專利名稱：一種直流換流閥漏水監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種漏水檢測(cè)裝置，具體涉及一種電力系統(tǒng)直流換流閥的冷卻水漏水檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
直流換流閥是直流輸電工程的核心設(shè)備，通過依次將三相交流電壓連接到直流端 得到期望的直流電壓和實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的控制，其價(jià)值約占換流站成套設(shè)備總價(jià)的22 25%。 直流換流閥在運(yùn)行過程中，其內(nèi)部的飽和電抗器、晶閘管、阻尼電阻、直流均壓電阻產(chǎn)生較 大的功耗，使設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重；為此必須采用一定的冷卻技術(shù)保證直流換流閥的安全可靠運(yùn) 行。早期的直流換流閥采用風(fēng)冷和油冷，這兩者都有比較大的缺點(diǎn)。風(fēng)冷無法滿足現(xiàn)在大 容量直流換流閥設(shè)備，油冷使直流換流閥閥廳難以保證清潔，目前變電站要求無油化。最近 十年直流換流閥采用了水冷技術(shù)，在各個(gè)方面比風(fēng)冷和油冷都有很大的優(yōu)勢(shì)。冷卻水總?cè)?量對(duì)直流換流閥散熱效果有著重大的影響，在冷卻水流速不變的前提下，直流換流閥散熱 能力與冷卻水總?cè)萘砍烧?。但是由于直流換流閥冷卻水管接頭很多，而且直流換流閥內(nèi) 部冷卻水管大都為非金屬水管，散熱器是鋁制品，直流換流閥電流不是恒定值，電流的變化 導(dǎo)致水溫變化，雖然水冷系統(tǒng)可以根據(jù)閥進(jìn)水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是正常工況下閥冷卻水溫 度還有一些波動(dòng)，而且直流換流閥還有啟動(dòng)和停止階段，此時(shí)冷卻水溫度發(fā)生巨大的變化。 由于冷卻水管與散熱器材料不同，膨脹系數(shù)不同，在運(yùn)行中可能使直流換流閥冷卻水管漏 水，，將可能導(dǎo)致直流換流閥過熱，影響直流換流閥安全，甚至導(dǎo)致直流換流閥被迫停運(yùn)。為確保直流換流閥冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行，目前都使用了直流換流閥漏水監(jiān)測(cè)技 術(shù)。傳統(tǒng)的直流換流閥漏水監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在直流換流閥塔底部，直流換流閥漏水監(jiān)測(cè)設(shè)備 為有源設(shè)備，監(jiān)測(cè)到直流換流閥漏水時(shí)，向閥基電子(VBE)設(shè)備發(fā)送報(bào)警或者跳閘信號(hào)。由 于直流換流閥塔底部處于高電位，為有源漏水監(jiān)測(cè)設(shè)備提供能量比較困難；為此通常采用 激光送能的方式為漏水監(jiān)測(cè)設(shè)備提供所需的能量。但激光送能方式造價(jià)高，漏水監(jiān)測(cè)設(shè)備 電子器件比較多，存在故障的可能性。如果采用電磁送能方式，則由于直流換流閥塔底部為 直流輸電電壓最高的部位，通常因?yàn)楦綦x電壓很高而放棄。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中直流換流閥激光檢測(cè)裝置造價(jià)高、電子部件多的問題，本實(shí)用 新型提供一種無電子器件、純機(jī)械構(gòu)造的簡(jiǎn)單換流閥漏水檢測(cè)裝置，具體方案如下，一種直 流換流閥漏水監(jiān)測(cè)裝置，包括光纜、光發(fā)射器和光接收器，其特征在于，所述直流換流閥底 部安裝有集水裝置，所述集水裝置包括集水桶、浮體和遮光板，所述遮光板上有透光孔，所 述光發(fā)射器和光接收器安裝在透光孔的兩邊，所述光發(fā)射器和光接收器通過光纜與閥基電 子(VBE)上的漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路4連接。本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方式所述光發(fā)射器和光接收器有兩套，所述透光孔包括 報(bào)警孔、跳間孔，報(bào)警孔、跳間孔形狀為長(zhǎng)條形，跳間孔的長(zhǎng)度大于報(bào)警孔的長(zhǎng)度，所述兩套光發(fā)射器和光接收器分別安裝在報(bào)警孔和跳間孔的兩端并通過光纜與所述漏水監(jiān)測(cè)邏輯 電路連接。本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方式所述跳閘孔和報(bào)警孔的長(zhǎng)邊與遮光板的縱軸線平行 且頂部位于同一水平位置。本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方式所述報(bào)警孔和跳閘孔位于同一豎直軸線上。本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方式所述浮體與遮光板為一體式。本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方式所述集水桶為換流閥基座上的凹坑。本方案在直流換流閥的底部安裝一個(gè)集水裝置，在集水裝置中安置浮體，配合漏 水的多少，浮體即上升相應(yīng)高度，利用光發(fā)射、接收原理，浮體上遮光板的透光孔隨著水位 的上升會(huì)將連通的光擋住，水位的高低決定遮光板能否透過光信號(hào)，從而測(cè)出了漏水的多 少。在報(bào)警孔和跳閘孔均無返回信號(hào)時(shí)邏輯電路才發(fā)出跳閘命令，大大減小了誤動(dòng)的可能 性。本方案的漏水監(jiān)測(cè)設(shè)備工作時(shí)無需外部能量，部件中沒有任何電子器件，只有簡(jiǎn)單的機(jī) 械部件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性高等特點(diǎn)，可以監(jiān)測(cè)直流換流閥漏水情況，根據(jù)漏水嚴(yán)重情 況給出報(bào)警或者跳閘信號(hào)。

圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型遮光板報(bào)警孔、跳閘孔不同開孔位置示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本方案的直流換流閥漏水監(jiān)測(cè)裝置按其安裝位置可分為兩部分，安 裝在直流換流閥塔底部的是漏水探測(cè)部分，包括集水桶1、浮體2、遮光板3、兩套光發(fā)射器 8、光接收器9，其中遮光板3上開有兩個(gè)孔，按報(bào)警的級(jí)別分為報(bào)警孔6、跳閘孔7，報(bào)警孔6 和跳閘孔7都為長(zhǎng)方形孔洞，且跳閘孔7比報(bào)警孔6長(zhǎng)，這樣可以體現(xiàn)不同的報(bào)警效果，而 且采用長(zhǎng)方形或類似孔，可以允許光線在一個(gè)幅度內(nèi)晃動(dòng)，當(dāng)超過以幅度的才會(huì)發(fā)出相應(yīng) 的報(bào)警信號(hào)。浮體2安裝在集水桶1內(nèi)，遮光板3安裝在浮體2上，光發(fā)射器8和光接收器 9成對(duì)的分別安裝在報(bào)警孔8和跳閘孔9的兩端。另一部分是漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路4部分， 安裝在閥基電子(VBE)側(cè)，處于地電位，通過光纜5與光發(fā)射器8、光接收器9連接，邏輯電 路4發(fā)出頻率為20Hz的脈沖信號(hào)，通過光纜5傳到光接收器9上，由光接收器9將光信號(hào) 再傳給報(bào)警孔6、跳間孔7另一端的光發(fā)射器8上，光發(fā)射器8接到信號(hào)后會(huì)再回饋到邏輯 電路4，形成一個(gè)回路，本裝置利用光信號(hào)回路的通斷來判斷是否漏水。本方案中的集水桶可以是一個(gè)容器，也可以直接在直流換流閥塔底部基座上開一 凹坑，形成積水區(qū)，再將浮體等部件安裝里面。本方案中的浮體和遮光板可以做成一體式。邏輯電路的判定中，可以設(shè)定光接通來為報(bào)警信號(hào)，也可以設(shè)被遮擋為報(bào)警信號(hào)， 只需要更改遮光板即可。報(bào)警孔、跳閘孔的位置可以有多種布置方式，如報(bào)警孔、跳閘孔的 頂部位于同一水平位置上，此時(shí)報(bào)警孔、跳間孔的長(zhǎng)邊與遮光板的縱軸平行；也可以將報(bào)警 孔、跳間孔安排在遮光板同一縱軸線的上、下位上。以上實(shí)施方式中光發(fā)射器、光接收器都 分別位于報(bào)警孔、跳閘孔的 兩邊，當(dāng)報(bào)警孔、跳閘孔的位置關(guān)系改變時(shí)，只需要改變光發(fā)射器、光接收器的位置即可，只要能使光發(fā)射器和光接收器之間的光實(shí)現(xiàn)連通或遮擋即可。本裝置工作過程如下正常情況首先從閥基電子(VBE)的漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路發(fā)出頻率為20Hz的脈沖 信號(hào)，經(jīng)高壓光纜將信號(hào)送到直流換流閥塔底部的光接收器上。若光信號(hào)通過報(bào)警孔、跳閘 孔，則另一端的光發(fā)射器會(huì)把該信號(hào)回饋給閥基電子(VBE)的漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路板上，表 明一切正常。報(bào)警情況若直流換流閥漏水，則水會(huì)把浮體抬高，進(jìn)而遮光板升高，光接收器發(fā) 出的光被逐漸上升的報(bào)警孔擋住，報(bào)警孔另一端的光發(fā)射器不能接收到光信號(hào)，當(dāng)漏水監(jiān) 測(cè)邏輯電路接收不到報(bào)警孔光發(fā)射器回饋的光信號(hào)，但可以接收到跳間孔一端光發(fā)射器回 饋的信號(hào)時(shí)，就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。跳閘情況若直流換流閥漏水，則水會(huì)把浮體抬高，此時(shí)遮光板升高，水位的抬高使遮光板將報(bào)警孔、跳間孔一端的光接收器發(fā)出的光信號(hào)都擋住，報(bào)警孔與跳間孔另一端 的光發(fā)射器不能接收到光信號(hào)，當(dāng)漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路同時(shí)接收不到報(bào)警孔和跳間孔光發(fā)射 器返回的光信號(hào)時(shí)，就會(huì)發(fā)出跳閘信號(hào)。
權(quán)利要求一種直流換流閥漏水監(jiān)測(cè)裝置，包括光纜(5)、光發(fā)射器(8)和光接收器(9)，其特征在于，在直流換流閥底部安裝有集水裝置，所述集水裝置包括集水桶(1)、浮體(2)和遮光板(3)，所述遮光板(3)上有透光孔，所述光發(fā)射器(8)和光接收器(9)安裝在透光孔的兩邊，光發(fā)射器(8)和光接收器(9)通過光纜(5)與閥基電子(VBE)上的漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路(4)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的漏水監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述光發(fā)射器(8)和光接收器(9) 有兩套，所述透光孔包括報(bào)警孔(6)、跳閘孔(7)，報(bào)警孔(6)、跳閘孔(7)形狀為長(zhǎng)條形，跳 閘孔(7)的長(zhǎng)度大于報(bào)警孔(6)的長(zhǎng)度，所述兩套光發(fā)射器⑶和光接收器(9)分別安裝 在報(bào)警孔(6)和跳閘孔(7)的兩端并通過光纜(5)與所述漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路(4)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的漏水監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述跳閘孔(7)和報(bào)警孔(6)的長(zhǎng) 邊與遮光板(3)的縱軸線平行且頂部位于同一水平位置。
4.如權(quán)利要求2所述的漏水監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述報(bào)警孔(6)和跳閘孔(7)位于 同一豎直軸線上。
5.如權(quán)利要求3或4所述的漏水監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述浮體(2)與遮光板(3)為 一體式。
6.如權(quán)利要求5所述的漏水監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述集水桶(1)為換流閥基座上的 凹坑。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種直流換流閥漏水監(jiān)測(cè)裝置，具體涉及一種電力系統(tǒng)直流換流閥的冷卻水漏水檢測(cè)裝置。在直流換流閥底部安裝有集水裝置，集水裝置包括集水桶、浮體和遮光板，遮光板上有透光孔，透光孔的兩邊分別安裝光發(fā)射器和光接收器，光發(fā)射器和光接收器通過光纜與閥基電子(VBE)上的漏水監(jiān)測(cè)邏輯電路連接。本方案的漏水監(jiān)測(cè)設(shè)備工作時(shí)無需外部能量，部件中沒有任何電子器件，只有簡(jiǎn)單的機(jī)械部件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性高等特點(diǎn)，可以監(jiān)測(cè)直流換流閥漏水情況，根據(jù)漏水嚴(yán)重情況給出報(bào)警或者跳閘信號(hào)。
文檔編號(hào)G01M3/28GK201569553SQ20092027748
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者湯廣福, 王華鋒, 袁洪濤 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院