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GBT 30425-2013 高压直流输电换流阀水冷却设备PDF文本

1CS29.200K46中华人民共和国国家标准GB/T30425-2013高压直流输电换流阀水冷却设备Water cooling equipment for converter valves for high voltage direct current筑wPrm2C.NE2013-12-31发布2014-07-13实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布理蜀素前网Z.Z沁.ET
GB/T30425-2013目次前言…I1范围2规范性引用文件3术语和定义……………14产品规格24.1产品规格…24.2产品型号25正常使用条件5.1阀厅…5.2冷却设备间5.3户外环境……35.4外冷却水5.5电源……6技术要求6.1技术数据46.2配置和功能56.3换热性能6,4外观…………6.5绝缘强度96.6接地电阻6.7噪声………68年可用率……97冷却设备及管道要求97.1材料要求97.2制造和安装97.3清洗…108试验……1081试验分类…108.2型式试验…108.3出厂试验…138.4现场试验…139包装、运输和贮存…149.1包装……………………149.2运输149.3贮存…1410标识……………14附录A(资料性附录)冷却设备选型参数及配置条件……15興尚運蜀素前网Z.ZS沁
GB/T30425-2013前言本标准按GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电力电子学标准化技术委员会(SAC/T℃60)归。本标准起草单位：西安西电电力系统公司、西安高压电器研究院有限责任公司、南方电网科学研究院有限责任公司、中国电力科学研究院、西安电力电子技术研究所、广州高澜节能技术股份有限公司、杭州样博电气有限公司、国网电力科学研究院、南京南瑞继保电气有限公司、许继集团有限公司、荣信电力电子股份有限公司、国电南京自动化股份有限公司、阿尔斯通电网部。本标准主要起草人：李侠、刘宁、焦秀英、王瑚、许树楷、温家良、蔚红旗、田方、周观允、卢志敏、夏波涛、张、杨晓辉、胡铭、王小红、陈赤汉、常忠廷、张凡勇、杨志勇、曹均正、周长春、徐静华、马振军、凌刚、陈业、阮卫华、苗燕、王英洁。J.NEI興尚運蜀素前网Z.沁
GB/T30425一2013高压直流输电换流阀水冷却设备1范围本标准规定了高压直流输电换流阀水冷却设备的技术要求。本标准适用于高压直流输电换流阀水冷却设备（以下简称冷却设备）。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3797一2005电气控制设备GB/T3859.1半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范(GB/T3859.1-2013,IEC60146-1-1:2009,MOD)GB/T4025人机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器件的编码规则GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T17799.2、电磁兼容通用标准，工业环境中的抗扰度试验(GB/T17799.2一2003，Ec61oo0-6-2999,Dr筑J.NEGB17799.4一2012电磁兼容通用标准工业环境中的发射(IEC61000-6-4:2011,IDT)GB/T22075高压直流换流站可听噪声GB50050工业循环冷却水处理设计规范GB50235工业金属管道工程施工规范IS010816-1机械振动在非旋转部件上测量和评定机器振动第1部分：总则(Mechanicalvibration-Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts-Part 1:Generalguidelines)3术语和定义GB/T3859.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1冷却媒质cooling medium从冷却设备或热交换器中把热量带走的液体（例如水）或气体（例如空气）。3.2热转移媒质heat transfer agent在冷却设备中把热量从热源转移到热交换器的液体（例如水）或气体（例如空气）。该热量将由冷却媒质从热交换器带走。3.3间接冷却indirect cooling借助热转移媒质将热量从被冷却部件转移到冷却媒质的冷却方法。1興尚運蜀素前网Z.沁
GB/T30425-20133.4强迫循环forced circulation强迫冷却forced cooling利用压缩机、风机或泵使冷却媒质或热转移媒质循环的方法。3.5去离子水de-ionized water去除了呈离子态杂质后的水。3.6内冷却水inside coolant使用水作为热转移媒质。可包括去离子水或去离子水与一定比例有机防冻剂的混合液。3.7外冷却水outside coolant使用水作为冷却媒质。可包括去离子水、自来水、工业循环冷却水等。3.8传热系数coefficient of heat transferK在稳定传热条件下，热交换器中的围护结构两侧流体温度差为1K,1h内通过1m2面积传递的热量。3.9对数平均温度差logarithmic mean temperature differencea.热交换器一端的温度差（热转移媒质流出热交换器时的温度减去冷却媒质流人热交换器时的温度）减去其另一端的温度差（热转移媒质流人热交换器时的温度诚去冷却媒质流出热交换器时的温度），与这两个温度差之比的自然对数的比值，见式(1)。(Tw-Te)-(TM-Ta)AT.-in[(TM-Ta)/(TM -Ta)]……(1)式中：△T。一对数平均温度差，单位为开尔文(K):Thi热转移媒质流人热交换器时的温度，单位为开尔文(K);Th热转移媒质流出热交换器时的温度，单位为开尔文(K);Ta冷却媒质流出热交换器时的温度，单位为开尔文(K);Ta一冷却媒质流人热交换器时的温度，单位为开尔文(K)。4产品规格4.1产品规格冷却设备的冷却容量(kW)可在下列数值中选取，或由供需双方协商：500、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300。4.2产品型号冷却设备的型号编制办法见图1。2蜀素前网Z.Z沁.WET
GB/T30425-2013是w只早·q(F:强迫冷却说明字符V:蒸发冷却N:自然冷却流量(t/h)-冷却容量(kW)冷却煤质/W:水1A:空气热转移媒质（去离子水）冷却设备图1冷却设备型号示例：LWW3000-200F表示水-水冷却设备，冷却容量为3000kW,流量为200t/h,冷却方式为强迫冷却，5正常使用条件5.1阀厅包括：a)全封闭户内，微正压，带通风和空调；b)温度为10℃~50℃；c)相对避度不头于筑d)无导电或爆炸性尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽；e)无剧烈振动或冲击。5.2冷却设备间包括：a)温度为5℃~40℃；b)相对湿度不大于90%；c)无导电或爆炸性尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽；d)无剧烈振动或冲击。5.3户外环境包括：a)污秽等级：≤c级；b)地展烈度：符合高压直流输电换流阀设计；c)最低环境温度：一40℃；d)最高环境温度：十45℃；?)海拔不超过1000m。当冷却设备在高于1000m海拔的地区使用时，应考虑海拔的影响。5.4外冷却水采用水-水冷却方式时，外冷却水水质及循环水处理工艺应满足GB50050中的要求，外冷却水的补充水应满足下列要求：a)溶解性总固体：≤1000mg/L;3興尚運蜀素前网Z.ZS沁
GB/T30425-2013b)pH值：6.5~8.5；c)硬度（以CaCO,计）：≤450mg/L;d)氯化物：≤250mg/L:e)疏酸盐：≤250mg/L;fD细菌总数：≤80CFU/mL.5.5电源5.5.1动力电源动力电源宜采用双路交流电源供电，电压波动不超过额定电压的士10%，频率波动不超过额定频率的士2%。5.5.2控制电源控制电源宜至少采用两路直流电源供电。5.5.3其他要求冷却设备应提供可靠接地。6技术要求6.1技术数据J.NE6.1.1总则冷却设备技术数据按高压直流输电换流阀技术要求提出，一般包括功率损耗，内冷却水的电导率、流量、进阀温度、出阀温度和换流阀单元最大压降等。冷却设备选型基本参数及配置要求参见附录A。6.1.2内冷却水的水质内冷却水采用密闭式循环的去离子水。部分内冷却水经旁路由去离子装置去除杂质离子。内冷却水及其补充水的水质应满足表1要求。表1内冷却水的电导率和pH值类别电导率/(uS/cm)pH值内冷却水≤0.56.58.5去离子装置出水≤0.36.58.5内冷却水的补充水≤5.06.5~8.5注1：根据现场使用情况，水质要求可适当调整。在寒冷地区，可在内冷却水中加一定比例的有机防冻液。注2：表中参数为水温在25℃时的测量值。6.1.3内冷却水的流量内冷却水流量应在换流阀设计提出的最小流量和最大流量之间选取。内冷却水进人每个换流阀塔的流量宜保持一致。如户外热交换器不只一组，内冷却水进人每组热理蜀素前网Z.Z沁.ET
GB/T30425-2013交换器的流量也宜保持一致。6.1.4内冷却水的温度内冷却水的出阀温度和进阀温度应根据冷却设备的现场运行环境温度及换流阀温度要求确定。换流阀运行时，内冷却水的进阀温度应不低于露点温度。62配置和功能6.2.1总则冷却设备应采用密闭、循环的液体冷却系统，能保证换流阀在最大设计条件和极端使用条件下的正常运行，且应充分考虑冷却容量的裕度。冷却设备主要包括所有相互连接的管道、管道配件、电动机、泵、冷却风机、膨胀水箱/高位水箱缓冲系统、主循环泵、去离子装置、补水装置、热交换器、仪表、排水和排气装置、控制及保护系统以及其他必要的设备。冷却设备应布局合理，通风良好，远离高温或有害气体，并与构筑物协调。6.2.2电动机包括：a)电动机的绝缘等级不低于F级，防护等级不低于IP54;b)电压波动和频率波动在符合5.5.1规定的运行条件下，电动机仍应良好运行，在80%额定电压。字有皂航能壶来钩量层行7.J.NE丁d)鼠笼式感应电动机在全电压下启动时，启动电流不超过满负荷正常工作电流的6倍；?)卧式电动机应使用耐摩擦的含润滑油的轴承。所有耐磨轴承应至少正常运行50000h,D所有电动机的转子都应动态平衡和静态平衡；g)户外式电动机应是全封闭的。6.2.3泵包括：)每个泵与其拖动电动机应一并固定在同一个单独的铸铁座或钢座上；b)每个泵都应通过弹性联轴器与电动机相连，所有联轴器都应有保护装置；?)所有泵和驱动器的旋转部分都应静态平衡和动态平衡：d)泵的材料选择应考虑运行环境要求；?)电动机功率应满足超出泵特性曲线的越限情况下最大功率的要求，f)所有泵的振动应符合IS010816-1的规定；g)所有泵的轴封应采用机械密封。6.2.4冷却风机包括：a)风机部件都应静态平衡和动态平衡；b)风机的驱动部分，如：联轴器、皮带、皮带轮、齿轮、轴等，都应承受150%的额定功率；c)风机的轴承应使用可润滑的重负荷的滚珠轴承，转速不应大于1450r/min。5運蜀素前网Z..WET
GB/T30425-20136.2.5关键设备配置冷却设备的控制系统和关键的机电设备，如主循环泵、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。6.2.6缓冲配置冷却设备缓冲配置可采用充有惰性气体的膨胀水箱，也可采用高位水箱形式，保证循环水路的稳定。水箱应设置水位指示，并具备缓冲内冷却水体积变化的功能。密闭式水箱应自动调节气压并保持一定范围内的恒定。6.2.7主循环泵配置冷却设备应设置两台主循环泵，互为备用。单台泵应满足系统设计要求，保证内冷却水以恒定的流速流过换流阀。主循环泵应密封完好。如工作泵故障，系统应无扰动切换至备用泵运行。切换过程中，内冷却水流量和压力不应低于最低限值。两台泵应自动定期轮换运行。换流阀运行时，主循环泵应可手动切换。6.2.8去离子装置部分内冷却水流经去离子装置去除水中的杂质离子，以维持内冷却水的电导率在规定范围内。应设置不少于两套去离子装置，采用至少一套备用的工作方式。每个去离子装置中的离子交换树脂的使用寿命至少应为一年。6.2.9林水装要冷却设备应设置补水装置，并根据情况设置自动、手动补水功能。补水操作应能在换流阀运行时进行。6.2.10热交换器冷却设备一般采用水-水热交换器（密闭式冷却塔）或水-风热交换器（空气冷却器）。热交换器应设置至少一组备用单元。备用单元的切除不应影响换流阀正常运行。6.2.11监测仪表内冷却回路中至少应设置：压力、流量、温度、电导率、水位等参数的在线监测仪表。采用水-水冷却方式时，外冷却水回路中宜设置水位及水质等监测仪表。所有仪表的电磁兼容应符合GB/T17799.2的规定。6.2.12循环水管道冷却设备在最大设计压力下连续运行时，循环水管道应无破裂、堵塞和泄漏现象。6.2.13排气和排水装置冷却设备应具备自动气水分离及排气功能。管道高点及容易积气的管段应设置手动或自动排气装置，管道低点应设置排水装置。6.2.14主循环过滤器冷却设备应设置网孔径不大于200μ的主循环过滤器。主循环过滤器应能在不中断运行的情况6递甄素前网Z.Z沁.ET
GB/T30425-2013下清洗或更换，其滤芯应具有足够的机械强度以防在冷却水冲刷下损伤。6.2.15控制及保护系统6.2.15.1总则冷却设备控制系统相对于换流阀直流控制和保护系统应设计为一个独立的子站，能对冷却设备的运行状态进行监控，并与换流阀直流控制与保护系统进行可靠通信。冷却设备应设置两套独立的控制系统单元，互为备用。主控制系统发生故障时，应自动切换到备用系统，且切换应是无扰动的。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。6.2.15.2冗余配置冷却设备的交流动力电源、直流控制电源、用于输出跳闸信号的关键传感器、换流阀冷却控制系统与换流阀直流控制和保护系统进行通信的接等设备均应冗余配置，且切换都应是无扰动的。6.2.15.3电源控制当动力电源的一路出现故障时，应切换到另一路。正常切换时，换流阀冷却控制系统不应误发跳闸信号，且切换不应导致冷却设备中的循环泵、冷却风机等停运。如果两路动力电源全部丢失，换流阀冷却控制系统应发出跳闸信号。当控制电源的一路出现故摩时，应切换到另一路。如控制电源全部丢失，换流阀冷却控制系统应发出跳闸信号。6.2.15.4备糊换换流阀冷却控制系统应自动对冷却设备正在运行的主循环泵、风机和其他冗余设置的机电设备进行故障监测，并无扰动地自动切换至备用设备。6.2.15.5温度控制冷却设备温度控制的设计应符合换流阀在各种运行工况下的温度控制逻辑，应跟踪换流阀的负荷变化和室外环境温度的变化，使内冷却水温度保持稳定。温度控制应包括内冷却水温度过低时的调节措施。6.2.15.6控制系统的监控冷却设备控制系统应按换流阀直流控制和保护系统的要求立可靠的控制和保护的上行和下行逻辑，确保换流阀冷却控制系统能及时准确地反馈、接受换流阀直流控制和保护系统的各种指令。在换流阀运行期间，如没有换流阀直流控制和保护系统的指令，冷却设备应不接受就地的退出运行指令。换流阀冷却控制系统应将冷却设备的运行状态、故障和报蓄信息、在线运行参数等上传至换流阀直流控制室，并显示在监控界面上。6.2.15.7电气控制盘冷却设备控制系统的电气控制盘应设有手动、自动切换开关。手动时能在盘上手动操作各机电设备的启动、停止，自动时通过换流阀冷却控制系统监控运行。冷却设备控制系统的电气控制盘应设置可就地操作的人机界面，显示运行参数、报警信息等，并可对部分参数进行设置。理蜀素前网Z.ZS沁.WET
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