一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统及使用方法与流程

本发明涉及电机车制动，尤其涉及一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统及使用方法。

背景技术：

1、无功补偿(stat ic var generator，svg)技术在升压站电子供电系统中主要用于提高电网功率因数，降低供电变压器及输送线路损耗从而提高供电效率、改善供电环境。svg装置内配置了功率电力电子原件等大量电子器件，当svg功率较大时其工作过程中发热量较高，因此冷却系统对于svg装置稳定运行具有至关重要的意义。

2、目前svg装置普遍采用直接空气交换、水冷循环方式冷却，为避免外界气流夹带的颗粒物进入svg装置，cn 214153690u提供了一种无功补偿控制器散热结构，通过设置独立的冷却导风管和溶液热交换器实现散热，通过排风扇促进外壳内部空气流通；cn216672358u提供了一种循环风水冷装置，利用换热水管实现svg循环风的冷却；cn213402180u提供了一种适用于高温环境下的svg水冷系统，通过增设喷淋系统实现纯水冷却系统自动运行。前述系统主要通过直接或间接换热方式最终利用外部空气吸收svg装置产生热量，从而为svg运行提供适宜温度，但未考虑余热的回收及后续综合利用。为此，cn211356925u、cn107453253a和cn 212720365u分别提供了svg装置的低温余热回收及利用系统，其主要共同特征为通过压缩式制冷循环在低温热源处吸收svg散发热量，并在高温热源处发热从而产生用于供暖的热水或生活用热水。

3、前述已公开专利技术中svg冷却主要采用直接空气交换或水冷循环方式，在svg装置余热回收和综合利用方面主要利用压缩式制冷循环将低品位余热转化为高位热能，并应用于供暖或生活用热水供应。然而当升压站所处环境温度较高时，既需吸收svg柜组的大量余热，也需满足升压站辅助建筑内的制冷需求，这一技术问题仍待解决。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为达到上述目的，本发明提出了一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，包括svg功率柜及冷却组件；

3、余热回收系统，与所述svg功率柜及冷却组件通过冷媒水管路连通设置，用于对所述svg功率柜及冷却组件的热量进行回收传导；

4、吸收式制冷机组，包括彼此连通的发生器和冷凝器，以及彼此连通的蒸发器和吸收器，所述发生器、第一冷凝器、第一蒸发器以及吸收器内均设置有溴化锂-水溶液工质对，所述发生器与所述吸收器之间设置有溶液热交换器，所述溶液热交换器与所述发生器、吸收器之间设置有工质循环管道，所述余热回收系统插入所述发生器内设置；所述冷凝器与所述第一蒸发器之间设置有导流管，所述蒸发器连接有升压站制冷循环组件的冷负荷端。

5、本发明提供了一种利用压缩式制冷循环耦合第一类吸收式制冷循环的svg冷却和余热利用系统及方法，利用压缩式制冷机组通过水冷方式实现svg功率柜冷却，并将该部分余热转化为更高品位热能从而为吸收式制冷机组提供驱动热源，进一步制得冷冻水从而为实现升压站辅助建筑内冷量供给。因此利用该系统可有效冷却svg装置，保证svg装置稳定运行，同时可有效回收并利用余热，通过驱动制冷机组制得冷量为升压站建筑物内提供适宜温湿度环境。

6、可选地，所述余热回收系统包括与所述冷媒水管路连通设置的第二蒸发器，所述第二蒸发器与所述svg功率柜及冷却组件之间通过冷媒水管道形成第一热交换回路；

7、所述蒸发器管道连通压缩机，所述压缩机管道连通有第二冷凝器，所述蒸发器、压缩机以及第二冷凝器之间通过管道连接形成第二热交换回路；

8、所述第二冷凝器出口连通有热源供水管道，所述第二冷凝器进口连通有热源回水管道，所述热源供水管道以及所述热源回水管道连通设置，且连通端插入所述发生器内设置，所述第二冷凝器、热源供水管道以及热源回水管道形成第三热交换回路。

9、进一步地，所述第二蒸发器与所述第二冷凝器之间的介质回流管道上设置有第一节流阀。

10、进一步地，所述工质循环管道包括自发生器流出至吸收器的第一管道以及自吸收器回流至发生器的第二管道，所述第一管道与所述第二管道均经过所述溶液热交换器且均与所述溶液热交换器连通设置。

11、进一步地，所述第二管道上设置有溶液泵。

12、进一步地，所述导流管上设置有第二节流阀。

13、进一步地，所述吸收器与所述第一冷凝器之间穿设有冷却水供水管路，所述冷却水供水管路自所述吸收器穿设至所述冷凝器中，并自所述述冷凝器中引出冷却水回水管路回流至吸收器中。

14、进一步地，所述冷却水回水管路位于所述冷凝器回流至吸收器的管路上设置有鼓风式冷却器。

15、进一步地，所述冷负荷端包括制冷供水管和制冷回流管，所述制冷供水管和制冷回流管在所述蒸发器中连通设置，且所述冷供水管和制冷回流管在所述蒸发器外连通有多组供冷用户侧风机盘管。

16、一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统的使用方法，包括如下步骤：

17、s1、冷媒水进入svg功率柜及冷却组件后带走热量，之后冷媒水进入第二蒸发器中，经过第二热交换回路和第三热交换回路，将svg功率柜及冷却组件的热量输送至发生器中；

18、s2、热量进入发生器中后，发生器中溴化锂-水溶液工质对的水溶液蒸发进入第二冷凝器中，并在第二冷凝器中相变转化为液态水，液态水经导流管进入第一蒸发器中，发生器中形成浓溶液并沿工质循环管道的第一管道进入吸收器内；

19、s3、第一蒸发器中的冷剂水溶液经制冷回流管待会热量的蒸发再次相变为蒸汽进入吸收器中，并在吸收器中由浓的溴化锂-水溶液吸收形成稀溶液，并通过工质循环管道的第二管道回流至发生器中，且制冷回流管中的工质换热后通过制冷供水管道向升压站内供给冷量。

20、进一步地，循环工质在第一冷凝器和吸收器中变化过程为放热过程，此热量通过冷却水供水管路被带至空气环境中，通过鼓风式冷却器利用空气源进行降温。

21、进一步地，通过溶液热交换器对工质循环管道的第一管道内工质进行降温，并对第二管道内工质进行升温，第一冷凝器中的液态水经过导流管上第二节流阀的降压后进入第二蒸发器。

22、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，包括svg功率柜及冷却组件；

2.如权利要求1所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述余热回收系统包括与所述冷媒水管路连通设置的第二蒸发器，所述第二蒸发器与所述svg功率柜及冷却组件之间通过冷媒水管道形成第一热交换回路；

3.如权利要求2所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述第二蒸发器与所述第二冷凝器之间的介质回流管道上设置有第一节流阀。

4.如权利要求1所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述工质循环管道包括自发生器流出至吸收器的第一管道以及自吸收器回流至发生器的第二管道，所述第一管道与所述第二管道均经过所述溶液热交换器且均与所述溶液热交换器连通设置。

5.如权利要求4所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述第二管道上设置有溶液泵。

6.如权利要求1所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述导流管上设置有第二节流阀。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述吸收器与所述第一冷凝器之间穿设有冷却水供水管路，所述冷却水供水管路自所述吸收器穿设至所述冷凝器中，并自所述述冷凝器中引出冷却水回水管路回流至吸收器中。

8.如权利要求7所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述冷却水回水管路位于所述冷凝器回流至吸收器的管路上设置有鼓风式冷却器。

9.如权利要求1-6任意一项所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统，其特征在于，所述冷负荷端包括制冷供水管和制冷回流管，所述制冷供水管和制冷回流管在所述蒸发器中连通设置，且所述冷供水管和制冷回流管在所述蒸发器外连通有多组供冷用户侧风机盘管。

10.一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

11.如权利要求10所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统的使用方法，其特征在于，循环工质在第一冷凝器和吸收器中变化过程为放热过程，此热量通过冷却水供水管路被带至空气环境中，通过鼓风式冷却器利用空气源进行降温。

12.如权利要求10所述的一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统的使用方法，其特征在于，通过溶液热交换器对工质循环管道的第一管道内工质进行降温，并对第二管道内工质进行升温，第一冷凝器中的液态水经过导流管上第二节流阀的降压后进入第二蒸发器。

技术总结本发明公开了一种升压站无功补偿装置冷却和余热利用系统及使用方法，包括SVG功率柜及冷却组件；余热回收系统，与SVG功率柜及冷却组件通过冷媒水管路连通设置；吸收式制冷机组，包括彼此连通的发生器和冷凝器，以及彼此连通的蒸发器和吸收器，发生器、第一冷凝器、第一蒸发器以及吸收器内均设置有溴化锂‑水溶液工质对，发生器与吸收器之间设置有溶液热交换器，溶液热交换器与发生器、吸收器之间设置有工质循环管道，余热回收系统插入发生器内设置；冷凝器与第一蒸发器之间设置有导流管，蒸发器连接有升压站制冷循环组件的冷负荷端。该发明可有效冷却SVG装置，保证SVG装置稳定运行，同时可有效回收并利用余热，为升压站内提供适宜环境温度。技术研发人员：白志刚,押淑芳,丁泽群,赵枚,曲江源,赵丽娜,耿肖琪受保护的技术使用者：国核电力规划设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1