[发明专利]具有在线状态监测功能的循环冷却系统及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有在线状态监测功能的循环冷却系统及其监测方法。

背景技术

目前，随着电力电子技术的不断发展，功率元器件的损耗愈来愈大，传统的风冷散热技术已无法满足使用需求，因此，水冷却技术正不断地被推广应用，水冷却系统是目前电力行业应用最为广泛的水冷却设备，主要包括水冷却系统本体及外部循环冷却装置及运行信息采集设备三部分。

水冷却系统作为关键性设备，其运行是否稳定将对所服务电力设备产生十分重要的影响，出于应用所处环境为高压电场的考虑，目前水冷却系统对经过处理后的冷却水水质参数的有着严格的监测，以避免冷却水进入电场后，产生局放等电气试验无法通过的问题，而对于影响到二次热交换能力的外部循环冷却装置的运行状态监测涉及甚少。

外部循环冷却设备经过长期使用之后，工作能力将有所下降，因此，需不定期关注进巡检及维护，否则将对整体设备的运行构成极大的威胁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种具有在线状态监测功能的循环冷却系统，它能够对外循环冷却设备的运行状态进行实时监测，同时对恶劣环境下的运行能力进行预判，达到装置检修维护信息提示的目的，实现智能化操作，对整体设备的稳定运行提供保障。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种具有在线状态监测功能的循环冷却系统，它包括水冷却系统和外循环冷却设备，待冷却的电力电子设备的循环冷却液出口与水冷却系统的进口相连通，水冷却系统的出口通过进口管路与外循环冷却设备的进口相连接，外循环冷却设备的出口通过出口管路与电力电子设备的循环冷却液进口相连接，还包括控制保护装置，所述外循环冷却设备包括主体、环境温度传感器、进口温度传感器、流量传感器和出口温度传感器，环境温度传感器安装在主体的外壁上，进口温度传感器和流量传感器安装在进口管路上，出口温度传感器安装在出口管路上，所述进口温度传感器、出口温度传感器、环境温度传感器和流量传感器的信号输出端均与控制保护装置的相应信号输入端相连接，以便控制保护装置将接收到的各实际参数信息处理后显示相应的控制保护提示信息。

进一步，主体的顶端还设置有自动排气装置。

进一步，主体的底端还设置有排水装置。

进一步，进口管路和/或出口管路中安装有阀门。

本发明还提供了一种具有在线状态监测功能的循环冷却系统的监测方法，该方法的步骤如下：

(a)根据电力电子设备的损耗情况确定外循环冷却设备的主体所需的设计换热容量额定值P₀、设计流量Q₀、确定最高环境温度T₀和不同流量Q下对应的环境温度T_ambient与本体的设计出口温度T的差值ΔT，并输入至控制保护装置内。

(b)控制保护装置采集流量传感器所传递的实际运行流量Q_actual、环境温度传感器所传递的实际环境温度T_ambient、进口温度传感器所传递的实际进口温度T_in、出口温度传感器所传递的实际出口温度T_out，通过换热计算获取实际换热容量P_actual以及实际环境温度T_ambient与实际出口温度T_out的实际差值ΔT_0actual；

(c)采用控制保护装置进行监测，监测状态如下：

当P_actual≥P₀，T_ambient≤T₀，ΔT_0actual≥ΔT，控制保护装置提示信息：“热负荷过大，建议停止运行”；

当P_actual≥P₀，T_ambient≥T₀，ΔT_0actual≥ΔT，控制保护装置提示信息：“热负荷过大，请停止运行”；

当P_actual≥P₀，T_ambient≤T₀，ΔT_0actual≤ΔT，控制保护装置提示信息：“热负荷过大，后台跳闸”；