±800kV直流换流站设计规范 GB/T50789-2012(2022年版)
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9.2 阀冷却系统

9.2.1 换流阀内冷却应符合下列规定:

    1 换流阀内冷却应采用闭式冷却水循环系统,每极的高、低端阀厅均应独立设置。

    2 内循环介质水系统的管道、阀门、去离子设备及循环水泵、过滤器、冷却塔或空气冷却器内的换热盘等应采用不锈钢材料。喷淋水管、喷淋水泵、阀门、过滤器及喷淋水软化处理装置等宜采用不锈钢材料。

    3 内循环介质水应满足换流阀对水质、水压、流速及水温的要求。最低流速应满足阀体内防止电腐蚀的最低允许流速的要求。

    4 内循环介质水回路应设置去离子旁路。离子交换器的处理水量宜按2h将内循环介质水系统容积水量处理一遍确定。

    5 当内循环介质水通过共用集管进入换流阀时,换流阀进水管宜设置流量平衡阀或截止阀保证流入每组换流阀的流量相等。

    6 内循环介质水回路应设置定压补水装置,装置应满足换流阀对水质含氧量的要求。

    7 内循环介质水回路的补水应采用纯净水或蒸馏水。

    8 进入换流阀的内循环介质水的最低水温应保证换流阀表面不产生凝露。

    9 内循环介质水回路及其去离子处理旁路均应设置过滤装置,滤网孔径不应大于换流阀允许通过最大颗粒的尺寸。

    10 内循环介质水管路系统高点应设置自动排气装置,冷却介质水管路系统及喷淋水管路系统低点均应设置排水措施。

    11 内循环介质水循环水泵、去离子装置、去离子水循环水泵、喷淋水泵及喷淋补充水软化处理装置应100%备用,密闭式蒸发型冷却塔或空气冷却器容量的冗余度不应小于50%。

    12 除氧装置应根据换流阀对水质含氧量的要求设置,必要时应采用氮气置换除氧方式。

    13 阀冷却系统应设置就地和集中监控系统对水温、电导率、水压、流量进行自动监测。

9.2.2 换流阀外冷却应符合下列规定:

    1 换流阀外冷却宜采用水冷却方式,在水资源缺乏和北方地区也可采用空冷方式或水-空冷冷却方式。

    2 当换流阀外冷采用水冷方式时,计算闭式蒸发冷却塔的最高冷却水温的气象条件应采用极端最高湿球温度和与之对应的气压及湿度;当采用空冷方式时,计算空冷塔的最高冷却水温的气象条件应采用极端最高干球温度。

    3 室外密闭式蒸发型冷却塔或空气冷却器的布置应通风良好,远离高温或有害气体,并应避免飘溢水和蒸发水对环境和电气设备的影响。

    4 当采用密闭式蒸发型冷却塔时,应设置室外缓冲水池储存喷淋水,水池容积应保证水冷却系统安全运行;水池容积应保证喷淋水泵一定的吸水压头;水池最小容积不宜小于50m³。

    5 室外密闭式蒸发型冷却塔应采取防止喷淋水系统结冰的措施。

    6 密闭式蒸发型冷却塔喷淋水的补充水量应按冷却塔蒸发损失、风吹损失及排污损失之和计算,安全系数应取1.10~1.15。

    7 密闭式蒸发型冷却塔喷淋水的补充水应结合水质情况选择合适的水软化处理措施。

    8 冷却塔喷淋水系统及缓冲水池内壁应采取抑制微生物生长的措施。

9.2.3 冷却水带走的热量应取换流阀在额定工况、连续过负荷或暂态过负荷中的较大值。


条文说明
9.2.1 本条是关于换流阀内冷却的规定。
    1 要控制空气中的离子和氧气进入换流阀内冷却系统。国内工程普遍采用串联氨气密封系统稳压补水或设置高位膨胀水箱稳压补水两种方式。
    2 若换流阀对于阀冷却系统冷却介质电导率无特殊要求时,出于防冻考虑,可采用超纯水十乙二醇方式作为冷却介质。否则要设电加热装置,电加热装置容量要预留足够裕度,保证直流停运时阀冷却系统冷却介质温度不低于10℃。
9.2.2 本条是关于换流阀外冷却的规定。
    1 水冷方式散热效率高,但对于水源可靠程度要求也高,有时会成为影响站址成立的重要因素;空冷方式散热效率较低,但对北方缺水及寒冷地区适应性较好。
    2 由于换流阀内冷水温度较高,外冷喷淋水淋到冷却塔盘管时,大量的水被立即蒸发,如外冷水硬度高或杂质多,会在盘管表面结垢而影响换热效率,为了防止结垢,需对外冷却系统水质采取适当的软化措施。原水需先经过软化和除盐设备处理,通常可以采取的措施有反渗透、软化处理或投加水质稳定剂等。经反渗透处理后的水质好,可以大大降低补充水量并减少排污量,但其设备投资大,对运行人员要求较高。软化处理后水质较好,运行维护简便,但占地及投资较大。投加水质稳定剂成本低,但浓缩倍率较低,补充水量及排污量大。根据工程实践,建议在来水水质较好且水质稳定的情况下,采用反渗透处理系统,可以保证反渗透膜组高效运行,不易发生堵塞、破损等威胁安全运行的情况发生。
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