工作：室外的新鲜空气受到风处理机的吸引进入风柜，并经过过滤降温除湿后由风道送入每个房间，这时的新风不能满足室内的热湿负荷，仅能满足室内所需的新风量，随着室内风机盘管处理室内空气热湿负荷的同时，多余出来的空气通过回风机按阀门的开启比例一部分排出室外，一部分返回到进风口处以便再次循
柔性直流换流阀在线监测技术研究
柔性直流换流阀在线监测技术研究 发表时间：2018-08-17T10:05:46.513Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：卓智伟[导读] 摘要：柔性直流输电是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术。换流阀是柔性直流换流站中的核心设备。换流阀设备一旦出现故障，不仅会导致直流输电的停运，甚至引发重大的安全事故。本文针对厦门柔性直流换流站的换流阀讨论了针对子模块的在线监测技术。 （福建省电力有限公司检修分公司福建厦门 361000）摘要：柔性直流输电是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术。换流阀是柔性直流换流站中的核心设备。换流阀设备一旦出现故障，不仅会导致直流输电的停运，甚至引发重大的安全事故。本文针对厦门柔性直流换流站的换流阀讨论了针对子模块的在线监测技术。 引言 柔性直流输电是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术，在控制传输电能的同时可独立调节无功功率。柔性直流输电不存在换相失败问题，无需配置滤波及无功补偿设备，易于构建多端直流网络，具备黑启动能力。可以解决目前交直流输电面临的诸多技术瓶颈，可以改善风电接入性能，大大提高低电压穿越能力和系统稳定性，是远距离海上风电并网的唯一技术手段。该技术的出现，为新能源发电并网、大型城市中心负荷供电、孤岛供电、多端直流联网提供了一个崭新的解决方案，是构建智能电网的重要技术手段。换流阀是柔性直流换流站中的核心设备。换流阀设备一旦出现故障，不仅会导致直流输电的停运，甚至引发重大的安全事故。引发换流阀设备出现故障有很多原因，在线监测技术能够及时发现并排除设备的安全隐患。因此，开展柔性直流输电换流阀在线监测技术研究，能够大大提高换流阀运行的安全可靠性，降低各种安全事故的风险。电力电子器件的结温严重影响着其工作可靠性，结温过高与结温波动过大都会对电力电子器件的性能造成影响，因此，获取电力电子器件的结温对其优化设计、可靠性分析、寿命预测等具有重要作用。对于金属化薄膜电容器，随着电容器的老化，容值会逐渐的衰减，造成子模块电压波动变大，甚至影响系统稳定运行。因此必须对电容进行容值的监测。 1、IGBT结温监测技术 1.1光纤测温原理 光纤光栅是利用掺有锗离子的光纤纤芯材料的光敏性，通过紫外激光将入射光的相干光场曝光到光纤的纤芯之中，使原本沿光纤纤芯轴向均匀分布的折射率发生永久性的周期性变化，此形成的一种光学结构被称为光纤光栅。光纤光栅具有高的反射特性、选频特性和色散特性，波长移动响应快，线性输出动态范围宽，能够实现被测参量的绝对测量，不受发光强度影响，对于背景光干扰不敏感、小巧紧凑、易于埋入材料内部，并能直接与光纤系统耦合。光纤光栅的反射波长与光栅周期及纤芯有效折射率有关，由于光纤Bragg 光栅（FBG）对外界环境敏感，当光纤光栅外部环境温度发生变化时，会产生热光效应和热膨胀效应，分别影响光纤光栅纤芯的有效折射率和栅格常数，导致FBG 的反射波长发生偏移，通过对反射波长偏移量的测定，可以间接测量外界物理量的变化。因此，基于光纤光栅的传感过程是通过外界参量对光纤光栅反射波长的调制来获得传感信息。下图是光纤光栅的工作原理图。 因此IGBT结温可使用光纤测温法测出。 1.2 IGBT 参数法测温原理 IGBT本质上是一个由MOSFET驱动的BJT管，因此结构与MOSFET十分相似，差别仅在于它是P+衬底，而MOSFET是N+衬底。 IGBT的饱和压降为在门极电压驱动下IGBT工作于饱和区时，IGBT集电极（C）与发射极（E）之间的电压。由IGBT的内部结构可知，IGBT的正向饱和压降由两部分组成，即二极管压降和MOS沟道压降。二极管的压降呈现负温度系数的电阻特性，而MOS沟道电阻随温度的升高而增大，因此沟道压降随温度的升高而升高。这使得IGBT的正向压降在不同的正向电流下呈现不同的温度特性。当电流较小时，沟道压降影响较小，IGBT的正向伏安特性与二极管相似，具有负温度系数，而当电流较大时，沟道压降起主要作用，IGBT的正向压降具有正温度系数。 实验测量结果证实在热稳态和热瞬态过程中，IGBT的正向饱和压降与温度的关系只与芯片内部结构和集电极电流有关，与封装结构等无关。故IGBT结温也可由测量IGBT运行过程中的电压及电流参数推算得出。 2、电容监测原理 由于子模块电容容值C 满足式2.1：
水冷却系统维护使用手册
1.5MW风力发电机组齿轮箱水冷却系统 使用维护说明书 贺德克液压技术(上海)有限公司
1.使用范围 本系统用于明阳1.5MW风力发电机组齿轮箱水冷却系统。 2.设计、制造标准 本系统针对明阳1.5MW风机齿轮箱冷却系统设计，按HYDAC公司相关标准制造。 3.工作环境条件 水冷却装置安装于有保护的机舱内部。 安装地点：高空塔架上 工作环境温度： -30℃—40℃ 生存环境温度: -40℃—50℃ 空气相对湿度: 最大95% 4.系统参数 齿轮箱发热量: ≤41KW 冷却系统介质预充压力： 2 bar(20°C时) 冷却系统介质工作压力：≤3 bar 冷却系统介质工作流量： 100 l/min , 16米扬程时 冷却介质工作温度范围: -15 °C ＜T＜ +70 °C 冷却系统工作介质： 40％乙二醇，60％水
推荐工作介质: 每2年更换一次冷却介质，或按照介质制造商的说明。 5.功能说明 水冷却系统由水泵装置、水/风冷却器、压力罐、压力继电器、铜热电阻等组成。水泵工作后，冷却水经齿轮箱润滑油系统中的板式热交换器、水/风冷却器组成冷却水循环回路。当冷却水温度达到一定值时，例如45℃时，水/风冷却器电机启动；当水温降到一定值时，例如40℃时水/风冷却器电机停止。 水泵出口设有压力继电器，当冷却水压力低于0.6bar时,压力继电器发出低压报警信号. 水泵出口设有铜热电阻(PT100)，用于检测冷却水的温度并控制水/风冷却器的电机工作或停止. 6．设备组成 6.1水泵装置（见附图） ●水泵工作流量： 100 l/min , 16米扬程时 ●水泵电机： AC 400V-50HZ-3相 1.1KW 2980rpm
空调冷却循环水系统设计
空调冷却循环水系统设计 民用建筑空调冷却循环水系统相对于工业冷却循环水系统，设计具有一些特点：循环水量较小，设备为定型产品，水质要求较低，季节性运转等。加上民用建筑设计周期短，设计人员往往根据以往的经验，形成定式思维，对一些具体的细节问题，关注不够，造成冷却水系统水温降不下来，系统能耗过大，运转操作不便等问题。该文针对冷却循环水系统经常出现的问题，谈谈自己的设计体会，旨在引起大家的进一步讨论，达到共同认识共同提高的目的。 一、冷却循环水系统设备的合理选型 1．设计基础资料 为保证冷却塔的冷却效果，必须注重气象参数的收集，气象参数应包括空气干球温度θ（℃），空气湿球温度τ（℃），大气压力P(104Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。 根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《建筑给水排水设计规范》，冷却塔设计计算所选用的空气干球温度和湿球温度，应与所服务的空调等系统的设计空气干球温度和湿球温度相吻合，应采用历年平均不保证50小时的干球温度和湿球温度。 2、冷却循环水量确定 确定冷却循环水量时，首先要清楚准确地了解空调负荷及空调设备要求的冷却循环水量，同时还要关注空调机的选型，一般可根据制冷量（美RT），估算冷却循环水量Q(m3/h)，对于机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机，Q= 0.8RT。对于热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机，Q=(1.0~1.1)RT ；设计时，冷却循环水量一般是由空调专业根据制冷机样本中给出的冷却水量提出
的。需用指出的是，制冷机样本中给出的冷却水量往往比用负荷法计算值小，尤其是进口机，这主要是由于目前冷却塔本身的热工性能达不到进口设备的要求。
冷却系统的组成
水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种，空调冷凝器通常与其装在一起。 此主题相关图片如下： 按此查看图片详细信息 正在读取此图片的详细信息，请稍候... 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵，它能精确的控制水泵的转速，并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液小循环。
此主题相关图片如下： 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的，发动机启动它就要转，不能视发动机温度变化而变化，为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇，当水温比较低时离合器与转轴分离，风扇不动，当水温比较高时由温度传感器接通电源，使离合器与转轴接合，风扇转动。同样，电子风扇由电动机直接带动，由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。 散热器 散热器兼作储水及散热作用，再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点，一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾，水泵的叶轮容易穴蚀；二是气水分离会产生气阻；三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱，它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接，防止上述问题的产生。 冷却介质 虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%～50%，提高了液体的凝固点，防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下，轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度，提高传热能力。
特高压直流输电换流阀短路保护原理及特性研究
特高压直流输电换流阀短路保护原理及特性研究 摘要：随着特高压直流输电(UHVDC)技术的发展，直流输电已经成为了远距离大 容量输电的主要模式，直流输电已得到了越来越广泛的应用。在大电网时代，直 流输电不仅成为交流输电的一种有力补充，而且成为了电力系统中最具有重要经 济和技术意义的环节之一，成为了国内电力科研工作者研究的重要方向。换流器 是高压直流输电系统中最为关键、复杂且昂贵的元件，其故障形式和机理、保护 配置和原理与交流系统有着很大的不同。 关键词：特高压；直流输电；换流阀；短路保护；原理；分析 1导言 特高压直流输电系统以其更远的输送距离，更大的输送功率，更大区域的非 同步互联，更低的功率损耗，灵活的功率调节，更低的线路造价等优势而被越来 越多的应用在电力传输领域。特高压直流输电换流阀的本体，作为关键设备，其 运行稳定性、安全性、可靠性是通过设计、制造、安装、调试的全过程质量控制 才能得以实现的。特高压直流输电换流阀的安装过程，是换流阀从图纸和零部件 完成到实体阀的最后关键阶段，需要对整个安装过程中影响特高压换流阀性能的 关键节点进行合理控制，才能彻底保证特高压换流阀的优良品质，实现更好的长 期稳定运行。 2阀短路保护(VSCP)检测原理 为了保护换流阀免受由于换流变压器压器直流侧短路造成的过应力破坏，特 高压直流输电系统中均设置了阀短路保护;该保护主要通过测量换流变压器压器阀侧电流(IVY，IVD)和直流极母线电流(IDC1/2P)和中性线电流(IDC1/2N)，并计算出最大的换流变压器压器电流和最大的直流电流，正常运行时这2个值是平衡的。当 换流变压器压器阀侧电流幅值高于直流电流则可作为阀短路或其他相间短路的判据，在交流侧电流过大时，换流器被立即跳闸。 3特高压直流输电换流阀 特高压直流输电工程通常采用双极十二脉动换流器单元系统，电压等级在 ±800kV及以上，电流可以从4000A到最高6250A。该特高压双极直流输电系统包括2个完整的可独立输电的单极直流系统，即极1直流系统和极2直流系统。每 个完整的单极系统包含2个单极换流器单元，分别安装在整流换流站和逆变换流站。每个换流站内的单极换流器单元由2个12脉动阀组串联组成。一个阀厅仅 包含一个12脉动阀组。因此每个换流站共分四个独立阀厅，即极1高压阀厅、 极1低压阀厅、极2高压阀厅、极2低压阀厅。锡盟站换流阀设备由西安西电电 力系统有限公司自主制造，换流阀采用空气绝缘、水冷却的户内悬吊式双重阀结构。每个阀厅换流阀阀组由6个双重阀阀塔组成。根据电流流向不同，双重阀阀 塔分为2种结构，即电流上结构和电流下结构。阀侧星形接法的3相双重阀阀塔 是其中一种结构，阀侧三角形接法的3相双重阀阀塔是另一种结构。每个阀厅换 流阀阀组通过冷却水管、管母金具、光纤分别与换流阀冷却系统、换流变压器、 换流阀控制单元对应连接。在换流阀整体设计中，综合考虑了各种相关的复杂因素，如过电压与绝缘配合、阀电子电路单元抗电磁干扰、主回路电气件合理布局 和散热、换流阀的防火和抗震等要求、机械性能和电气性能要求、安装维护便捷 要求等，按特定装配工艺，将换流阀的各个组成部件通过标准化作业组装在一起，具有安装快捷，维护方便的特点，有效保证了换流阀和整个直流输电系统的稳定性、可靠性及安全性。
柔性直流输电与高压直流输电的优缺点
柔性直流输电 一、常规直流输电技术 1. 常规直流输电系统换流站的主要设备。常规直流输电系统换流站的主要设备一般包括：三相桥式电路、整流变压器、交流滤波器、直流平波电抗器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用电系统)等。 2. 常规直流输电技术的优点。 1）直流输送容量大，输送的电压高，最高已达到800kV，输送的电流大，最大电流已达到4 500A；所用单个晶闸管的耐受电压高，电流大。 2）光触发晶闸管直流输电，抗干扰性好。大电网之间通过直流输电互联（背靠背方式），换流阀损耗较小，输电运行的稳定性和可靠性高。 3）常规直流输电技术可将环流器进行闭锁，以消除直流侧电流故障。 3. 常规直流电路技术的缺点。常规直流输电由于采用大功率晶闸管，主要有如下缺点。 1）只能工作在有源逆变状态，不能接入无源系统。 2）对交流系统的强度较为敏感，一旦交流系统发生干扰，容易换相失败。 3）无功消耗大。输出电压、输出电流谐波含量高，需要安装滤波装置来消除谐波。 二、柔性直流输电技术
1. 柔性直流输电系统换流站的主要设备。柔性直流输电系统换流站的主要设备一般包括：电压源换流器、相电抗器、联结变压器、交流滤波器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用系统)等。 2. 柔性直流输电技术的优点。柔性直流输电是在常规直流输电的基础上发展起来的，因此传统的直流输电技术具有的优点，柔性输电大都具有。此外，柔性输电还具有一些自身的优点。 1）潮流反转方便快捷，现有交流系统的输电能力强，交流电网的功角稳定性高。保持电压恒定，可调节有功潮流；保持有功不变，可调节无功功率。 2）事故后可快速恢复供电和黑启动，可以向无源电网供电，受端系统可以是无源网络，不需要滤波器开关。功率变化时，滤波器不需要提供无功功率。 3）设计具有紧凑化、模块化的特点，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点。 4）采用双极运行，不需要接地极，没有注入地下的电流。 3. 柔性直流输电技术的缺点。系统损耗大（开关损耗较大），不能控制直流侧故障时的故障电流。在直流侧发生故障的情况下，由于柔性直流输电系统中的换流器中存在不可控的二极管通路，因此柔性直流输电系统不能闭锁直流侧短路故障时的故障电流，在故障发生后只能通过断开交流侧断路器来切除故障。可以使用的最佳解决方式是通过使用直流电缆来提高系统的可靠性和可用率。 三、常规直流输电技术和柔性直流输电技术的对比
基于MCGS中央空调冷却水循环系统(超详细)
目录 摘要 (2) 前言 (2) 1.设计准备 (3) 1.1设计内容与要求 (3) 1.2设计思路 (4) 1.3 具体设计及实现功能 (4) 2.系统报警记录与参数设置 (4) 2.1 报警定义设置 (4) 2.1.1 冷却塔储水容量的报警定义设置 (4) 2.1.2 冷却塔出水温度报警定义的设置 (5) 2.2报警显示的设置 (6) 2.3报警数据的设置 (7) 2.4报警参数设置 (9) 3.历史数据报表和历史曲线的设置 (10) 3.1历史数据报表的设置 (10) 3.2 历史曲线的设置 (11) 4.运行与调试 (14) 4.1 系统运行 (14) 4.2 系统调试 (14) 4.2.1调试中出现的问题 (14) 4.2.2 解决方案 (14) 5.设计总结 (15) 参考文献 (16) 答谢 (17) 附录 (18)
基于MCGS中央空调冷却水循环系统演示 摘要冷却水循环系统是中央空调系统中的重要组成部件，它直接影响到中央空调供冷、供热功能的实现效果，所以对它准确的测试与处理要求很高。 本设计研究了基于MCGS组态环境在中央空调冷却水循环系统中得应用。利用组态软件MCGS设计了冷却水循环系统监控界面，提供了直观、清晰、准确的冷却水循环系统的运行状态，进而为控制运行、维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。 关键词中央空调、冷却水循环、MCGS Abstract The cooling water circulation system is a key component in the central air conditioning system, it directly affects the central air-conditioning cooling and heating function to achieve the effect, so it is accurate testing and demanding. This design study Based on MCGS environment have central air-conditioning cooling water circulation system applications. Configuration software MCGS design of the cooling water circulation system monitoring interface provides an intuitive, clear, accurate operational status of the cooling water circulation system, and thus provide a wide range of possibilities for the control of the operation, maintenance and troubleshooting to fully enhance the system efficiency. Key words central air conditioning, cooling water circulation, MCGS 前言
柔性直流输电技术
柔性直流输电 一、柔性直流输电技术 1. 柔性直流输电系统换流站的主要设备。柔性直流输电系统换流站的主要设备一般包括：电压源换流器、相电抗器、联结变压器、交流滤波器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用系统)等。 2. 柔性直流输电技术的优点。柔性直流输电是在常规直流输电的基础上发展起来的，因此传统的直流输电技术具有的优点，柔性输电大都具有。此外，柔性输电还具有一些自身的优点。 1）潮流反转方便快捷，现有交流系统的输电能力强，交流电网的功角稳定性高。保持电压恒定，可调节有功潮流；保持有功不变，可调节无功功率。 2）事故后可快速恢复供电和黑启动，可以向无源电网供电，受端系统可以是无源网络，不需要滤波器开关。功率变化时，滤波器不需要提供无功功率。 3）设计具有紧凑化、模块化的特点，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点。 4）采用双极运行，不需要接地极，没有注入地下的电流。 3. 柔性直流输电技术的缺点。系统损耗大（开关损耗较大），不能控制直流侧故障时的故障电流。在直流侧发生故障的情况下，由于柔性直流输电系统中的换流器中存在不可控的二极管通路，因此柔性直流输电系统不能闭锁直流侧短路故障时的故障电流，在故障发生后只能通过断开交流侧断路器来切除故障。可以使用的最佳解决方式是通过使用直流电缆来提高系统的可靠性和可用率。 二、常规直流输电技术和柔性直流输电技术的对比 1. 换流器阀所用器件的对比。 1）常规直流输电采用大功率晶闸管，由于晶闸管是非可控关断器件，这使得在常规直流输电系统中只能控制晶闸管换流阀的开通而不能控制其关断，其关断必须借助于交流母线电压的过零，使阀电流减小至阀的维持电流以下才行。 2）柔性直流输电一般采用IGBT阀，由于IGBT是一种可自关断的全控器件，即可以根据门极的控制脉冲将器件开通或关断，不需要换相电流的参与。 2. 换流阀的对比。 1）常规直流输电系统中换流阀所用的器件是大功率晶闸管和饱和电抗器，
冷冻水循环系统
● 冷冻水循环系统 该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。 ● 冷却水循环部分 该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。 ● 主机 主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成，其工作循环过程如下： 首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体，重新
进入了压缩机，如此循环往复。 中央空调原理简介：中央空调原理包括： 一、中央空调制冷原理：有压缩式、吸收 式等，这里不再细述；二、中央空调系统 原理：有风系统工作原理、水系统工作原 理、盘管系统工作原理等，简单介绍如下： 1、中央空调原理的新风系统工作：室外 的新鲜空气受到风处理机的吸引进入风 柜，并经过过滤降温除湿后由风道送入每 个房间，这时的新风不能满足室内的热湿 负荷，仅能满足室内所需的新风量，随着 室内风机盘管处理室内空气热湿负荷的 同时，多余出来的空气通过回风机按阀门 的开启比例一部分排出室外，一部分返回 到进风口处以便再次循环利用。如图：2、 中央空调原理的盘管系统工作：室内的 风机盘管工作时吸入一部分由风柜处理 后的新风，再吸入一部分室内未处理的空 气经过工艺处理后，由风口送出能够吸收 室内余热余湿的冷空气，使室内温度湿度 达到所需要的标准，如此循环工作。如图： 3、中央空调原理的风管积尘原因：室外 空气经中央空调处理时，由于大多数粗精 效过滤网仅能过滤3um以上的悬浮颗粒 物，其微细颗粒物则随风直接进入风管， 而风管内表面实际粗糙度远远高于微细 颗粒物的大小，因此，这些微细的颗粒物 随着空气与风管内壁相互碰撞摩擦产生 静电吸附越积越多，从而导致风管内壁的 粗糙度越来越大，灰尘粘附加速进行，如 此长年累月形成较厚积尘。 顶 21
冷却水、冷冻水系统
一、前言 作为建筑内部重点耗能设备，中央空调系统的耗电一般要占整座建筑电耗的40%以上。而中央空调机组是以满足使用场所的最大冷热量来进行设计的，而在实际应用中绝大多数用户在使用时，冷热负荷是变化的，一般与最大设计供冷热量存在着很大的差异，系统各部分90%以上运行在非满载额定状态。传统的中央空调水、风系统均采用调节阀门或风门开度的方式来调节水量和风量，这种调节方式的缺点不仅是消耗大量能量，而且调节品质难以达到理想状态而导致空调的舒适度不良。 利用变频器通过对中央空调的末端空调风机箱、冷冻水/冷却水水泵、冷却塔风机、甚至主机驱动电机转速等进行控制调节，从而使空调各子系统风量、水流量等负荷工况参数按负荷情况得到适时调节，不但能改善系统的调节品质，达到阀门、风门节/回流调节、变极调速等落后调节方式所不能相比的调节性能，改善空调的舒适性；还能节省大量电能。 二、中央空调系统的构成及工作原理 制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却
水泵将带有热量的冷却水送到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去，如下图所示： 冷冻水循环系统：由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻主机流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，通过各房间的盘管，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。同时，房间内的热量被冷冻水吸收，使冷冻水的温度升高。温度升高了的循环水经冷冻主机后又成为冷冻水，如此循环不已。从冷冻主机流出，进入房间的冷冻水简称为“出水”，流经所有房间后回到冷冻主机的冷冻水简称为“回水”。无疑回水的温度将高于出水的温度形成温差。
冷却循环水系统施工组织设计方案
、冷却循环水系统施工方案 1.施工程序 施工准备一一图纸会审一一施工作业指导书报审一一技术交底一一现场预制一一现场安装质量检查一一水压试验一一管道保温一一管道吹扫及冲洗一一管道交工验收 2.管材、管件的验收 2.1检验程序 检查产品质量证明书一一检查出厂标志一一外观检查一一核对规格、材质一—材质复检无损检验及试验标识入库保管 2.2检验要求：所有材料必须具有制造厂的质量证明书，其质量要求不得低 于现行标准的规定。钢管、管件、阀门在使用前应进行外观检查，不合格者不得使用。钢管表面不得有裂缝、折迭、皱折、离层、发纹及结疤等缺陷；钢管无超过壁厚负偏差的锈蚀、麻点、凹坑及机械损伤等缺陷。除非极个别情况，禁止利用旧管道和管件，否则必须按有关标准的规定进行全面检验合格，并经过设计许 可。法兰密封面应光洁，不得有径向沟槽，且不得有气孔、裂纹、毛刺或其他降低强度和连接可靠性方面的缺陷。法兰端面上连接的螺栓的支承部位应与法兰结合面平行，以保证法兰连接时端面受力均匀。螺栓及螺母的螺纹应完整、无伤痕、毛刺等缺陷，螺栓与螺母应配合良好，无松动或卡涩现象 3.阀门试压
3.1该阀门试验应从每批中抽查5 %，且不少于1个，进行壳体压力试验和密封试验，当不合格时，应加倍抽查，仍不合格时，该批阀门不得使用；阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1.5倍，试验时间不得少于5min，以壳体填料无渗漏为合格；密封试验宜以公称压力进行，以阀瓣密封面不漏为合格。 3.2试验合格的阀门，及时排除积水，并吹干。关闭阀门，做好明显标记，并填写《阀门试验记录》。 3.3阀门壳体压力试验和密圭寸试验应用洁净水进行。 3.4密封试验不合格的阀门，必须解体检查，重做试验。 4.管道预制 4.1切割要求：管道切割后应移植原有标记。切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%且不得超过3mm。弯管用弯管机冷弯成形或热煨弯。 4.2管道加工：管道预制工作应按设计单位提供的管道施工蓝图实施。管道 预制应遵守下列程序和规定： 4.2.1管道组成件应按施工图、《管道安装材料表》规定的数量、规格、材质选配。 4.2.2为了保证工程质量和便于安装，应合理选定自由管段和封闭管段 423自由管段应按施工图标注的长度加工，封闭管段应留有适当的裕度, 按现场安装实测后的长度加工，以保证现场安装工作顺利进行。 4.2.4预制管段应具有足够的刚性，必要时，可进行加固，以保证在存放、运输过程中不
高压直流输电换流阀性能分析研究
±800kV/5000A自主化换流阀性能分析 马元社，李侠，刘宁，娄彦涛，张雷 （西安西电电力系统有限公司，陕西省西安市 710075） 摘要：文中介绍了西电电力系统公司(XDPS)自主研制的±800kV/5000A换流阀主要参数。从换流阀的电压耐受能力、电流耐受能力和大角度运行能力详细分析了自主设计换流阀的主要性能。在国家高压电器检测检验中心通过的型式试验验证了所设计换流阀性能可靠，满足实际工程应用。 关键词：特高压直流；换流阀；电压应力；电流应力 1引言 特高压直流输电具有输送距离远、输送容量大、损耗低的优势,是实现我国能源资源优化配置的重要途径之一[1]。目前我国已经建成的特高压±800kV直流工程有云南-广东和向家坝-上海直流工程，在建的有锦屏-苏南直流工程，已经开始招标的有哈密-郑州直流工程，十二五期间我国还将有数条特高压直流工程开始建设，其社会经济效益显著。随着我国特高压直流工程技术的不断发展以及我国社会经济发展的需要，自主研制±800kV特高压直流输电工程换流阀对于我国打破国外技术垄断，提升我国特高压直流工程国产化水平具有重要意义。 2011年11月西安西电电力系统有限公司设计具有自主知识产权的特高压±800kV/5000A换流阀研制成功，在国家高压电器检测检验中心通过了全部型式试验，并于2012年1月通过了国家能源局组织的国家级鉴定，技术指标达到国际先进水平。文中对西安西电电力系统有限公司研制的±800kV/5000A换流阀进行了介绍，重点对换流阀的性能进行了分析。 2±800kV/5000A换流阀设计参数 (1)环境条件 表1 阀厅内使用条件 名称参数 全封闭户内，微正压，带通风和空调 长期运行温度范围＋10～＋50℃ 最高温度＋60 ℃ 最低温度＋5 ℃ 长期运行湿度50%RH 最大湿度60%RH 地面水平加速度0.2 g 海拔高度不超过1000m (2)电气参数 为了满足不同工程的不同技术要求，换流阀采用标准化设计，模块化设计是实现标准化的最好途径。工程运行表明，模块化设计具有良好的可用率、高的可靠性及最经济的工程造价[2]。自主设计±800kV/5000A换流阀采用模块化设计，模块示意图见图1。
柔性直流输电对比
1. 柔性直流输电系统换流站的主要设备。柔性直流输电系统换流站的主要设备一般包括：电压源换流器、相电抗器、联结变压器、交流滤波器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用系统)等。 2. 柔性直流输电技术的优点。柔性直流输电是在常规直流输电的基础上发展起来的，因此传统的直流输电技术具有的优点，柔性输电大都具有。此外，柔性输电还具有一些自身的优点。 （1）潮流反转方便快捷，现有交流系统的输电能力强，交流电网的功角稳定性高。保持电压恒定，可调节有功潮流；保持有功不变，可调节无功功率。 （2）事故后可快速恢复供电和黑启动，可以向无源电网供电，受端系统可以是无源网络，不需要滤波器开关。功率变化时，滤波器不需要提供无功功率。 （3）设计具有紧凑化、模块化的特点，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点。 （4）采用双极运行，不需要接地极，没有注入地下的电流。 3. 柔性直流输电技术的缺点。系统损耗大（开关损耗较大）， 不能控制直流侧故障时的故障电流。在直流侧发生故障的情况下，由于柔性直流输电系统中的换流器中存在不可控的二极管通路，因此柔性直流输电系统不能闭锁直流侧短路故障时的故障电流，在故障发生后只能通过断开交流侧断路器来切除故障。可以使用的最佳解决方式是通过使用直流电缆来提高系统的可靠性和可用率。 三、常规直流输电技术和柔性直流输电技术的对比
1. 换流器阀所用器件的对比。 （1）常规直流输电采用大功率晶闸管，由于晶闸管是非可控关断器件，这使得在常规直流输电系统中只能控制晶闸管换流阀的开通而不能控制其关断，其关断必须借助于交流母线电压的过零，使阀电流减小至阀的维持电流以下才行。 （2）柔性直流输电一般采用IGBT阀，由于IGBT是一种可自关断的全控器件，即可以根据门极的控制脉冲将器件开通或关断，不需要换相电流的参与。 2. 换流阀的对比。 （1）常规直流输电系统中换流阀所用的器件是大功率晶闸管和饱和电抗器，可以输送大功率。 （2）柔性直流输电系统中的换流阀采用了IGBT器件，可实现很高的开关速度，在触发控制上采用PWM技术，开关频率相对较高，换流站的输出电压谐波量较小，主要包含高次谐波。故相对于常规直流输电，柔性直流输电换流站安装的滤波装置的容量大大减小。（3）常规直流输电通过换流变压器连接交流电网，而柔性直流输电是串联电抗器加变压器，常规直流输电以平波电抗器和直流滤波器来平稳电流，而柔性直流输电则采用直流电容器。 3. 换流站控制方式的对比。 （1）常规直流输电系统的换流站之间必须进行通信，以传递系统参数并进行适当的控制，而柔性直流输电系统中各换流站之间的通信不是必需的。
对冷却水系统设计问题的探讨
对冷却水系统设计问题的探讨 空调制冷的冷却水系统一般是开式系统，相对比较简单，因而，经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点，供大家参考。 关键词：冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求： 冷却水系统形式主要有两种：水泵前置式和水泵后置式。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口，系统承压有以下三种情况：系统停止运行时，水泵出口压力为系统静水压力h＝Z；系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h＝Z+HP；正常运行时，水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h＝Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压，目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式，水泵吸入侧压力在981KPa以上时，要使用机械密封。 冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面，产生的压力高于机组的承压能力时，冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口，以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问：水泵入口负压过大，会产生气蚀。事实上， 冷却塔与冷水机组之间的高差，远大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵还有一个容许吸上真空高度。 笔者的同学曾经设计一个工程，机房在地下，裙房屋顶为人员活动空间，业主要求在120米高的屋面安装冷却塔，系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高，冷凝器不能承受，同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。 解决方法一：选用能承受高静压的设备和管道配件，这将大大增加工程造价。 解决方法二：设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱，一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱，另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔，然后回流到低温水箱。但要注意：冷却塔
冷却系统的循环
冷却系统的循环 汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。在冷却系统中，其实有两个散热循环：一个是冷却发动机的主循环，另一个是车内取暖循环。这两个循环都以发动机为中心，使用是同一冷却液。 一、冷却发动机的主循环 主循环中包括了两种工作循环，即“冷车循环”和“正常循环”。冷车着车后，发动机在渐渐升温，冷却液的温度还无法打开系统中的节温器，此时的冷却液只是经过水泵在发动机内进行“冷车循环”，目的是使发动机尽快地达到正常工作温度。随着发动机的温度，冷却液温度升到了节温器的开启温度(通常这温度在80℃后)，冷却循环开始了“正常循环”。这时候的冷却液从发动机出来，经过车前端的散热器，散热后，再经水泵进入发动机。 二、车内取暖的循环 这是一个取暖循环，但对于发动机来说，它同样是一个发动机的冷却循环。冷却液经过车内的采暖装置，将冷却液的热量送入车内，然后回到发动机。有一点不同的是：取暖循环不受节温器的控制，只要打开暖气，这循环就开始进行，不管冷却液是冷的、还是热的。 冷却系统部件分析 在整个冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置(类似散热器)。 1)冷却液 冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。现在经常使用乙二醇为主要成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。 2)节温器 从介绍冷却循环时，可以看出节温器是决定走“冷车循环”，还是“正常循环”的。节温器在80℃后开启，95℃时开度最大。节温器不能关闭，会使循环从开始就进入“正常循环”，这样就造成发动机不能尽快达到或无法达到正常温度。节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器循环，造成温度过高，或时高时正常。如果因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。 3)水泵 水泵的作用是对冷却液加压，保证其在冷却系中循环流动。水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液，轴承毛病使转动不正常或出声。在出现发动机过热现象时，最先应该注意的是水泵皮带，检查皮带是否断裂或松动。 4)散热器