【电力行业标准(DL)】 高压静止无功补偿装置 第5部分: 密闭式水冷却装置

ICS 29.240.01
备案号：18578-2006
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1010.5—2006
高压静止无功补偿装置
第5部分：密闭式水冷却装置
High-voltage static VAR compensatorPart 5: Closed-loop water cooling system2006-09-14发布
2007-03-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
DL/T1010.5—2006
范围：
2规范性引用文件
3术语和定义…
4技术要求..
正常工作条件Www.bzxZ.net
异常工作条件
绝缘强度·
接地：
主水性能
冷却能力
换热器部件
系统配置和控制保护
耐压和渗漏，
年利用率.
试验要求
一般检查·
绝缘试验·
可触及金属部分与主接地点之间电阻的测量主水电阻率试验·
压力试验
水力性能试验
单相阀水流量试验·
热工性能试验
噪声测量试验·
控制及保护性能试验
电磁兼容试验…
连续运行试验
水质性能试验
仪表校验
通信试验·
制造工艺
焊接及安装
清洗…
7，检验规则，
...........
试验分类.
7.2试验项目
8包装、运输、贮存
8.．包装
8.2随机文件.
8.3运输…
9水冷装置型号规格
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
热工性能试验
水冷装置型号规格
DL/T1010.5—2006
：100
DL/T1010.5—2006
本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于下达2003年行业标准项目补充计划的通知》（发改办工业［2003］873号）的安排制定的。DL/T1010《高压静止无功补偿装置》分为5个部分：第1部分：系统设计
第2部分：晶闸管阀试验
第3部分：控制系统
第4部分：现场试验
第5部分：密闭式水冷却装置
本部分为DL/T1010的第5部分。
本部分的附录A、附录B为资料性附录。本部分由中国电力企业联合会提出。本部分由电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会归口。本部分由中国电力科学研究院负责解释。本部分主要起草单位：中国电力科学研究院。本部分参加起草单位：广州市高澜水技术有限公司、清华大学、上海超高压输变电公司。本部分主要起草人：潘艳、吴文伟、蓝元良、陈建业、李志麒、汤广福、倪裕康。92
1范围
高压静止无功补偿装置
第5部分：密闭式水冷却装置
DL/T1010.5-2006
本部分规定了静止无功补偿装置（SVC）密闭式水冷却装置的系统构成、主要技术参数、功能、保护、工艺以及试验要求等。
本部分适用于输电系统和配电系统中使用的SVC的子系统一一密闭式水冷却装置（以下简称水冷装置）。SVC可应用于6kV及以上电力系统，其中晶闸管控制的支路可直接挂接于6kV～66（63）kV系统。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T3797—2005电气控制设备
GB/T14598.101996电气继电器第22部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验第4篇：快速瞬变干扰试验（IEC60255-22-4:1992，IDT）GB/T14598.13一1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分：1MHz脉冲群干扰试验(IEC60255-22-1:1988，EQV)
GB/T14598.14一1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：静电放电试验（IEC60255-22-2:1996，IDT)
GB50235一1997工业金属管路工程施工及验收规范DL/T801一2002大型发电机内冷却水质及系统技术要求JB/T2932—1999水处理设备技术条件IEC60073：2002人一机接口，标记和鉴别用的基本原理和安全原则。指示设备和调节器的编码原理
3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。3.1
纯水purewater
指将水中强电解质去除，同时将硅酸等弱电解质降低至一定程度的水。3.2
传热系数heattransfercoefficient单位时间内，当平壁两侧流体的温度差为1K时，平壁一侧的流体通过固体平壁的每单位面积所能传给另一侧流体的总热量。
对数平均温差
average temperature difference in logarithm换热器一端的温差减去另一端的温差，再除以这两个温差比的自然对数，具体计算公式见附录A。93
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主冷却水（主水）primarycoolingwater在水冷装置管路（包括晶闸管阀冷却管路）内循环流动，用来作为晶闸管阀热转移介质的纯水。副冷却水（副水）secondarycoolingwater在水一水冷却方式中，用来冷却主水的水。去离子deionize
采用离子交换的方式将水中的阴阳离子去除的过程。冷却容量coolingcapacity
在一定的主副换热介质对数平均温差的条件下，水冷装置能够冷却的晶闸管阀产生的损耗热量。试运行试验trialtesting
是指在进行SVC系统调试试验时，水冷装置作为其子系统而进行的试验。4技术要求
4.1正常工作条件
a）晶闸管阀厅温度为15℃～35℃，相对湿度不大于60%。b）水冷装置的其他室内部分的环境温度为5℃～35℃，相对湿度不大于90%。c）海拔高度不超过2000m。
d）一般采用双路电源供电，电压变化不超过额定电压的土10%，频率变化不超过额定频率的土1%。e）运行地点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。f）水冷装置工作区应无剧烈的振动或冲击。g）采用水一水冷却方式时，副冷却水应满足下列要求：1）悬浮物质不大于30mg/l；
2）pH值为69；
3）硬度不超过德国度12（相当于每升中含有0.12g的CaO)；4）进口压力不小于0.15MPa；
5）进水温度为5℃32℃。
异常工作条件
凡不满足4.1要求的均视为异常工作条件，技术要求由需方和供方商定。4.3外观
a）水冷装置各部件应安装端正、整齐，无明显偏差、松动现象。b）容器和管路不得有明显凹陷，焊缝无明显夹渣、疤痕。c）涂漆应均匀，不得有脱落、流挂、划痕、裂缝等缺陷。d）指示灯和按钮的颜色应符合IEC60073的规定。4.4绝缘强度
4.4.1水冷装置的控制器、电动机等低压电气设备与地（外壳）之间的绝缘电阻不低于10M2。4.4.2低压设备与地（外壳）之间应能承受2000V的工频试验电压，持续时间为1min。4.5接地
所有可触及金属部分与接地点之间的电阻应满足GB/T3797—2005中5.2.6的要求。94
4.6主水性能
4.6.1主水水质
DL/T1010.5—2006
大功率电力电子半导体发热器件冷却水采用密闭式循环的纯水，其中部分冷却水经旁路由离子交换器去离子，经离子交换器的出水应满足DL/T801一2002中3.1的要求。系统补给水也应为纯水。当主水温度为25℃时，水质应符合表1的规定。表1水质要求
电阻率
M2·cm
主水水质
离子交换器出水
系统补给水
含氧量（×10~）
≤100
≤100
不作要求
注：根据需方现场的使用情况，水质要求可以进行适当的调整。有时为防冻，可能在水中加一定比例的添加剂。当向装置注入补给水或装置停机重新启动时，在额定的流量下，经水冷装置的离子交换器处理不超过3h，主水水质应达到上述要求。4.6.2主水流量
根据晶闸管阀的耗散功率及其至主冷却水的最高热阻并考虑1.1～1.3倍裕度来确定主水流量。4.6.3主水的温度
主水的出水温度和入水温度应根据水冷系统的现场运行环境温度及晶闸管阀温度要求来确定其范围。晶闸管阀运行时入水温度应不低于露点温度，并且出水与入水的温差应不高于10℃。4.7冷却能力
在额定冷却容量情况下，主副换热介质的对数平均温度差不大于以下值：a）水一水换热型取5K。
b）水一风换热型取8K。
4.8换热器部件
换热器部件的传热系数在额定流速下应符合下列规定：a）水一水换热器不低于3500W/（m2·K）。b）水一风换热器不低于65W/（m2·K）。4.9系统配置和控制保护
4.9.1水冷装置主要包括所有相互连接的管路、管路配件、循环泵、加热器、补水装置、缓冲罐、热交换器、过滤器、去离子设备、仪表、控制保护系统及其他必要的设备。4.9.2水冷装置采用充密封气体的缓冲水箱，或高位水箱的密闭式内循环系统，水箱设置水位指示，并具备系统冷却水膨胀缓冲的功能。4.9.3水冷装置设置两台循环泵，一用一备，单台工作泵应能满足系统最大设计流量，保证循环冷却水以恒定的流速通过发热器件。循环泵必须密封完好，不能漏水。4.9.4水冷装置包括一个用于维持冷却水高纯度的辅助去离子支路，该支路应包含由离子交换树脂构成的混床、精密过滤器和调节纯水流量的调节阀。系统根据被冷却设备的具体需要可设置由脱氧树脂构成的脱氧床，也可根据需要设置两套旁路离子交换器，采用一用一备工作方式。4.9.5水冷装置必须设置补水装置，并根据系统情况设置手动或自动补水功能。4.9.6水冷装置采用水一水或水一风等热交换器将热量从封闭的主水系统传送到副换热介质中。a）水一水热交换器应采取措施，保证主水和副水不会发生混合。95
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b）水一风热交换器至少应设置台备用风机。4.9.7水冷装置必须设置循环冷却水压力、流量、温度、电阻率、阀厅露点温度、水箱水位等参数的在线监测仪表。
4.9.8当主水温度低于阀厅露点温度时，冷却系统应能根据需要对主水进行加热。在寒冷地区，循环冷却水应采取防冻措施。
4.9.9水冷装置应具备自动气水分离及排气功能。4.9.10水冷装置应设置精度为50um～200um的精密过滤器，若有特殊要求，由供方提供过滤精度。4.9.11水冷装置能监控自身运行和循环冷却水的情况，并向SVC装置发出故障报警信号，分为告警和跳闸两种等级。具体报警信号如下：a）告警：
一循环水泵的非正常切换：
-散热风机的非正常切换；
循环冷却水温度低；
循环冷却水温度高；
循环冷却水流量低；
循环冷却水压力高；
循环冷却水压力低；
离子交换器出水电阻率低；
循环冷却水电阻率低；
缓冲水箱水位低；
-缓冲水箱气压低；
阀厅露点温度告警。
b）跳闸：
两台循环水泵全停；
循环冷却水温度超高；
循环冷却水流量超低；
一循环冷却水压力超低；
循环冷却水电阻率超低；
缓冲水箱水位超低：
动力电源失压；
-控制电源掉电；
-控制系统故障。
4.9.12水冷装置应具备信号远传功能，监测信息能通过标准接口与SVC控制系统进行通信，用于控制的信号应采用可靠的方式上传。4.9.13水冷装置控制器在正常运行条件下，应能对泵定期进行切换，循环工作，并具有简便的人机操作界面。
4.9.14控制系统应具有漏水检测功能，当漏水量大于由需方和供方商定的数值时，应能向SVC控制系统发送报警信号。
4.10噪声
水冷装置的室内部分噪声不应超过78dB，室外部分噪声不应超过86dB，总体噪声控制指标应符合当地的环保标准要求。
4.11耐压和渗漏
整个水冷装置的密闭式循环管路，在最大设计压力下长时间运行，应无破裂或漏水现象。96
4.12年利用率
水冷装置的年利用率不低于99.5%。5试验要求
5.1一般检查
1）按4.3的要求进行直观检查；2）检查泵、风机、测量仪表等组件的功能；DL/T1010.5—2006
3）检查电气部分的电气配线、焊接、标志和编号等是否符合设计文件及有关标准的规定。5.2绝缘试验
按4.4的规定进行。
5.3可触及金属部分与主接地点之间电阻的测量5.3.1测量前应断开控制柜的电源，并清除测量点的油污。5.3.2测量仪器：毫欧表（2.5级）。5.3.3试验时，采用直接测量法，将仪表的端子分别与主接地端子、柜壳（或应接地的导电金属件）连接。测量值符合4.5的要求，则认为合格。5.4主水电阻率试验
5.4.1试验通过测量主水电阻率上升时间，考核水冷装置的去离子能力。5.4.2测量仪器：电导仪（1级）、流量计（0.5级）。5.4.3测量程序：
a）接通主水管路，并将电导仪、流量计接入其中。b）开启水泵，调节管路阀门，使主水流量达到规定值。c）开启离子交换器，使去离子水流量达到规定值，并同时开始计时，观察主水电阻率上升情况。d）在3h内，主水电阻率达到规定值。5.5压力试验
5.5.1水压试验
对水冷装置的所有管路施加1.2～1.5倍设计压力的水压，保持1h，各管路无破裂或漏水现象。5.5.2气压试验
如缓冲水箱为气压罐体，应进行密封性试验：施加1.5～2倍工作压力的气压，保持12h，压力变化不大于初始气压的5%。
5.6水力性能试验
5.6.1水力性能试验的目的是测量水冷装置工作时的主水出水压力、流量及二者间的关系。5.6.2试验仪器：水压计（0.4级）、流量计（0.5级）。5.6.3测量程序：
a）将水压计和流量计接入主水回路，开启主水泵，调整阀门阀位，使主水的进水压力和出水压力差为额定压力损失，测量其流量。流量在1.0～1.3倍额定流量范围内，则认为合格。b）调节阀门，测量并记录不同压力下的流量值，测量点数不少于5个。c）绘一直角坐标系，横坐标示流量值，纵坐标示压力值，将所测的结果绘入坐标系中，即得到被测装置的水力特性曲线。
5.7单相阀水流量试验
5.7.1试验目的是测量水冷装置正常工作时的主水是否均匀分配到各相阀中。5.7.2试验仪器：流量计（0.5级）。5.7.3测量程序：将流量计接入主水回路和各相阀支路中，开启主水泵，调整阀门阀位，使主水流量达到额定流量，记录各相阀的流量，若各相阀的流量值差值小于5%，则认为合格。97
DL/T1010.5—2006
5.8热工性能试验
本试验主要是通过测量对数平均温差和传热系数两项指标，考核水冷装置的换热性能。试验方法见附录A。
5.9噪声测量试验
5.9.1测试时，环境噪声的水平应比装置的噪声低至少6dB，且距被测装置3m内没有声音反射面（地面除外)。
5.9.2从正对产品面，距离产品外壳1m，高度为产品高度的一半处开始，环绕产品每间隔1m取一个参考点。将传声话筒置于参考点上测量一次噪声。取各点的算术平均值作为装置的实测噪声。噪声值应符合4.10的规定。
5.10控制及保护性能试验
5.10.1试验目的是检测水冷装置在正常运行时，是否执行正确控制，在异常情况下是否实现正确的报警功能。
5.10.2测量仪器：水冷装置上配置的在线仪表。测量程序。按下列试验项目检验水冷装置的控制和保护性能：5.10.3
a）循环水泵的切换试验。
b）冷却水的温度控制及越限报警试验。c）冷却水流量报警试验。
d）冷却水压力报警试验。
e）交流电源失压报警试验。
f）缓冲罐水位报警试验。
g）电阻率报警试验。
h）缓冲罐液位异常下降报警试验。i）阀厅温湿度及露点相关试验。j）控制器与SVC控制系统通信试验。以上试验符合4.9相应的规定，则认为合格。5.11电磁兼容试验
试验主要是确保水冷系统的供电电源回路、采集回路和控制回路在受到快速瞬变干扰或脉冲群干扰或静电放电干扰时不会出现误动、拒动、死机等现象。5.11.1快速瞬变干扰试验
a）试验的严酷等级：IⅢI级，即快速瞬变试验发生器的开路电压为2×（1土10%）kV。b）试验部位：控制器电源输入、采集输入以及与主控制器的通信端口。c）试验设备：电磁兼容试验成套设备。d）试验合格判据：控制器不出现死机、复位、误报警及跳闸等现象。e）试验方法依据GB/T14598.10。5.11.2脉冲群干扰试验
a）干扰试验波的特性参数：频率1MHz，允许偏差土10%；电压幅值2500×（1土10%）V，共模干扰。
b）试验部位：控制器电源输入、采集输入以及与主控制器的通信端口。c）试验设备：电磁兼容试验成套设备。d）试验合格判据：控制器不出现死机、复位、误报警及跳闸等现象。e）试验方法依据GB/T14598.13。5.11.3静电放电试验
a）试验类型及严酷等级：采取空气放电的方式，试验的严酷等级为3级，即试验电压为8kV。98
b）试验部位：控制器的人机界面及控制器的开门把柄。c）试验设备：静电放电仪。
d）试验合格判据：控制器不出现死机、复位、误报警及跳闸等现象。e）试验方法依据GB/T14598.14。5.12连续运行试验
DL/T1010.5—2006
5.12.1为保证水冷装置的可靠性，在各单项试验合格之后，应进行整机连续运行试验。5.12.2试验时，开启整机运行，调整管路各阀门，使主水流量、压力、电阻率等达到并维持在额定值，观察电机、水泵、风机热交换器等主要部件，在试验期间应无异常现象发生，无泄漏。5.12.3连续运行试验时间出厂试验为6h，现场连续运行试验为72h，在试验过程中应记录水冷装置运行参数。现场连续运行试验完成以后，才允许进行试运行试验，以检验水冷系统是否满足设计要求。5.13水质性能试验
5.13.1试验通过测量去离子水的电阻率、pH值、溶解氧，考核水冷装置辅助去离子支路的去离子性能。5.13.2测量仪器：电导仪（1级）、pH计（1级）、溶解氧仪（1级）。5.13.3测量程序：
a）接通去离子水管路，并将电导仪、pH计、溶解氧仪接入其中。b）开启离子交换器，稳定后记录参数，符合表1数值则认为合格。5.14仪表校验
水冷装置出厂前应对所有仪表，如压力、流量、温度、电阻率、水位等仪表进行校验，并提供符合国家计量要求的仪表校验报告。5.15通信试验
根据SVC控制系统通信接口要求，进行水冷装置的通信与远程控制功能试验。6制造工艺
6.1选材
应采用化学性能稳定的管路材质，满足JB/T2932一1999第8章防腐要求，避免因接触液体的管路材质中离子的过度析出污染水质，以保证循环冷却水的高电阻率以及离子交换树脂的使用寿命。管路结合面应满足DL/T801—2002中5.6的要求。6.2焊接及安装
a）金属焊接应按照GB50235—1997中5.1.11的要求进行。b）对焊的焊口需干净、正圆、平直以及配合良好。c）水冷装置管路应采用可靠的连接方式及密封材料。d）预制后的管路组件安装时不得承受过大的拉伸或挤压力，所有管路必须伸展自如，以保证在热胀冷缩过程中不致引起管接头及管支撑破坏。e）水冷装置管路设备应在洁净的环境下进行装配。f）水冷装置管路及设备应安装牢固、焊接平整，水平及垂直方向公差符合标准。6.3清洗
a）清洗方式：直流冲洗清污→开放式动态循环清洗。b）清洗工艺：水冲洗→酸洗一→脱脂→水循环清洗。c）清洗监测项目：
水质外表感宫；
温度；
电阻率；
pH值。
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