RS0411001高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備 冷卻功率測試指導(dǎo)書20140523

1、第 10 頁 共 10 頁RS0411001高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備冷卻功率測試指導(dǎo)書第 1 版第0次修改發(fā)布日期修改日期2014-5-22文件類別項(xiàng)目文件編號GL/TD-04-1-RS0411001140522-1A0編 制校 核審 核批 準(zhǔn)1 目的規(guī)范“RS0411001高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備”冷卻功率測試的程序，測量本水冷卻設(shè)備的冷卻功率，判斷是否達(dá)到立項(xiàng)設(shè)計(jì)的最大冷卻功率500kW要求。2 適用范圍目前僅適用于“RRS0411001高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備”。3 試驗(yàn)依據(jù)（1） DL/T1010.5-2006高壓靜止無功補(bǔ)償裝置第五部分：密閉式水冷卻裝置。（2） GBT2619

2、4-2010蓄冷系統(tǒng)性能測試方法。（3） RS0411001高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備 立項(xiàng)書。4 試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作4.1 準(zhǔn)備工具：序號名稱數(shù)量單位備注1.高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備1套2.100kW熱負(fù)荷裝置1臺3.數(shù)字鉗形表1件4.數(shù)字萬用表1件5.溫度傳感器1套6.工具包1件 高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備實(shí)物圖 熱負(fù)荷裝置實(shí)物圖4.2 確定被測設(shè)備及相應(yīng)項(xiàng)目的主要概況：（1） 測試在環(huán)境溫度為44下本水冷設(shè)備的最大冷卻功率。（2） 最大冷卻功率：根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書，本水冷設(shè)備的最大冷卻功率是指在極端高溫44環(huán)境下，空氣冷卻器全負(fù)荷散熱，冷水機(jī)組全負(fù)荷供冷冷卻，水蓄冷罐最大放冷冷卻使用三小時，三

3、者聯(lián)合工作時冷卻功率總和達(dá)到最大設(shè)計(jì)冷卻容量500kW。（3） 熱負(fù)荷試驗(yàn)裝置發(fā)熱功率局限，現(xiàn)有熱負(fù)荷裝置最大發(fā)熱功率僅100kW，而水冷設(shè)備要求最大冷卻功率500kW，因此不能直接利用發(fā)熱和冷卻的熱平衡測量水冷設(shè)備的最大冷卻功率，本測試必須采取專門方法進(jìn)行。（4） 實(shí)際環(huán)境溫度局限，項(xiàng)目設(shè)計(jì)為最高環(huán)境溫度44，而水冷裝置目前現(xiàn)場測試時的環(huán)境溫度約30左右，在低于環(huán)境溫度下測試的冷水機(jī)組和水蓄冷罐的供冷容量受環(huán)境溫度影響較小，而空氣冷卻器受環(huán)境影響很大。因此對于空冷器在常溫環(huán)境下測量的散熱量需要做必要的換算，以得到極端高溫環(huán)境44時可達(dá)到的冷卻功率。對于冷水機(jī)組常溫下測量的冷卻功率也需要做一些

4、修正以作為極端高溫環(huán)境下的冷卻功率。4.3 準(zhǔn)備試驗(yàn)方案：試驗(yàn)方案應(yīng)包含下述內(nèi)容：（1）試驗(yàn)對象、目的、程序及要求；（2）被測制冷機(jī)組的系統(tǒng)原理圖；（3）測試項(xiàng)目、測點(diǎn)布置、測試方法和使用的儀器儀表，需要加工制作的設(shè)備和工具；（4）資料整理方法和合格判定方法。4.4 準(zhǔn)備試驗(yàn)系統(tǒng)：（1） 系統(tǒng)連接：按照如下水冷設(shè)備冷卻功率測試系統(tǒng)連接圖將水冷設(shè)備連接好。（2） 注水和檢漏：根據(jù)設(shè)計(jì)書要求為系統(tǒng)各部分注滿水，注意水蓄冷罐達(dá)到要求的液位高度。檢查水系統(tǒng)可能漏水，并確保系統(tǒng)無漏水。（3） 流量壓力設(shè)置：調(diào)節(jié)包括熱負(fù)荷試驗(yàn)裝置的冷卻水系統(tǒng)的水壓力正常。調(diào)節(jié)各水泵旁通閥門使水泵流量壓力工作在設(shè)計(jì)值。（4

5、） 設(shè)備試運(yùn)行：手動開啟各設(shè)備檢查運(yùn)行狀態(tài)正常，包括空冷器、冷水機(jī)組、各水泵，熱負(fù)荷裝置的水泵、電加熱、氮?dú)夥€(wěn)壓系統(tǒng)等。（5） 水系統(tǒng)排氣：水冷設(shè)備各系統(tǒng)管道排氣，檢查并排除系統(tǒng)中可能存在的空氣。水冷設(shè)備冷卻功率測試系統(tǒng)連接圖5 冷卻功率測試本方法主要用于水冷設(shè)備最大冷卻功率的測試。5.1 空氣冷卻器最大冷卻功率測試（1） 全開空冷器進(jìn)出口三通閥閥門，使冷卻水全部通過空冷器；關(guān)閉兩級板換熱側(cè)進(jìn)口三通閥閥門，使冷卻水不經(jīng)過兩級板換。（2） 開啟熱負(fù)荷裝置水泵，調(diào)節(jié)流量至額定值；開啟電加熱器至最大加熱功率約100kW；待熱負(fù)荷出水溫度上升至T負(fù)荷出水溫度，要求T負(fù)荷出水溫度-T環(huán)境10，關(guān)閉電加熱

6、器。（3） 開啟空冷器全部風(fēng)機(jī)對冷卻水進(jìn)行散熱降溫，同時開啟電加熱器最大發(fā)熱功率約100kW，待熱負(fù)荷出水溫度下降約2時，關(guān)閉空冷器風(fēng)機(jī)和電加熱器。（4） 記錄在此期間的環(huán)境溫度，熱負(fù)荷進(jìn)出水溫度，冷卻水流量，空冷器風(fēng)機(jī)全部開啟運(yùn)行時間。重復(fù)3次運(yùn)行上述試驗(yàn)過程，并取對應(yīng)各數(shù)據(jù)平均值。（5） 計(jì)算空冷器的最大冷卻功率，Q空冷器最大冷卻功率=cm冷卻水T冷卻水進(jìn)出口溫差。并且通過另一種計(jì)算方式核算，即(Q空冷器最大冷卻功率-Q熱負(fù)荷加熱功率)×t空冷器運(yùn)行時間=cQ冷卻水容量T冷卻水溫差。5.2 冷水機(jī)組最大冷卻功率測試（1） 關(guān)閉空冷器進(jìn)出口三通閥閥門，使冷卻水全部不通過空冷器；打開

7、第一級板換熱側(cè)進(jìn)口三通閥閥門，關(guān)閉第二級板換熱側(cè)三通閥閥門，使冷卻水全部通過第一級板換熱側(cè)，且不通過第二級板換。打開第一級板換冷側(cè)三通閥，使冷凍水全部通過板換。（2） 調(diào)節(jié)對應(yīng)閥門進(jìn)入冷水機(jī)組并聯(lián)單獨(dú)供冷模式。調(diào)節(jié)各冷機(jī)供冷水泵流量在額定流量。（3） 開啟熱負(fù)荷裝置水泵，調(diào)節(jié)流量至額定值；開啟電加熱器至最大加熱功率約100kW；待熱負(fù)荷出水溫度上升至T負(fù)荷出水溫度，關(guān)閉電加熱器，然后關(guān)閉熱負(fù)荷水泵。（4） 開啟兩臺冷水機(jī)組并聯(lián)供冷，當(dāng)冷凍水溫度達(dá)到設(shè)定溫度7后冷機(jī)自動停止。等待兩臺冷機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)后，準(zhǔn)備開始試驗(yàn)。（5） 打開熱負(fù)荷裝置并使電加熱功率最大100kW，冷機(jī)根據(jù)冷凍水溫度設(shè)定自動開

8、啟運(yùn)行，保持系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行1h。（6） 記錄2臺冷水機(jī)組進(jìn)出水溫度，流量；熱負(fù)荷進(jìn)出水溫度、流量；并取平均值。（7） 計(jì)算在此期間冷水機(jī)組的供冷功率；冷水機(jī)組供冷功率Q冷水機(jī)最大冷卻功率=環(huán)境溫度系數(shù)cmt，式中是對熱負(fù)荷試驗(yàn)裝置的水流量和進(jìn)出水溫差的平均值，環(huán)境溫度修正系數(shù)是測試時環(huán)境溫度與極端高溫環(huán)境溫度44偏差造成冷機(jī)制冷量偏差的修正系數(shù)。（8） 將冷機(jī)供冷功率與電加熱投入的功率做比較，以及對比在試驗(yàn)開始和結(jié)束時刻的冷卻水熱負(fù)荷出水溫度和冷凍水緩沖罐溫度出水溫度，以判定冷水機(jī)組的供冷功率是否大于熱負(fù)荷的最大電加熱功率100kW。（9） 若測試結(jié)束時熱負(fù)荷裝置出口溫度變化超過5，則說明冷機(jī)冷

9、卻功率與熱負(fù)荷裝置電加熱功率相差大，增加或減小相應(yīng)的熱負(fù)荷裝置電加熱功率后重新進(jìn)行測試，以相對更加準(zhǔn)確地匹配冷水機(jī)組的冷卻功率。5.3 水蓄冷罐冷卻的最大功率測試（1） 首先將蓄冷罐充滿水，并完全蓄冷，使蓄冷罐充滿4的冷水。（2） 關(guān)閉空冷器進(jìn)出口三通閥閥門，使冷卻水全部不通過空冷器；關(guān)閉第一級板換熱側(cè)進(jìn)口三通閥閥門，打開第二級板換熱側(cè)三通閥閥門，使冷卻水全部通過第二級板換熱側(cè)，且不通過第一級板換。（3） 手動調(diào)節(jié)對應(yīng)閥門進(jìn)入蓄冷罐單獨(dú)供冷模式。調(diào)節(jié)蓄冷罐供冷水泵流量在額定流量。（4） 開啟熱負(fù)荷裝置水泵，調(diào)節(jié)流量至額定值；開啟電加熱器至最大加熱功率約100kW；待熱負(fù)荷出水溫度上升至T負(fù)荷出

10、水溫度，關(guān)閉電加熱器，然后關(guān)閉熱負(fù)荷水泵。（5） 開啟釋冷水泵至額定流量，開始測試，同時開啟熱負(fù)荷試驗(yàn)裝置至100kW，冷卻水流量額定。（6） 持續(xù)上述測試約3h，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求判斷水蓄冷罐完全放冷時停止測試。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，包括水蓄冷罐開始和終止時的溫度、測試開始和結(jié)束時刻、蓄冷罐釋冷流量、熱負(fù)荷裝置流量、熱負(fù)荷開始和終止時的出水溫度。（7） 計(jì)算蓄冷罐釋冷量和功率，Q蓄冷罐釋冷量=Q熱負(fù)荷電加熱功率×h放冷時間；按照設(shè)計(jì)測試要求，即蓄冷罐放冷功率是滿足3小時的放冷量要求，蓄冷罐釋冷功率Q蓄冷罐冷卻功率= Q蓄冷罐釋冷量/3。5.4 水冷設(shè)備總的冷卻功率計(jì)算本水冷設(shè)備總的冷卻

11、功率是指在空冷器、冷水機(jī)組和水蓄冷罐三者供冷時冷卻功率的總和，即Q冷卻總功率=Q空冷器冷卻功率+Q冷水機(jī)冷卻功率+Q蓄冷罐冷卻功率。本水冷設(shè)備的最大冷卻功率是三部分供冷功率均處于最大時的冷卻功率的總和，即Q最大冷卻總功率=Q最大空冷器冷卻功率+Q最大冷水機(jī)冷卻功率+Q最大蓄冷罐冷卻功率。6 試驗(yàn)結(jié)果整理、分析及判定（1） 測試工作完成后，應(yīng)對測試數(shù)據(jù)的可靠性、合理性進(jìn)行評估，刪去不符合試驗(yàn)規(guī)定的測量數(shù)據(jù)。各參數(shù)均應(yīng)取其在同一工況下的多次測量值的算術(shù)平均值作為有效數(shù)值。（2） 對測得的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，凡有不符合規(guī)律，而又不能查明原因加以修正的數(shù)據(jù)，應(yīng)刪去或重測。（3） 試驗(yàn)結(jié)果的判定：極端高溫

12、環(huán)境44時，高溫缺水地區(qū)換流閥冷卻設(shè)備總的冷卻功率達(dá)到500kW。7 試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告必須包括：（1） 制冷機(jī)組的主要概況：包括額定流量、冷卻介質(zhì)要求、制冷機(jī)組參數(shù)、換熱量等。（2） 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)過程記錄（包括圖片）；（3） 試驗(yàn)依據(jù)及合格判定；（4） 試驗(yàn)日期及人員。附表一、空氣冷卻器最大冷卻功率測試記錄表（模版）空氣冷卻器最大冷卻功率測試記錄表測試日期試驗(yàn)人員記錄人員時刻（時：分）環(huán)境溫度熱負(fù)荷加熱功率kW進(jìn)熱熱負(fù)荷溫度出熱負(fù)荷溫度冷卻水流量m3/h備注附表二、冷水機(jī)組最大冷卻功率測試記錄表（模版）冷水機(jī)組最大冷卻功率測試記錄表測試日期試驗(yàn)人員記錄人員時刻（時：分）環(huán)境溫度熱負(fù)荷加熱功率kW進(jìn)熱熱負(fù)荷溫度出熱負(fù)荷溫度冷卻水流量m3/h1#冷機(jī)進(jìn)水溫度1#冷機(jī)出水溫度2#冷機(jī)進(jìn)水溫度2#冷機(jī)出水溫度冷凍水流量m3/h備注附表三、蓄冷罐釋冷功率測試記錄（模版）蓄冷罐釋冷功率測試記錄表試驗(yàn)日期（年月日）試驗(yàn)人員記錄人員時刻（每隔15分鐘）蓄冷裝置環(huán)境干球溫