[发明专利]一种高压直流输电阀冷却系统的直流供电系统

说明书

本发明公开了一种高压直流输电阀冷却系统的直流供电系统，包括D1、D2两路第一级直流进线电源，第一级进线电源上形成有用于分别对应为换流阀冷却系统的A控制系统和B控制系统供电的两组第二级直流进线电源。本发明的换流阀冷却系统直流供电系统对A、B两套控制系统进行独立供电，满足了双重化配置的控制系统供电，实现供电电源、直流母线的完全冗余化。任一路直流电源故障或丢失后，任一段母线停电，均不会造成冷却系统全部掉电，使阀冷设备能持续不间断运行，避免因单个元件、单段母线故障引起冷却系统全停的隐患；能显著提高直流输电工程换流阀冷却系统的稳定运行，明显减少直流输电工程停运事故的发生。

技术领域

本发明涉及一种高压直流输电阀冷却系统的直流供电系统。

背景技术

高压直流输电换流阀冷却系统一般由两个冷却循环系统组成：一是内水冷循环系统，通过带含氧量的去离子水对换流阀晶闸管进行冷却，内冷水循环系统由循环泵、补水泵、一个补水箱、离子交换器及过滤器、电磁阀、膨胀水箱等组成；二是外水冷循环系统，通过冷却塔对内冷水进行冷却。外冷却水是通过热交换器与阀内冷却水进行热交换，将热量带出室外的冷却水，一般指阀冷却水进行冷却的二次冷却水，是经过软化单元和反渗透单元处理之后合格的水，进入平衡水池及冷却塔，平衡水池安装有一套砂滤系统，对平衡水池内的外冷水实现24小时过滤。外冷水系统为敞开式循环系统，外冷水循环系统由冷却塔、喷淋泵、冷却风扇、外冷水池及补水系统等组成。喷淋水泵从室外外冷水池抽水，均匀的喷洒到冷却塔内的换热盘管表面，吸收内冷水的热量，冷却塔不停地将吸热后形成的水蒸汽排至大气，冷凝水回流至喷淋水池，以实现对内冷水连续降温的目的。

阀冷却系统的控制系统和关键的机电设备，如冷却水泵、去离子装置、在线仪表等均应采取冗余配置的方式，并可在线检修和更换，即如果需要更换已经损坏或者失效的部件时，阀冷却系统和换流阀均不需要中断运行。阀冷却系统的在线仪表至少包括压力、流量、温度、电导率、水位等各参数的在线监测仪表，换流阀冷却系统中使用的主泵、补水泵、传感器、过滤器、喷淋泵、冷却风机等根据系统参数由控制系统进行自动控制，确保符合要求的冷却水持续不断对换流阀进行冷却。

阀冷却系统控制系统相对于直流控制与保护系统应设计为一个独立的子站，能对阀冷却系统的运行状态进行独立的监控，并能与直流控制与保护系统进行可靠的通讯，是对阀冷却系统实施控制保护功能的二次设备，控制系统对设备的运行状态及冷却系统运行参数，如流量、压力、温度、水位和导电率进行监测和控制。对参数超限及设备故障进行报警或闭锁。换流阀冷却系统的控制系统采取两套冗余配置，设置A、B两套独立的控制系统单元，互为备用，主控制系统故障时可自动切换到备用系统，其切换应是无扰动的。当主控制系统保持在运行状态时，应允许对备用系统进行维护。

换流阀冷却系统的控制系统直流供电电源一般均采用DC24V单母线形式，阀冷控制系统的DC24V设备都接在这一段母线上。因此当直流母线故障时，将造成控制系统掉电，换流阀冷却系统停止工作。从而导致换流阀内部过热，直流输电系统停运的严重后果，造成极大的经济损失。

如图1所示为目前换流阀冷却系统直流供电系统的示意图，由图可知，直流电源进线为两路DC110V，分别来自直流馈电屏的不同直流母线。两路直流电源分别接入2个DC110/DC24V开关电源模块，经二极管耦合模块后，形成一段DC24V直流母线，所有需要DC24V电源的设备都接在这一段母线上。当任一路直流电源故障时，另一路直流电源可以继续供电，不影响冷却系统的持续工作。这种直流接线方式的设计存在一定的缺陷：当直流母线故障时，冷却系统工作电源消失，从而造成冷却系统停止工作，直接造成换流阀停运的严重事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压直流输电阀冷却系统的直流供电系统，以降低由于直流电源母线故障引起换流阀冷却系统全停的风险。