style="width:4.43334in;height:0.6666in" /> 本文是学习GB-T 29629-2013 静止无功补偿装置水冷却设备. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了交流输配电系统静止无功补偿装置用水冷却设备的技术要求。
本标准适用于交流输配电系统静止无功补偿装置水冷却设备(以下简称冷却设备)。
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/T 3797—2005 电气控制设备
GB/T 3859.1 半导体变流器 基本要求的规定(GB/T 3859.1—1993,eqv IEC
60146-1-1:1991)
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/T 4025—
2010,IEC 60073:2002,IDT)
GB/T 6075.1 机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动
第1部分：总则(GB/T 6075.1—
2012,ISO 10816- 1:1995/Amdl:2009,IDT)
GB/T 13384 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/T
17799.2—2003,
IEC 61000-6-2:1999,IDT)
GB17799.4—2012 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射(IEC
61000-6-4:2011,IDT)
GB/T 22075 高压直流换流站可听噪声
GB 50050 工业循环冷却水处理设计规范
GB 50235 工业金属管道工程施工规范
GB/T 3859.1 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。
GB/T 29629—2013
3.4
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。内冷却水可为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。外冷却水可为去离子水、自来水、工业循环冷却水等。
3.8
传热系数 coefficient of heat transfer
K
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1 K,1h 内 通 过
1 m² 面积传递的
热量 。
3.9
对数平均温度差 logarithmic mean temperature difference
△Tm
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入热交换器时的温度)
减去其另
一端的温度差(热转移媒质流入热交换器时的温度减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)。
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式 中 ：
△Tm—— 对数平均温度差，单位为开尔文(K);
T —— 热转移媒质流入热交换器时的温度，单位为开尔文(K); Th₂—
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);
Te — 冷却媒质流入热交换器时的温度，单位为开尔文(K)。
冷却设备的冷却容量可在下列数值中选取，或由供需双方协商：
20,32,50,60,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1000,1250,1600
冷却设备的型号编制办法见图1。
………………………… (1)
kW
GB/T 29629—2013
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图 1 冷却设备型号
示例：
LWW400-50F 表示：水-水冷却设备，冷却容量为400 kW, 流量为50
t/h,冷却方式为强迫冷却。
包括：
a) 温度为5℃~40℃,相对湿度不大于90%;
b) 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；
c) 无剧烈振动或冲击。
包括：
a) 污秽等级：≤Ⅲ级；
b) 地震烈度：符合静止无功补偿装置设计；
c) 最低环境温度： -40℃;
d) 最高环境温度：+45℃;
e) 海拔不超过1000 m。 当冷却设备在高于1000 m
海拔的地区使用时，应考虑海拔的影响。
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 GB 50050
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：≤1000 mg/L;
b) pH 值：6.5～8.5;
c) 硬度(以CaCO₃ 计):≤450 mg/L;
d) 氯化物：≤250 mg/L;
e) 硫酸盐：≤250 mg/L;
f) 细菌总数：≤80 CFU/mL。
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±10%,频率波动不超过额定频率
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的±2%。
控制电源宜至少采用两路直流电源供电。
冷却设备应可靠接地。
冷却设备技术数据按静止无功补偿装置技术要求提出，
一般包括功率损耗、内冷却水的电导率、流
量、进水和出水温度以及最大压降等。冷却设备选型基本参数及配置要求参见附录
A。
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
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630 V<U≤1250 V | 1250 V<U≤10 kV |
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内冷却水流量应在静止无功补偿装置设计提出的最小流量和最大流量之间选取。
内冷却水流出和流入静止无功补偿装置时的温度应根据冷却设备的现场运行环境温度及静止无功
补偿装置温度要求确定。
静止无功补偿装置运行时，内冷却水流入其的温度应不低于露点温度。
冷却设备应采用密闭、循环的液体冷却系统，能保证静止无功补偿装置在最大设计条件和极端使用
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条件下的正常运行，且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。
设计应使冷却设备在使用寿命期内避免或减少电化学腐蚀。
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5.4.1规定的运行条件下，电动机仍应良好运行，在80%额定电
压情况下，仍能起动；
c) 对于有变频要求的电动机，能在要求的转速下运行；
d)
鼠笼式感应电动机在全电压下起动时，启动电流不超过满负荷正常工作电流的6倍；
e)
卧式电动机应使用耐磨擦的含润滑油的轴承。所有耐磨轴承应至少正常运行50000
h;
f) 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。
包括：
a) 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；
c) 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；
e) 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 GB/T 6075.1 的规定；
g) 所有泵的轴封应采用机械密封。
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1450 r/min。
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。
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。
根据用户要求，冷却设备的循环泵可设置为一用一备。单台泵应满足系统最大设计流量，保证内冷
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却水以恒定的流速流过被冷却部件。
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。
根据用户要求，可配置互为冗余的去离子装置。
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。补水操作应能在静止无功补偿装
置运行时进行。
6.2.10 热交换器
冷却设备一般采用水-水(汽)热交换器(密闭式冷却塔/开放式冷却塔)或水-风(空气)热交换器(空
气冷却器)。水-水(汽)热交换器应保证内冷却水与外冷却水不发生混合。热交换器宜至少设置一台备
用风机。
6.2.11 监测仪表
内冷却水回路中至少应设置压力、流量、温度、电导率、水箱水位等参数的在线监测仪表。采用水-
水(汽)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/T 17799.2 的规定。
6.2.12 排水和排气装置
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。
6.2.13 主循环过滤器
冷却设备应设置网孔径不大于200μm
的主循环过滤器。若有特殊要求，协商解决。
6.2.14 控制及保护系统
6.2.14.1 概述
冷却设备控制系统相对于上位机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
与上位机进行可靠通信。
冷却设备宜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。
6.2.14.2 泄漏检测
冷却设备控制系统宜对冷却水的泄漏进行检测。
6.2.14.3 外冷却水硬度监测
冷却设备控制系统应根据外冷却水硬度自动调节排放水量和补充水量。
6.2.14.4 自检功能
冷却设备控制系统应具备冷却设备故障和运行指标超过设定限值等基本故障的自检功能，并进行
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自动调整或提示运行人员采取相应措施。监测分为报警和跳闸两种等级。控制系统对出现的故障信息
应采用总线通信或硬接点等可靠方式输出。
6.2.14.5 报警信号
出现下列情况之一，冷却设备控制系统宜发出报警信号：
a) 交流电源故障；
b) 直流电源故障；
c) 控制系统单元故障；
d) 主循环泵故障；
e) 外冷却水回路机电设备故障；
f) 传感器故障；
g) 内冷却水进/出静止无功补偿装置温度高；
h) 内冷却水进静止无功补偿装置温度低；
i) 内冷却水流量小；
j) 内冷却水压力高；
k) 内冷却水压力低；
1) 主管道中的内冷却水电导率高；
m) 膨胀水箱或高位水箱液位低；
n) 膨胀水箱或高位水箱液位高；
o) 外冷却水水池(如有)液位低；
p) 膨胀水箱压力低(如有);
q) 膨胀水箱压力高(如有);
r) 冷却设备渗漏。
6.2.14.6 跳闸信号
出现下列情况之一，冷却设备控制系统宜发出跳闸信号：
a) 全部动力电源故障；
b) 全部控制电源故障；
c) 全部控制系统故障；
d) 静止无功补偿装置进水温度高于限值；
e) 主循环泵不运行；
f) 冷却设备泄漏；
g) 内冷却水流量低于限值。
在额定流量下，冷却设备的换热性能应符合下列要求：
a) 水-水热交换器：对数平均温度差△Tm≤5K, 传热系数K≥3500 W/(m² ·K);
b) 水-风热交换器：对数平均温度差△Tm≤8K, 传热系数 K≥65 W/(m² ·K)。
冷却设备的噪声应符合 GB/T 22075 的要求。
冷却设备的外观要求如下：
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a) 各部件安装端正、整齐，无明显偏差、松动现象；
b) 容器和管道不得有明显凹陷，焊缝无焊渣、疤痕等；
c) 表面喷涂均匀，不得有脱落、流挂、划痕、裂缝等缺陷；
d) 控制柜符合 GB/T 4025 的要求。
冷却设备中的电动机等电气设备与地(外壳)之间的绝缘电阻不低于10 MΩ。
电气设备与地(外
壳)之间应承受2000V 的工频试验电压，持续时间为1 min。
所有可触及金属部分与接地点之间的电阻应满足 GB/T 3797—2005
中5.2.6的要求。
冷却设备的年可用率不应低于98%。
冷却设备及其管道宜选择具有高防腐性、高防锈性和高洁净度的材料。接触冷却水的材料不宜选
择低于不锈钢(1Cr18Ni9Ti) 等级。
管道内、外表面应无明显划痕、凹陷及砂眼等机械损伤。
冷却设备及其管道均应采用厂内预制、现场组装的施工方式。
管道安装宜平整、端正、牢固，不得过于承受拉伸或挤压。
冷却设备运到现场前必须严格清洗管道。清洗后的管道内表面应清洁，无残留氧化物、焊渣、二次
锈蚀、点蚀及明显金属粗晶析出。清洗完成后，应及时密封管口。
冷却设备的试验分为型式试验、出厂试验和现场试验。试验项目见表2。
GB/T 29629—2013
表 2 试验项目
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应符合6.5的规定。
应符合6.6的规定。
试验前，应断开控制柜的电源，清除测量点的油污。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，测量可触及金属部分与主接地点之间的电阻。测量值应符合
6.7的要求。
8.2.4.1 水压试验
冷却设备及静止无功补偿装置外部的管道设计压力应不低于1.0 MPa。
试验压力应大于或等于设 计压力的1.5倍，试验时间1
h,设备及管道应无破裂或渗漏现象(试验时，短接与静止无功补偿装置连
接处的管道)。
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8.2.4.2 气压试验
对于采用气体密封的膨胀缓冲系统，应对膨胀缓冲系统设备进行密封性试验。施加正常工作压力
的1.5倍～2.0倍气压，保持12
h,在温度恒定的状态下，压力变化应不大于初始气压的5%。
测试方法如下：
a) 将电导仪、流量计、pH 计等接入内冷却水回路；
b)
起动补水装置，使管道中充满符合表1规定的补充水，记录补充水量和初始电导率；
c) 起动主循环泵，调节内冷却水流量达到额定值；
d)
起动去离子装置，调节其流量达到额定值，开始计时，观察内冷却水电导率的变化情况。当内
冷却水的电导率稳定在表1规定的范围内时，记录电导率数值、pH 值和时间。
如果在额定流量下，内冷却水的电导率和pH 值在4 h
内达到并稳定在表1规定的范围内，则认为
合格。
冷却设备内冷却水的水力性能通过测量水压力与流量的关系考核。
试验可根据静止无功补偿装置的流量和水压差，使用近似水压差的其他部件替代静止无功补偿装
置进行模拟试验。
试验方法如下：
a) 将水压计和流量计接入内冷却水回路；
b)
起动主循环泵，采用模拟方法改变水压，测量静止无功补偿装置管道入口处的水压；
c)
调整主循环泵出口处的阀门，测量并记录静止无功补偿装置入口处不同水压下的流量(测量点
应不少于5个)。
如果内冷却水管道中的流量和水压符合设计要求，则认为合格。
8.2.7.1 水-水换热型冷却设备的换热性能试验
试验方法如下：
a)
将流量计分别接入冷却设备的内冷却水和外冷却水管道，温度计分别装在热交换器的内冷却
水和外冷却水的进、出口处；
b) 起动泵，调整内冷却水流量至规定值；
c)
起动电加热器。待内冷却水温度上升至高于外冷却水温度10℃时，使外冷却水开始流动，并
调节其流量达到规定值；
d)
观察各处温度计的温度，待其稳定后，记录各处的温度值。然后，连续观察10
min,选取其中
3~5个时间点记录各处的温度值。将不同时间点的温度值分别代入式(1)计算对数平均温度
差△Tm, 并计算所有对数平均温度差的算术平均值△Tm;
e) 根据内冷却水进、出口处的温度，按式(2)计算冷却容量：
Q=C×9m× △T … …… …………… (2)
式中：
Q — 冷却容量，单位为瓦(W);
C — 内冷却水的比热，单位为焦耳每千克开尔文[J/(kg ·K)];
GB/T 29629—2013
9m—— 内冷却水的质量流量，单位为千克每秒(kg/s);
△T—— 内冷却水进、出口处的温度差，单位为开尔文(K)。
f) 按式(3)计算热交换器的传热系数：
式中：
style="width:2.33325in;height:0.65222in" />
·*.*4 ……… (3)
K —— 传热系数，单位为瓦每平方米开尔文[W/(m² ·K)];
Q —— 冷却容量，单位为瓦(W);
A —— 热交换器的换热面积，单位为平方米(m²);
△ T 在列项 d) 中得到的△Tm 的算术平均值，单位为开尔文(K); F —
修正因子，此处F=1。
如果由式(1)计算的对数平均温度差△Tm 和由式(3)计算的传热系数K
均符合6.3的要求，则认
为合格。
8.2.7.2 水-风换热型冷却设备的换热性能试验
试验方法如下：
a)
将流量计接入冷却设备的内冷却水管道，温度计分别装在内冷却水进、出口和风道进、出口处；
b) 起动泵，调整内冷却水流量至规定值；
c) 起动电加热器。待内冷却水温度上升至高于周围空气温度时，起动风机；
d)
观察各处温度计的温度，待其稳定后，记录各处的温度值。然后，连续观察10
min, 选取其中
3～5个时间点记录各处的温度值。将不同时间点的温度值分别代入式(1)计算对数平均温度
差 △Tm, 并计算所有对数平均温度差的算术平均值△Tm;
e) 按式(2)计算冷却容量Q;
f) 按式(3)计算热交换器的传热系数 K 。 式中，修正因子F 的值由图2选取。
如果由式(1)计算的对数平均温度差△Tm 和由式(3)计算的传热系数 K
均符合6.3的要求，则认
为合格。
依据GB/T 22075 的要求测量。
模拟运行模式和故障情况，验证冷却设备的控制和保护功能。如果试验结果符合6.2.14的规定，
则认为合格。
8.2.10 电磁兼容试验
测量冷却设备的电磁发射，并验证其供电电源回路、信号采集回路和控制回路等受到外界干扰时是
否出现误动、拒动、死机等情况。
a) 电磁发射试验：按GB17799.4—2012 试验，应符合其第7章规定的发射限值；
b) 抗扰度试验：按 GB/T17799.2
分别进行静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌(冲击)、射频电磁
场辐射、射频场感应的传导骚扰、电压暂降和短时中断等抗扰度试验。
GB/T 29629—2013
style="width:2.99342in;height:2.94008in" />Y₂
style="width:5.81331in;height:2.93348in" />
P
说明：
R=(T₁-T₂)/(t₂-h),P=(t₂-t₁)/(T₁-t₁);
R —
冷却设备中，内冷却水进、出口处的温度差与风道出、进口处的温度差的比值；
P—
冷却设备中，风道出、进口处的温度差与内冷却水进口处和风道进口处的温度差的比值；
Ti——冷却设备中，内冷却水进口处的温度，单位为开尔文(K);
T₂— 冷却设备中，内冷却水出口处的温度，单位为开尔文(K);
t₁— 冷却设备中，风道进口处的温度，单位为开尔文(K);
t₂— 冷却设备中，风道出口处的温度，单位为开尔文(K)。
图 2 单流程叉流式热交换器的修正因子曲线
8.2.11 通信和接口试验
根据控制和保护系统确定的通信接口要求，进行冷却设备的通信和远程控制功能试验：
a)
验证冷却设备控制系统能否准确地把系统发出的报警、跳闸信号以及冷却设备运行状态和在
线运行参数等信息正确上传至上位机；
b)
验证冷却设备控制系统与上位机之间的控制动作是否正确，上位机能否正确响应冷却设备控
制系统的跳闸指令，冷却设备控制系统能否正确响应上位机的运行和停运指令。
冷却设备与上位机之间的通信正常，上传信息正确，下传指令得到及时响应，则认为合格。
8.2.12 连续运行试验
在各单项试验合格之后，进行整机连续运行试验。
试验期间应记录水冷却系统运行参数。
起动整机运行，调整流量、压力、电导率等达到并维持在额定值，观察电动机、泵、风机和热交换器等
主要部件运行是否正常。
试验时间48 h。
试验期间无渗漏发生，控制和保护设备工作正常，则认为合格。
出厂试验项目见表2。
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除连续运行试验时间为6 h 外，其他按8.2的规定进行。
现场试验项目见表2。
除连续运行试验时间为72 h
以及下述外观检查、压力试验和系统联合调试试验外，其他按8.2的
规定进行。
按8.2.1的规定进行，并符合GB 50235 的规定。
冷却设备及管道完成现场安装后，试验压力为设计压力的1.2倍～1.5倍，试验时间1
h,冷却设备
及管道应无破裂或渗漏现象(试验时，短接与静止无功补偿装置连接处的管道)。
冷却设备与静止无功补偿装置连接后，试验压力、试验时间等应根据静止无功补偿装置的试验要求
确定。
其他按8.2.4的规定进行。
静止无功补偿装置带负载运行，验证冷却设备的冷却能力和温度调节能力以及静止无功补偿装置
要求的其他技术指标。
冷却设备的包装应符合GB/T 13384 的要求。随机文件应有：
a) 装箱清单；
b) 产品合格证；
c) 产品安装及使用说明书；
d) 产品成套及备件一览表。
冷却设备运输过程中，不应有剧烈振动、撞击和倒放，运输环境温度应为-25℃~+55℃,但去离
子装置中的离子交换树脂应保持在0℃以上。
应符合 GB/T 3859.1的规定。
冷却设备铭牌应至少包括以下内容：
a) 规格型号；
GB/T 29629—2013
b) 冷却容量；
c) 额定流量；
d) 额定压力；
e) 热交换器类型；
f) 额定输入功率；
g) 额定输入电压；
h) 生产厂家；
i) 生产日期；
j) 重量。
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(资料性附录)
冷却设备选型参数及配置条件
冷却设备选型参数及配置条件见表 A.1。
表 A.1 冷却设备选型参数及配置条件
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