直流融冰装置水冷系统的运行与维护

直流融冰装置水冷系统的运行与维护

肖正林

（广东电网有限责任公司韶关供电局）

摘要：直流融冰过程中将有很大的直流短路电流流经融冰装置中的整流元件（晶闸管阀组），其运行过程产生的热量，需用水冷循环系统进行冷却才能保证装置的正常运行，是融冰装置的关键环节。本文以水冷系统的工作原理与结构组成、以及应急事故处理几方面为研究对象，分析怎样开展水冷系统的运行注意事项与维护工作。

关键词：直流融冰水冷系统原理运行维护

正文：直流融冰是指利用直流融冰装置将来自电力系统或交流发电机的交流电能转换为直流电能，并将直流电流加载在待融冰线路上使导线上的覆冰融化的方法。直流融冰时的线路组合形式有多种，主要包括选取三相中的两相构成电流回路、三相线路同时构成电流回路两种。其示意图如下：

系统主要由主循环冷却回路、去离子水处理、补水回路、氮气稳压系统和控制系统等五个部分组成。去离子水处理、补水回路和氮气稳压系统合称副循环回路。主循环回路主要包括两台一主一备的主循环泵、电动三通阀、风冷换热器等。离子交换器不断净化副循环回路中的离子，保证冷却水具备极高的电阻率。气路电磁阀由控制器控制，根据缓冲罐压力高低限值而自动开关，从而使缓冲罐的压力稳定在一定范围内，并保证整个水冷系统维持一定的静压。

二、水冷系统的启动和停止注意事项

1、通电前应进行全面检查，保证系统能正常启动

长期停机或检修后，在启动水冷系统前应检查以下项目：

（1）主循环回路蝶阀全开启，球阀V109、V110已根据冷却水流量及压力调节好开启度，不必随意重设阀位，以免影响额定流量及压力。

（2）去离子回路球阀V205已根据去离子水流量调节好开启度，不可随意重设阀位，以免影响额定流量。其他球阀应完全开启。

（3）氮气瓶内有足够氮气（≥1.5MPa），氮气瓶总阀应开启，氮气减压阀应保证有0.2～0.3MPa的输出气压。

（4）压力表进口阀门应完全开启。

（5）缓冲罐液位应高于限值，缓冲罐压力应介于限值。

（6）选择开关处于“自动”位。

2、通电的操作和检查：

（1）依次合上交流动力电源开关，直流控制电源开关；所有主循环泵电源开关、风机电源开关和加水泵电源开关。

（2）将选择旋钮旋至“手动”、“自动”位置，检查指示灯和操作面板显示是否正确及灵敏。

3、启动注意事项和启动过程中的应急解决措施

3.1手动启动：

（1）水冷系统在检修时或检测各机电设备性能时，可选择手动操作，将旋钮旋至“手动”位置。

（2）将水泵的三位自锁旋钮旋至“1#泵”或“2#泵”位置，相应的主循环泵启动同时运行指示灯亮；

（3）将风机的四位自锁旋钮旋至“Ⅰ档风机”位置，2#风机启动、运行灯亮；将旋钮旋至“Ⅱ档风机”位置，1#、3#风机启动同时运行灯亮；将旋钮旋至“Ⅲ档风机”位置，三台风机启动、相应运行灯亮。

（4）将加水泵启/停旋钮旋至“开”位置，加水泵启动。加水泵在启动前须拧松泵体排气栓排出空气，严禁在加水泵未与加水箱连接或者加水箱缺水时运行加水泵。

（5）将进气电磁阀开/关旋钮旋至“开”位置，进气电磁阀开。

（6）将警响开/关旋钮旋至“开”位置，指示灯亮开。

3.2自动启动

（1）将选择旋钮置于“自动”位置。

（2）轻触“系统设定”进入参数设定页面，对报警限值和各机电设备自动范围进行设定，核对参数出厂设置，部分参数已经固化，无须设定。

（3）轻触“报警视图”进入当前故障页面，如有“缓冲罐压力低”等报警信息，则应按照下列方法进行处理正常后再启动。

“缓冲罐压力偏低”，开进气阀，增加缓冲罐压力；

“缓冲罐压力偏高”，开排气阀，减少缓冲罐压力

（4）轻触“监控画面”进入运行画面页面，轻触“自动”，系统自动启动，运行页面工艺流程图上显示当前各运行数据。

（5）在线参数显示正常，除电阻率和温度报警外，无其他报警信息，则系统已正常启动；

（6）系统连续运行约半小时后，各参数应该能达到正常自动指标，无任何报警信息，各连接处无渗漏，则水冷系统已正常运行，被冷却设备可投运（即可以启动装置进行融冰）。

（7）如供水温度达到空气散热器风机启动温度，风机将自动启动。

（8）自动运行时，轻触“停止”，主泵停运，系统停止运行。

说明：若系统连续运行约半小时后，各参数未达到正常指标，则需检查设置有无出错或阀门是否在适当的位置。

4、完全停机

（1）水冷系统在自动位置自动运行时，轻触“停止”退出自动运行。

（2）断开交流动力电源开关，直流控制电源开关。

说明：

a水冷系统运行时，如人为将旋钮旋至“手动”位置、断开两路

控制电源都会造成急停，严禁进行此操作！

b严禁在站间移动式直流融冰装置停止运行之前，停止运行纯水冷却装置。

三、日常维护的注意事项

1、加水

如长期停机或检修后，缓冲罐液位下降至低液位时，需要人工加水。本系统运行的冷却介质为纯水。加水时水冷系统应停止运行并参照说明书进行操作。

2、调节缓冲罐压力

（1）氮气瓶中高压纯氮经一级减压，使缓冲罐充满恒定压力的氮气。

（2）确认所有接头已锁紧。

（3）开启氮气瓶总阀。

（4）顺时针转动减压阀手柄释放氮气，使减压阀出口压力在0.2-0.3MPa。

（5）电磁阀根据缓冲罐的压力高低，自动向缓冲罐充气，当压力到达0.04MPa时，电磁阀自动关闭，停止向缓冲罐充气。

（6）如缓冲罐压力过高，自动排气电磁阀打开释放氮气减压。

（7）如氮气瓶压力降至1.5MPa以下，须更换氮气瓶。当氮气压力降至减压阀出口压力所设定的下限时，系统将发出氮气瓶压力极低报警。

注意：系统运行时必须确认减压阀处于开启的阀位。

3、排气

水冷系统具备通过缓冲罐自动排气阀自动排气功能，只要保证缓冲罐压力，一般不需手动排气。若水冷系统重新注水或因其他原因导致大量空气进入，需对缓冲罐、离子罐、水泵、换热器、过滤器进行手动排气，方法如下：

（1）拧松缓冲罐、离子罐、主循环泵、换热器、过滤器的排气阀排气。

（2）启动主循环泵前需拧松泵体排气阀排气，严禁无水运行水泵。

（3）排气后需重新调节缓冲罐压力。

4、保养维护

装置应每年对各部件进行一次全面维护、保养。

（1）拆卸水风换热器钢罩与电机，用高压水枪或压缩空气从上向下冲刷翅片至除去污垢杂物。清洗后的轴承用手转检查，如声音异常说明已磨损应予更换。

（2）当出现“去离子水电阻率偏低”报警时，应更换相同品牌、型号的离子交换树脂50L。

（3）当出现“主管道过滤器堵塞”报警时，请疏通主管道过滤器，检查并清洗其它过滤器。

结束语：综上所述，水冷系统的应用率很低，而且零部件比较多，稍微一个部件的损环或存在缺陷会影响整个系统的正常运行，导致不能正常工作，所以日常的检查维护则尤为重要。系统需要根据各种天气条件下，定期的进行启动试验，除了检验水电阻率能否达标以外，还可以通过试验发现诸如：管道渗漏、阀门损环等因天气条件变化引起的零部件损环等缺陷。并可根据发现的缺陷分析、补充相应的备品备件，以保证紧急更换的需要。