本高新技术涉及电气工程和能源动力工程领域,具体地,涉及一种换流站阀水冷系统自动加药装置。
背景技术:
换流阀是换流站中最重要的设备之一,是连接交流与直流的桥梁。阀水冷系统作为换流阀的配套散热系统,其运行状态将直接影响到换流阀的运行。
换流阀水冷系统是换流站最重要的辅助设备之一,其主要作用是在换流阀运行时提供散热的功能,其散热性能将直接影响换流阀输送功率的能力。在华东地区换流站的水冷系统一般采用内循环+外喷淋的模式,内循环采用封闭冷却管道从换流阀吸收热量、外循环采用喷淋塔向外界散发热量。加药系统主要用于改善外循环水的水质,通过添加缓蚀阻垢剂、阻垢分散剂和杀菌灭藻剂,防止开放式的外水冷系统中结垢和生藻、堵塞管路导致系统故障。
加药系统由加药罐、加药泵、液位传感器组成,加药时采用恒流量持续加药的模式,可以手动根据需要调节流量,当液位过低达到传感器定值时,就会向后台发出报警,提醒站内人员加药。每个特高压换流站包括4套水冷系统、每个水冷系统包括5套加药装置,共计20套水冷加药装置需要维护。
阀水冷加药系统是外冷水水质处理的重要环节,其主要作用是向缓冲水池中添加阻垢剂和杀菌灭藻剂,防止外冷水回路结垢或生藻堵塞管路或损坏电机,进而造成换流阀冷却容量下降、直接影响直流输电系统的输送功率。表1为换流站阀水冷系统加药周期。
表1换流站阀水冷系统加药周期
现有技术中的换流阀水冷系统,外冷水回路结构或生藻严重,需经常加入阻垢剂和杀菌灭藻剂等,加药周期短,加药工作频繁。
技术实现要素:
针对现有中存在的缺点,本高新技术的目的是设计出一款可以自动检测加药系统中药液液位,并自动对其进行补充的装置,提高系统的自动化程度,节约人力。同时该装置具备较强的可扩展性,可以兼容所有换流站及调相机的加药系统。
根据本高新技术的一个方面,提供一种换流站阀水冷系统自动加药装置,其特征在于,包括以下部分:
部分一,液体回路;主要包含补药罐、补药泵、连接水管及阀门。
部分二,机械机构;主要包括固定支架和防水密封控制箱。
部分三,供电电源;考虑到现场水冷间的取电情况,设计整个装置的电源使用220v单相三线交流电源,最大功率不大于1kw,可以方便的从墙上的插座取电。
部分四,传感器回路;液位传感器包括两套:一套放在补药罐内,用于在药量过低时停泵防止电机空转;另一套安装在加药罐内,在加药罐液位达到设定的下限值时启动加药泵补充药液,并在液位达到上限值时停止补药。
部分五,控制回路;本自动加药装置提供停止、自动和手动三种模式:在停止模式下,断开所有控制回路,补药泵将无法启动;在手动模式下,补药泵将一直启动,提供手动加药功能;在自动模式下,补药泵将根据加药罐中的液位传感器来进行启停;此外,如果补药罐中的液位过低,则无论何种模式都无法启动补药泵。
与现有加药装置相比,本高新技术具有如下的有益效果:
一,由于水冷设备间空间较为狭小,因此需要对装置的所占的空间进行限制,本装置的占地可限制在1米*1米以内。
二,使用了容量是加药罐容量2倍的补药罐,弥补了传统加药罐体积小,加药操作频繁的缺点,提升工作效率接近3倍。
三,自动加药装置加药的启动定值大于水冷系统加药泵液位低告警定值,防止反复报警;加药的停止定值小于加药泵的额定容量,防止药液溢出。
四,本自动加药装置提供停止、自动和手动三种模式:在停止模式下,断开所有控制回路,补药泵将无法启动;在手动模式下,补药泵将一直启动,提供手动加药功能;在自动模式下,补药泵将根据加药罐中的液位传感器来进行启停;此外,如果补药罐中的液位过低,则无论何种模式都无法启动补药泵。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本高新技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本高新技术换流站阀水冷系统自动加药装置的原理图。
图2为自动加药装置水回路示意图。
图3为自动加药装置电源回路示意图。
图4为自动加药装置液位传感器原理图。
图5为自动加药装置控制回路示意图。
图6为自动加药装置机械结构装配图。
图中,1-补药罐,2-加药罐,3-补药泵,4-加药泵,5-第一液位传感器,6-第二液位传感器,7-浮子,8-压块。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本高新技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本高新技术,但不以任何形式限制本高新技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本高新技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本高新技术的保护范围。
如图1所示,本高新技术换流站阀水冷系统自动加药装置包括以下部分:
补药罐、加药罐、传感器设备、补药泵、加药泵、控制器,其中,
所述加药罐与补药罐之间通过连接水管连接器内部的药液,所述连接管路上设有补药泵;所述加药罐通过加药泵连接到换流站及调相机,为换流站及调相机加药;
所述传感器包括设置于加药罐中的第二液位传感器,以及设置于补药罐中的第一液位传感器,通过所述第二液位传感器获取的液位信号,所述控制器控制补药泵从补药罐中抽药液至加药罐中。
进一步的,所述控制器安装于防水密封的电气控制箱内,储药罐、补药泵、电气控制箱安装在同一个不锈钢支架上;所述补药罐的容量是加药罐容量的2倍。
所述连接水管采用upvc材料,支架选用304不锈钢,补药泵采用pvdf磁力泵。
具体的,按照硬件连接、电气连接分为以下几部分:
部分一,液体回路;主要包含补药罐1、补药泵3、连接水管及阀门,其主要结构如图2所示。补药罐1采用立式白色圆形水桶,其材质与原有的加药罐2保持一致,容量约200l,大约是加药罐2容量的2倍,且补药罐1的容量可以根据实际需要灵活扩展。补药泵3选用iwakies生产的220v单相交流补药泵3采用pvdf磁力离心泵,最大功率900w、最大流量3m3/h,完全可以满足现场需求。装置设计了一处upvc塑料阀门,位于补药泵3的进口处,运行时处于常开状态,主要用于方便设备的检修工作。水管全部使用耐腐蚀的upvc塑料水管,水管从补药罐1下方接到加药泵4上方,接头处全部使用白色胶布密封防止漏水。
部分二,机械结构;机械机构主要包括固定支架和防水密封控制箱,固定支架采用不锈钢焊接制作,主要用于固定水桶、水泵、水管和控制箱,使整个装置成为一个整体,便于搬运与标准化安装;控制箱也使用不锈钢外壳结构并全部焊严,控制箱门设计包含密封圈,下部电缆出口使用防火泥密封,整个柜子放水等级达到ip54,完全可以应付现场较为恶劣的工作环境。装置的各个部件均设计为使用不锈钢螺丝固定在支架上,整体较为紧固同时也便于每个部件拆下检修。
部分三,供电电源;自动加药装置电源回路示意图如图3所示。考虑到现场水冷间的取电情况,设计整个装置的电源使用220v单相三线交流电源,最大功率不大于1kw,可以方便的从墙上的插座取电。这个装置的电源主要包括三个部分:第一部分是装置的220v电源进线,设计为通过单相三孔插座引入到控制柜的端子排上,随后经过一个带过流保护的空开;第二部分是补药泵3的供电回路,直接将空开出来的电源经过端子排、电缆连接到补药泵3上;第三部分是控制回路的电源,将220v交流电通过开关电源转换为24v,用于指示灯和状态切换开关的供电,并通过继电器控制补药泵3的电源。
部分四,传感器回路;自动加药装置液位传感器原理图如图4所示。液位传感器包括两套:一套放在补药罐1内,用于在药量过低时停泵防止电机空转;另一套安装在加药罐2内,在加药罐2液位达到设定的下限值时启动加药泵4补充药液,并在液位达到上限值时停止补药。这两个液位传感器型号一样,均为三线开关量输出的带高液位和低液位的传感器,传感器的定值设定通过安装的位置决定。传感器包括一个带接触开关的浮子7和一个压块8构成,压块8的作用是为浮子7开关的一端设定一个位置。当浮子7开关为向下垂直放置时,接点1导通,表示液位低;当浮子7开关向上垂直放置时,接点2导通,表示液位高。这种液位传感器结构原理简单、工作可靠、定值灵活可调、且无需电源,非常适合本装置。
部分五,控制回路。自动加药装置控制回路示意图如图5所示。控制回路包括指示灯回路、模式切换回路和45w电机控制回路。三种模式工作情况如下:当按钮sb切换到停止模式时,控制回路中无电流,电流继电器ka1处于失电状态,电机停止;当按钮sb切换到手动模式时,ka1始终处于得电状态,电机一直启动,补药泵3进行补药;当按钮sb切换到自动模式时,此时若加药罐2内药液不足,而补药罐1中药液充足,则液体传感器1在高液位,液体传感器2在低液位。闪光继电器kf1只有在液体传感器1为高液位时才得电,kf2只有在液体传感器2为低电位时才得电,这时ka1得电,电机启动,补药泵3进行补药。当液体传感器1到达低电位或液体传感器2到达高电位,即补药罐1内药液不足或加药罐2内药液充足时,ka1失电,电机停止,补药泵3停止加药。起到补药泵3将根据加药罐2中的液位传感器来进行启停的作用;此外,如果补药罐1中的液位过低,则无论何种模式都无法启动补药泵3。最终机械结构装配图如图6所示。
以上对本高新技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本高新技术并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本高新技术的实质内容。
技术特征:
1.一种换流站阀水冷系统自动加药装置,其特征在于,包括补药罐、加药罐、传感器设备、补药泵、加药泵、控制器,其中,
所述加药罐与补药罐之间通过连接水管连接,所述连接水管上设有补药泵;所述加药罐通过加药泵连接到换流站及调相机,为换流站及调相机加药;
所述传感器包括设置于加药罐中的第二液位传感器,以及设置于补药罐中的第一液位传感器,通过所述第二液位传感器获取的液位信号,所述控制器控制补药泵从补药罐中抽药液至加药罐中。
2.根据权利要求1所述的一种换流站阀水冷系统自动加药装置,其特征在于,所述控制器安装于防水密封的电气控制箱内,储药罐、补药泵、电气控制箱安装在同一个不锈钢支架上。
3.根据权利要求1所述的一种换流站阀水冷系统自动加药装置,其特征在于,所述补药罐的容量是加药罐容量的2倍。
4.根据权利要求2所述的一种换流站阀水冷系统自动加药装置,其特征在于,所述连接水管采用upvc材料,支架选用304不锈钢,补药泵采用pvdf磁力泵。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种换流站阀水冷系统自动加药装置,其特征在于,所述连接水管上设有阀门。
6.根据权利要求5所述的一种换流站阀水冷系统自动加药装置,其特征在于,所述加药装置采用220v单相三线交流电源。
技术总结
本高新技术研制了一种换流站阀水冷系统自动加药装置,包括以下部分:部分一,液体回路;部分二,机械结构;部分三,供电电源;部分四,传感器回路;部分五,控制回路。检测到液位低时,启动补药泵,使用补药罐中的药液对加药罐进行补充;当液位高时,关闭补药泵,停止补药;当液位低时,关闭补药泵,停止补药。本高新技术能够明显提高水冷加药工作的工作效率,通过自动化装置代替人工作业,减少工作人员的工作频次、也可以减少人员与腐蚀性化学品接触的时间。此外,该装置的使用,避免了原有模式下需打开加药罐的工作模式,可以提高加药罐的密封性,防止异物进入加药罐堵塞回路造成不必要的停电检修工作。
技术开发人、权利持有人:李威;张喆;杜晓舟;王之赫;周雪莹;吕品优;花侃;冯轩;刘佩;谷相宏;王抗;邓凯;冯辉;姜阳华;俞晓盛