氮气稳压罐防泄漏装置及阀冷系统的制作方法

1.本技术涉及高压直流换流阀冷却系统技术领域，尤其是涉及一种氮气稳压罐防泄漏装置及阀冷系统。


背景技术：

2.阀冷系统是换流阀的一个重要组成部分，负责将阀体上各元器件的功耗发热量排放到阀厅外，保证晶闸管运行结温在正常范围内。阀冷系统分为内冷水系统和外冷水系统，某些换流站换流阀冷却系统的内冷水回路设有氮气稳压装置，氮气稳压罐作为缓冲冷却水因温度变化而产生体积变化的关键系统稳压设备，对确保阀冷系统运行于稳定的压力范围起到至关重要的作用。
3.传统技术中，氮气稳压罐顶部设置电磁排气阀，随着温度升高、液位上升，氮气稳压罐的压力升高。当压力高于设定定值时，电磁阀自动开启进行排气，当压力低于定值时，电磁阀自动关闭，如此周而复始。然而，在当前阀冷系统设计存在以下两个设计弊端：排气电磁阀故障时会导致系统漏水跳闸，进而影响整个系统流量和压力，直至阀冷系统跳闸。并且，当前阀冷系统氮气稳压罐在系统温度上升导致液位升高时，直接将氮气排入大气，在负荷变化幅度较大、昼夜温差大等情况下将快速消耗气瓶氮气，浪费财力的同时，也给运维人员增加了很多更换气瓶的重体力劳动强度。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种氮气稳压罐防泄漏装置及阀冷系统，能够有效提升氮气稳压罐安全稳定性，并且能够减少氮气损耗。
5.下面进一步对技术方案进行说明：
6.一种氮气稳压罐防泄漏装置，所述氮气稳压罐防泄漏装置包括：阀冷组件，所述阀冷组件包括第一排气阀及氮气稳压罐，所述第一排气阀连通于所述氮气稳压罐上；第一储气罐，所述第一储气罐的一开口与第一排气阀通过管道连通，且所述第一储气罐设有第二排气阀；第二储气罐，所述第二储气罐的一开口与所述第一储气罐通过管道连通，且所述第二储气罐的另一开口通过管道与所述氮气稳压罐连通。
7.上述氮气稳压罐防泄漏装置，在安装过程中，将第一储气罐通过管道与第一排气阀连通，使得第一排气阀位于第一储气罐与氮气稳压罐之间，并且将第二储气罐通过管道与第一储气罐实现串联，将第二储气罐通过管道与氮气稳压罐连通。在阀冷系统工作过程中，当第一排气阀故障无法关闭时，气体从氮气稳压罐排出被第一储气罐储存，当第一储气罐的氮气压力达到预设值时，能够继续向第二储气罐进行储气，并且，第二储气罐还能够将氮气输送回氮气稳压罐，而且，还能够从第二排气阀将多余的氮气从第一储气罐排出。如此，既能够防止第一排气阀故障时氮气的泄漏，还能够减少氮气的额外补充，减少氮气的损耗，无需反复搬运气瓶补气，还有利于提高工作效率和安全性。
8.在其中一个实施例中，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括逆止阀与增压泵，所述
逆止阀与所述增压泵连通于所述第一储气罐和所述第二储气罐之间的管道上，所述逆止阀用于阻挡气体从所述第二储气罐流向所述第一储气罐，且当所述第一储气罐的压力大于第一预设压力时，所述增压泵打开，以使气体从所述第一储气罐进入所述第二储气罐；当所述第二储气罐的压力大于第二预设压力时，所述增压泵关闭。
9.在其中一个实施例中，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括通气止水阀，所述通气止水阀连通于所述第一排气阀与所述第一储气罐之间，所述通气止水阀用于供气体通过并阻挡液体通过。
10.在其中一个实施例中，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括第三排气阀及补气件，所述补气件通过所述第三排气阀与所述第二储气罐连通。
11.在其中一个实施例中，所述阀冷组件还包括通气电磁阀，所述通气电磁阀连通于所述氮气稳压罐与所述第二储气罐之间，且当所述氮气稳压罐的压力小于第三预设压力时，所述通气电磁阀打开。
12.在其中一个实施例中，所述氮气稳压罐为至少两个且相互连通，所述通气电磁阀为至少两个，每一氮气稳压罐对应设置有至少一个所述通气电磁阀，且所有所述通气电磁阀均连通于所述氮气稳压罐与所述第二储气罐之间。
13.在其中一个实施例中，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括第一检测件，所述第一检测件设置于所述第一储气罐上，且所述第一检测件用于检测所述第一储气罐的压力。
14.在其中一个实施例中，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括第二检测件，所述第二检测件设置于所述第二储气罐上，且所述第二检测件用于检测所述第二储气罐的压力。
15.在其中一个实施例中，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括控制件，所述第一检测件、所述第二检测件、所述第一排气阀、所述第二排气阀均与所述控制件电性连接。
16.本技术还提供一种阀冷系统，包括如上所述的氮气稳压罐防泄漏装置。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：
20.图1为本技术一实施例中氮气稳压罐防泄漏装置的原理示意图。
21.附图标记说明：
22.100、氮气稳压罐防泄漏装置；110、阀冷组件；111、第一排气阀；112、氮气稳压罐；113、通气电磁阀；120、第一储气罐；121、第二排气阀；122、通气止水阀；123、第一检测件；130、第二储气罐；131、第二检测件；140、逆止阀；141、增压泵；150、第三排气阀、151、补气件；160、控制件。
具体实施方式
23.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
24.请参阅图1，图1示出了本技术一实施例中氮气稳压罐防泄漏装置100的原理示意图。本技术一实施例提供一种氮气稳压罐防泄漏装置100，氮气稳压罐防泄漏装置100包括：阀冷组件110、第一储气罐120以及第二储气罐130。阀冷组件110包括第一排气阀111及氮气稳压罐112，第一排气阀111连通于氮气稳压罐112上。例如，第一排气阀111为电磁排气阀，用于氮气稳压罐112的排气。第一储气罐120的一开口与第一排气阀111通过管道连通，且第一储气罐120设有第二排气阀121。例如，第二排气阀121为电磁阀。第二储气罐130的一开口与第一储气罐120通过管道连通，且第二储气罐130的另一开口通过管道与氮气稳压罐112连通。
25.上述氮气稳压罐防泄漏装置100，在安装过程中，将第一储气罐120通过管道与第一排气阀111连通，使得第一排气阀111位于第一储气罐120与氮气稳压罐112之间，并且将第二储气罐130通过管道与第一储气罐120实现串联，将第二储气罐130通过管道与氮气稳压罐112连通。在阀冷系统工作过程中，当第一排气阀111故障无法关闭时，气体从氮气稳压罐112排出被第一储气罐120储存，当第一储气罐120的氮气压力达到预设值时，能够继续向第二储气罐130进行储气，并且，第二储气罐130还能够将氮气输送回氮气稳压罐112，而且，还能够从第二排气阀121将多余的氮气从第一储气罐120排出。如此，既能够防止第一排气阀111故障时氮气的泄漏，还能够减少氮气的额外补充，减少氮气的损耗，无需反复搬运气瓶补气，还有利于提高工作效率和安全性。
26.在一实施例中，请参阅图1，氮气稳压罐防泄漏装置100还包括逆止阀140与增压泵141。逆止阀140与增压泵141连通于第一储气罐120和第二储气罐130之间的管道上。逆止阀140用于阻挡气体从第二储气罐130流向第一储气罐120。当第一储气罐120的压力大于第一预设压力时，增压泵141打开，以使气体从第一储气罐120进入第二储气罐130。具体地，第二储气罐130为高压罐，因此，第一储气罐120能够作为缓冲罐，对泄漏的氮气起暂存作用，而增压泵141和逆止阀140能够使得第二储气罐130形成加压储存，既能够提高氮气的储存效果，还能够提高第二储气罐130向氮气稳压罐112排气时的排气效率。
27.进一步地，请参阅图1，当第二储气罐130的压力大于第二预设压力时，增压泵141关闭。如此，能够保证第二储气罐130的储气安全性，并且方便通过自动控制或手动控制提高补气效率。
28.例如，正常情况下阀冷系统排气补气：氮气稳压罐112的液位随着温度的变化升高或降低，当氮气稳压罐112内液位升高时，内部氮气压力随之升高，当达到系统设定值时(如高端0.34mpa、0.24mpa)，第一排气阀111开启，此时气体进入第一储气罐120，第一储气罐120正常保持大气压力0.1mpa氮气充装，当第一储气罐120内压力大于0.12mpa(可设定)时，增压泵141启动，气体流经逆止阀140进入第二储气罐130，使进入第二储气罐130的氮气不断压缩，当第二储气罐130内的气体压力达到0.5mpa(可设定)时，自动关闭增压泵141，等待氮气稳压罐112压力降低自动开启相应阀门时，将第二储气罐130内氮气补充至氮气稳压罐
112。
29.当第二储气罐130的压力达到0.5mpa(可设定)且第一储气罐120内压力大于0.12mpa(可设定)时，控制安装在第一储气罐120上的第二排气阀121开启，将氮气排出，当第一储气罐120内压力小于0.1mpa时，停止排气。
30.通过以上逻辑控制，在阀冷系统运行期间，氮气稳压罐112大部分排出的氮气将被回收再利用，而只会消耗极少数外部氮气，达到大幅度节约氮气的效果，而且有效延长氮气瓶更换的周期。
31.在一实施例中，请参阅图1，氮气稳压罐防泄漏装置100还包括通气止水阀122。通气止水阀122连通于第一排气阀111与第一储气罐120之间，通气止水阀122用于供气体通过并阻挡液体通过。如此，氮气从氮气稳压罐112进入到第一储气罐120时，能够通过通气止水阀122阻挡氮气稳压罐112内的液体，保证压力的稳定。
32.在一实施例中，请参阅图1，氮气稳压罐防泄漏装置100还包括第三排气阀150及补气件151。补气件151通过第三排气阀150与第二储气罐130连通。例如，补气件151为气瓶。第三排气阀150为电磁阀。当第二储气罐130的压力低于0.5mpa(可设定)且第一储气罐120内压力小于0.12mpa(可设定)时，控制连接外部气瓶的第三排气阀150开启，将第二储气罐130的压力补充至0.5mpa后，关闭第三排气阀150。如此，能够稳定第二储气罐130内的气体压力，从而保证第二储气罐130能够安全工作并向氮气稳压罐112补充气体。
33.在一实施例中，请参阅图1，阀冷组件110还包括通气电磁阀113。通气电磁阀113连通于氮气稳压罐112与第二储气罐130之间。当氮气稳压罐112的压力小于第三预设压力时，通气电磁阀113打开。如此，通过通气电磁阀113能够实现第二储气罐130和氮气稳压罐112之间的自动通断，从而方便自动控制。具体而言是当氮气稳压罐112压力降低至第三预设压力时，自动开启通气电磁阀113，将第二储气罐130内的氮气补充至氮气稳压罐112，减少劳动强度，提高工作效率。
34.在一实施例中，请参阅图1，氮气稳压罐112为至少两个且相互连通。通气电磁阀113为至少两个。每一氮气稳压罐112对应设置有至少一个通气电磁阀113。且所有通气电磁阀113均连通于氮气稳压罐112与第二储气罐130之间。如此，在第二储气罐130对氮气稳压罐112回流氮气过程中，通过多个管路，能够对多个氮气稳压罐112同时进行补气，从而保证氮气补充的均匀性，提高工作效率和安全性。
35.在一实施例中，请参阅图1，氮气稳压罐防泄漏装置100还包括第一检测件123。第一检测件123设置于第一储气罐120上，第一检测件123用于检测第一储气罐120的压力。
36.在一实施例中，请继续参阅图1，氮气稳压罐防泄漏装置100还包括第二检测件131。第二检测件131设置于第二储气罐130上，第二检测件131用于检测第二储气罐130的压力。
37.具体而言，在本实施例中，第一检测件123与第二检测件131均为压力传感器。因此，两个压力传感器能够与系统的各个电磁阀形成自动控制，通过相应的逻辑控制，能够自动实现氮气的储存和补气，从而保证系统的运行可靠性。
38.在一实施例中，氮气稳压罐防泄漏装置100还包括控制件160。第一检测件123、第二检测件131、第一排气阀111、第二排气阀121均与控制件160电性连接。
39.例如，阀冷系统中第一排气阀111故障时，如果在运行排气后第一排气阀111无法
正常关闭，在自然压力和主泵压力作用下，大量的气体会进入第一储气罐120，当第一检测件123检测到第一储气罐120内压力大于0.12mpa(可设定)时，自动控制增压泵141启动，气体流经逆止阀140进入第二储气罐130，使进入第一储气罐120内的氮气不断压缩，当第二检测件131检测到第二储气罐130压力达到0.5mpa(可设定)时，自动关闭增压泵141，而此时仍有气体源源不断流入第一储气罐120，当第二储气罐130的压力达到0.5mpa(可设定)且第一储气罐120内压力大于0.12mpa(可设定)时，控制件160控制安装在第一储气罐120上的第二排气阀121开启，将氮气排出，直至氮气稳压罐112内氮气耗尽，内冷水由第一排气阀111至通气止水阀122，通气止水阀122采用浮球式通气设计，当有水进入阀门，在浮力作用下装置将自动关闭通道，达到防治水泄漏的效果。
40.整套氮气稳压罐防泄漏装置100设置自动、手动两种工作模式，自动工作模式下装置将按照上述控制逻辑工作，在手动模式下可以手动启停增压泵141、电磁阀，可实现系统的手动补气等功能。
41.本技术提出的一种氮气稳压罐防泄漏装置100，在氮气稳压罐112的第一排气阀111正常时，可以回收氮气稳压罐112排出的大部分氮气经过加压储存，以备氮气稳压罐112下次补气所用。当氮气稳压罐112电磁排气阀故障无法关闭时，可以防止阀冷系统内冷水喷出而导致的系统跳闸。既起到提升氮气稳压罐112安全稳定性，又减少氮气损耗，避免频繁更换氮气瓶工作量，降低运行成本。
42.本技术一实施例还提供一种阀冷系统(图中未示出)。阀冷系统包括如上所述的氮气稳压罐防泄漏装置100。
43.上述阀冷系统，在安装过程中，将第一储气罐120通过管道与第一排气阀111连通，使得第一排气阀111位于第一储气罐120与氮气稳压罐112之间，并且将第二储气罐130通过管道与第一储气罐120实现串联，将第二储气罐130通过管道与氮气稳压罐112连通。在阀冷系统工作过程中，当第一排气阀111故障无法关闭时，气体从氮气稳压罐112排出被第一储气罐120储存，当第一储气罐120的氮气压力达到预设值时，能够继续向第二储气罐130进行储气，并且，第二储气罐130还能够将氮气输送回氮气稳压罐112，而且，还能够从第二排气阀121将多余的氮气从第一储气罐120排出。如此，既能够防止第一排气阀111故障时氮气的泄漏，还能够减少氮气的额外补充，减少氮气的损耗，无需反复搬运气瓶补气，还有利于提高工作效率和安全性。
44.在本技术的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
45.此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本技术所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐防泄漏装置包括：阀冷组件，所述阀冷组件包括第一排气阀及氮气稳压罐，所述第一排气阀连通于所述氮气稳压罐上；第一储气罐，所述第一储气罐的一开口与第一排气阀通过管道连通，且所述第一储气罐设有第二排气阀；第二储气罐，所述第二储气罐的一开口与所述第一储气罐通过管道连通，且所述第二储气罐的另一开口通过管道与所述氮气稳压罐连通。2.根据权利要求1所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括逆止阀与增压泵，所述逆止阀与所述增压泵连通于所述第一储气罐和所述第二储气罐之间的管道上，所述逆止阀用于阻挡气体从所述第二储气罐流向所述第一储气罐，且当所述第一储气罐的压力大于第一预设压力时，所述增压泵打开，以使气体从所述第一储气罐进入所述第二储气罐；当所述第二储气罐的压力大于第二预设压力时，所述增压泵关闭。3.根据权利要求1所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括通气止水阀，所述通气止水阀连通于所述第一排气阀与所述第一储气罐之间，所述通气止水阀用于供气体通过并阻挡液体通过。4.根据权利要求1所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括第三排气阀及补气件，所述补气件通过所述第三排气阀与所述第二储气罐连通。5.根据权利要求1所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述阀冷组件还包括通气电磁阀，所述通气电磁阀连通于所述氮气稳压罐与所述第二储气罐之间，且当所述氮气稳压罐的压力小于第三预设压力时，所述通气电磁阀打开。6.根据权利要求5所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐为至少两个且相互连通，所述通气电磁阀为至少两个，每一氮气稳压罐对应设置有至少一个所述通气电磁阀，且所有所述通气电磁阀均连通于所述氮气稳压罐与所述第二储气罐之间。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括第一检测件，所述第一检测件设置于所述第一储气罐上，且所述第一检测件用于检测所述第一储气罐的压力。8.根据权利要求7所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括第二检测件，所述第二检测件设置于所述第二储气罐上，且所述第二检测件用于检测所述第二储气罐的压力。9.根据权利要求8所述的氮气稳压罐防泄漏装置，其特征在于，所述氮气稳压罐防泄漏装置还包括控制件，所述第一检测件、所述第二检测件、所述第一排气阀、所述第二排气阀均与所述控制件电性连接。10.一种阀冷系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的氮气稳压罐防泄漏装置。

技术总结
本申请涉及一种氮气稳压罐防泄漏装置及阀冷系统，该氮气稳压罐防泄漏装置包括：阀冷组件，阀冷组件包括第一排气阀及氮气稳压罐，第一排气阀连通于氮气稳压罐上；第一储气罐，第一储气罐的一开口与第一排气阀通过管道连通，且第一储气罐设有第二排气阀；第二储气罐，第二储气罐的一开口与第一储气罐通过管道连通，且第二储气罐的另一开口通过管道与氮气稳压罐连通。上述氮气稳压罐防泄漏装置，既能够防止第一排气阀故障时氮气的泄漏，还能够减少氮气的额外补充，减少氮气的损耗，无需反复搬运气瓶补气，还有利于提高工作效率和安全性。还有利于提高工作效率和安全性。还有利于提高工作效率和安全性。


技术研发人员：王小岭 胡梦霖 吴新文 陈图腾 柳坤 杨铖 任君 邓先友
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/24