本發(fā)明屬于電力電子與電力系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種高壓換流器用漏水檢測裝置、組合裝置及方法。

背景技術(shù)：

高壓換流器用于將交流電壓變換成直流電壓，或者將直流電壓反變換從交流電壓。高壓換流器中包含有大量的電力電子器件，例如晶閘管、igbt等。這些電力電子器件在工作時(shí)會(huì)有功率損耗，散發(fā)出大量的熱能。另外，高壓換流器中還可能包含了一些其它熱損耗設(shè)備，例如電抗器，在運(yùn)行時(shí)也會(huì)散發(fā)出大量的熱能。為了保證高壓換流器的正常運(yùn)行，高壓換流器中普遍采用水冷卻系統(tǒng)對(duì)發(fā)熱設(shè)備進(jìn)行冷卻。在高壓換流器中，直接對(duì)發(fā)熱設(shè)備進(jìn)行冷卻的水冷卻系統(tǒng)一般為內(nèi)水冷卻系統(tǒng)，即冷卻水被密封在冷卻管道中，流經(jīng)各發(fā)熱設(shè)備后冷卻水溫度上升，將熱量帶出換流器，在換流器外部通過其它方法進(jìn)行熱交換，使冷卻水溫度降低后，再流回?fù)Q流器進(jìn)行下一輪冷卻。正常情況下，內(nèi)水冷卻系統(tǒng)中的冷卻水在循環(huán)冷卻過程中水量一般不會(huì)有損耗。

然而，高壓換流器的水冷卻系統(tǒng)普遍具有復(fù)雜的水路和大量的水管接頭，存在較大的漏水風(fēng)險(xiǎn)；隨著電力系統(tǒng)中運(yùn)行的設(shè)備數(shù)量越來越多，水冷卻系統(tǒng)漏水的案例也越來越多；水冷卻系統(tǒng)一旦漏水很有可能會(huì)對(duì)高壓換流器中處于運(yùn)行狀態(tài)的電氣設(shè)備造成嚴(yán)重危害，因此需要設(shè)置漏水檢測裝置來實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓換流器水冷卻系統(tǒng)的漏水故障進(jìn)行監(jiān)護(hù)。

現(xiàn)有的高壓換流器用漏水檢測系統(tǒng)主要有以下幾種：

第一種是利用浮力原理來進(jìn)行漏水檢測。該系統(tǒng)使用位于高壓換流器底部屏蔽罩內(nèi)的漏水收集盤將換流器的漏水匯集到一個(gè)直徑較小的頂部開口的漏水檢測筒內(nèi)；漏水檢測筒的兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)固定有兩根光發(fā)射光纜和兩根光接收光纜且對(duì)應(yīng)設(shè)置；漏水檢測筒內(nèi)設(shè)有浮塊，浮塊的上端面上固定有沿漏水檢測筒軸向方向延伸的用于擋住來自光發(fā)射光纜的光信號(hào)的長擋板。擋板的上端部開設(shè)有兩個(gè)用于分別供兩個(gè)光發(fā)射光纜的光信號(hào)通過的第一長孔和第二長孔。正常情況下，一對(duì)光纜的光信號(hào)可穿過長孔完成發(fā)送和接收。當(dāng)高壓換流器的水冷卻系統(tǒng)漏水 時(shí)，漏水檢測筒收集到漏水后會(huì)使浮塊上浮，從而使其上方的擋板相應(yīng)上浮，等擋板上浮到一定高度時(shí)，長孔就會(huì)越過光纜的收發(fā)端頭，下方的實(shí)體部分會(huì)遮擋住光纜的光信號(hào)傳輸。光信號(hào)先被遮擋的一對(duì)光纜會(huì)向控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，后被遮擋的一對(duì)光纜會(huì)向控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出跳閘信號(hào)。此種方法存在以下弊端：浮塊上方擋板結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，整個(gè)浮塊的重量較大，加上擋板會(huì)造成浮塊重力不均出現(xiàn)傾斜，浮塊與檢測筒內(nèi)壁可能存在摩擦力，只靠浮塊的浮力來克服復(fù)雜結(jié)構(gòu)的重力和摩擦力實(shí)現(xiàn)上浮具有較大的風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)水冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)漏水時(shí)，漏水檢測系統(tǒng)可能無法靈敏地做出反應(yīng)。

第二種是利用盛水的翻斗倒水次數(shù)來計(jì)算水量進(jìn)行漏水檢測。即在閥底部的屏蔽罩內(nèi)設(shè)置漏水檢測裝置，裝置包括翻斗、平衡重塊、旋轉(zhuǎn)軸和準(zhǔn)直透鏡；當(dāng)翻斗內(nèi)水積滿時(shí)，可帶動(dòng)平衡重塊完成一次翻轉(zhuǎn)，將斗內(nèi)水倒出，再次循環(huán)，計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)翻斗在確定時(shí)間內(nèi)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)計(jì)算出漏水量來決定發(fā)送的告警信號(hào)等級(jí)。此種方法的問題在于：翻斗本身有一定高度，為了將滲漏的冷卻水引入翻斗內(nèi)必須在翻斗上方設(shè)置大面積的引流板，同時(shí)在翻斗的下方必須留有足夠的高度便于翻斗內(nèi)部的水倒出，這樣換流器下方需要為漏水檢測系統(tǒng)預(yù)留的空間會(huì)很大；另外，翻斗本身帶有轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)，在高壓換流器長期運(yùn)行后，翻斗的轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)之間可能會(huì)出現(xiàn)粘連，會(huì)導(dǎo)致翻斗機(jī)構(gòu)本身靈敏度降低，從而影響對(duì)冷卻系統(tǒng)漏水故障的檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種一種高壓換流器用漏水檢測裝置、組合裝置及方法。本發(fā)明安裝維護(hù)方便，能夠準(zhǔn)確檢測出高壓換流器漏水故障。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：高壓換流器用漏水檢測裝置，包括殼體、水敏件2、遮光滑塊3、彈性件4、光號(hào)發(fā)射端5和光信號(hào)接收端6；其特征在于：所述殼體包括底面、側(cè)壁和防水頂蓋；所述側(cè)壁的上邊緣設(shè)有通氣口9，和下邊緣分有通水口7；所述防水頂蓋的面積大于殼體的橫截面的面積并能防止上方落下的水從通氣孔9滴落進(jìn)殼體內(nèi)；所述水敏件、遮光滑塊和彈性件位于殼體內(nèi)；所述水敏件一端與殼體的左側(cè)的側(cè)壁連接，另一端與遮光滑塊連接，遮光滑塊還與彈性件的左端連接，彈性件的右端與殼體的右側(cè)的側(cè)壁連接；

所述光信號(hào)發(fā)射端安裝在殼體前面的側(cè)壁上或者安裝在殼體后面的側(cè)壁上；所述光信號(hào)接收端安裝在光信號(hào)發(fā)射器對(duì)面的側(cè)壁上；

所述遮光敏民材料浸水后抗拉強(qiáng)度降低，并能被彈性件拉斷，使遮光滑塊受到彈性件的拉力作用而向殼體右側(cè)運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)彈性件拉力與遮光滑塊的阻力平衡時(shí)，所述遮光滑塊停止運(yùn)動(dòng)并且能夠遮住光號(hào)發(fā)射端和光信號(hào)接收端之間的光信號(hào)傳輸。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，水敏件左端通過連接件與側(cè)壁連接，水敏件右端通過連接件與遮光滑塊連接，遮光滑塊通過連接件與彈性件連接，彈性件右端通過連接件與側(cè)壁連接。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述為連接件為掛鉤或掛環(huán)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在遮光滑塊與殼體之間設(shè)有滑輪，遮光滑塊通過滑輪沿殼體內(nèi)壁滑動(dòng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述彈性件是彈簧或者橡皮筋。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在殼體內(nèi)壁與遮光滑塊之間設(shè)置至少一根水敏件。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，高壓換流器用漏水檢測裝置的防水頂蓋的面積大于底面的面積。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第二種解決方案是：高壓換流器用漏水檢測組合裝置，其特征在于包括至少兩個(gè)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的高壓換流器用漏水檢測裝置；所述高壓換流器用漏水檢測裝置自上而下依次疊在在一起；上一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的底面放置在相鄰的下一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的防水頂蓋上。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，上一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的底面與相鄰的下一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的防水頂蓋之間通過螺栓固定連接。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第三種解決方案是：一種采用上述的高壓換流器用漏水檢測裝置的高壓換流器漏水檢測方法。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第四種解決方案是：一種采用上述的高壓換流器用漏水檢測組合裝置的高壓換流器漏水檢測方法。

本發(fā)明殼體內(nèi)壁的一端、水敏件、遮光滑塊、彈性件、殼體內(nèi)壁的另一端依次相連；在彈性件附近，與彈性件延伸方向的垂直方向的殼體上打孔并裝設(shè)有光信號(hào)發(fā)、收端；殼體的頂部與防水頂蓋連接成一體，殼體與防水頂蓋共同形成一 個(gè)空腔；遮光滑塊在殼體內(nèi)部空腔中可以沿殼體內(nèi)壁滑動(dòng)；遮光滑塊在水敏件和彈性件的左右拉力共同作用下達(dá)到平衡，停留在殼體內(nèi)中部位置，此時(shí)光信號(hào)發(fā)、收端不受遮光物質(zhì)的阻擋可以順利完成光信號(hào)的發(fā)收；所述水敏件浸水后抗拉強(qiáng)度會(huì)大大降低，在彈性件的拉力下，水敏件極易被拉斷，遮光滑塊受到彈性件的拉力向彈性件方向運(yùn)動(dòng)，阻擋光信號(hào)發(fā)、收端之間光信號(hào)的正常傳輸，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的變位。

進(jìn)一步，為了連接方便，在裝置的兩端內(nèi)壁、遮光滑塊的兩端、水敏件的兩端、彈性件的兩端都設(shè)置有掛鉤或掛環(huán)。為了減小遮光滑塊在滑動(dòng)時(shí)受到的阻力，在遮光滑塊的上下側(cè)或前后側(cè)分別裝設(shè)滑輪。為遮光滑塊設(shè)置合理的寬度，使水敏件遇水被彈性件拉斷后，滑塊朝著彈性件方向滑動(dòng)，能夠遮住光信號(hào)發(fā)、送端之間的信號(hào)傳輸。遮光滑塊也可以不在光信號(hào)發(fā)、收端連線上，當(dāng)水敏件浸水被拉斷后移動(dòng)到光信號(hào)發(fā)、收端之間。上述彈性件是彈簧、或者橡皮筋、或者其它具有明顯彈性的材料。在殼體內(nèi)壁與遮光滑塊之間可以設(shè)置一根或多根水敏件。為了使?jié)B漏的冷卻液順利進(jìn)入殼體內(nèi)部，在殼體底部開有通孔，在殼體上部開有通氣孔。為了使?jié)B漏的冷卻液不會(huì)從殼體上部的通氣孔進(jìn)入殼體內(nèi)部，防水頂蓋的面積大于殼體底面面積。防水頂蓋和殼體底均設(shè)有固定螺孔，且固定螺孔的孔距、尺寸互相配合，可以實(shí)現(xiàn)漏水檢測裝置的多層疊放。所述高壓換流器用漏水檢測裝置利用水敏件浸水后抗拉強(qiáng)度大大降低，受到固定拉力后容易被拉斷的特點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)檢測信號(hào)變位實(shí)現(xiàn)漏水檢測。

本發(fā)明的有益效果是，提供了一種高壓換流器用漏水檢測裝置，利用水敏件浸水后抗拉強(qiáng)度大大降低，受到固定拉力后容易被拉斷的特點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)檢測信號(hào)變位實(shí)現(xiàn)漏水檢測；該裝置安裝維護(hù)方便，能夠準(zhǔn)確檢測出高壓換流器漏水情況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中除去防水頂蓋之后的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

參見圖1、圖2，本高壓換流器用漏水檢測裝置，包括殼體、水敏件2、遮 光滑塊3、彈性件4、光號(hào)發(fā)射端5和光信號(hào)接收端12；：所述殼體1包括底面、側(cè)壁和防水頂蓋11；所述側(cè)壁的上邊緣設(shè)有通氣口9，下邊緣分有通水口7；所述防水頂蓋11的面積大于殼體1的橫截面的面積并能防止上方落下的水從通氣孔9滴落進(jìn)殼體1內(nèi)；所述水敏件2、遮光滑塊3和彈性件4位于殼體1內(nèi)；所述水敏件2一端與殼體1的左側(cè)的側(cè)壁連接，另一端與遮光滑塊3連接，遮光滑塊3還與彈性件4的左端連接，彈性件4的右端與殼體1的右側(cè)的側(cè)壁連接；所述光信號(hào)發(fā)射端5安裝在殼體1前面的側(cè)壁上或者安裝在殼體1后面的側(cè)壁上；所述光信號(hào)接收端12安裝在光信號(hào)發(fā)射器5對(duì)面的側(cè)壁上；所述水敏件2浸水后抗拉強(qiáng)度降低，并能被彈性件4拉斷，使遮光滑塊3受到彈性件4的拉力作用而向殼體1右側(cè)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈性件4拉力與遮光滑塊3的阻力平衡時(shí)，所述遮光滑塊3停止運(yùn)動(dòng)并且能夠遮住光號(hào)發(fā)射端5和光信號(hào)接收端12之間的光信號(hào)傳輸。

作為優(yōu)選方案，水敏件2左端通過連接件與側(cè)壁連接，水敏件2右端通過連接件與遮光滑塊3連接，遮光滑塊3通過連接件與彈性件4連接，彈性件4右端通過連接件與側(cè)壁連接。所述為連接件為掛鉤或掛環(huán)。在遮光滑塊4與殼體1之間設(shè)有滑輪6，遮光滑塊4通過滑輪6沿殼體1內(nèi)壁滑動(dòng)。所述彈性件4是彈簧或者橡皮筋。在殼體1內(nèi)壁與遮光滑塊3之間設(shè)置至少一根水敏件2。防水頂蓋11的面積大于殼體1底面的面積。

殼體內(nèi)壁的一端、水敏件、遮光滑塊、彈性件、殼體內(nèi)壁的另一端依次相連。在彈性件附近，與彈性件延伸方向的垂直方向的殼體上打孔并裝設(shè)有光信號(hào)發(fā)、收端。殼體的頂部與防水頂蓋連接成一體，殼體與防水頂蓋共同形成一個(gè)空腔。遮光滑塊在殼體內(nèi)部空腔中可以沿殼體內(nèi)壁滑動(dòng)。遮光滑塊在水敏件和彈性件的左右拉力共同作用下達(dá)到平衡，停留在殼體內(nèi)中部位置，此時(shí)光信號(hào)發(fā)、收端不受遮光物質(zhì)的阻擋可以順利完成光信號(hào)的發(fā)收。所述水敏件浸水后抗拉強(qiáng)度會(huì)大大降低，在彈性件的拉力下，水敏件極易被拉斷，遮光滑塊受到彈性件的拉力向彈性件方向運(yùn)動(dòng)，遮住光信號(hào)發(fā)、收端之間光信號(hào)的正常傳輸，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的變位。

敏材料的兩端、彈性件的兩端都設(shè)置有掛鉤或掛環(huán)，掛鉤也可以采用周圍閉合的掛鉤或是其它連接件，只要能保證各主要部件之間能可靠連接即可。在殼體內(nèi)壁與遮光滑塊之間可以設(shè)置一根或多根水敏件，為了保證殼體內(nèi)壁對(duì)遮光滑塊的拉力均衡，布置水敏件的位置也要均衡。防水頂蓋和殼體底均設(shè)有固定螺孔 81、82，且固定螺孔的孔距、尺寸互相配合，可以實(shí)現(xiàn)漏水檢測裝置的多層疊放。

以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例2

參見圖3，本高壓換流器用漏水檢測組合裝置，包括至少兩個(gè)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的高壓換流器用漏水檢測裝置；所述高壓換流器用漏水檢測裝置自上而下依次疊在在一起；上一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的底面放置在相鄰的下一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的防水頂蓋上。上一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的底面與相鄰的下一個(gè)高壓換流器用漏水檢測裝置的防水頂蓋之間通過螺栓固定連接。高壓換流器用漏水檢測組合裝置與實(shí)施例1相同，不再詳述。

圖3所示三層裝置疊放在換流器最底部的集水槽內(nèi)，最底層的漏水檢測裝置通過螺孔81固定在集水槽底面上，以保證遮光滑塊3受到彈性件4(或者橡皮筋等具有明顯彈力的物體)的水平拉力后能夠順利滑動(dòng)；集水槽內(nèi)收集到的漏水通過裝置下部的通孔7進(jìn)入殼體1內(nèi)部，隨著水位上升達(dá)到水敏件2的高度后，將浸濕水敏件并使其強(qiáng)度大大降低，在彈性件4的拉力作用下水敏件1被拉斷，遮光滑塊3的水平受力出現(xiàn)不平衡，在彈性件4的拉力作用下，往彈性件收縮的方向滑動(dòng)，并最終停留在一個(gè)穩(wěn)定的位置，將光信號(hào)發(fā)、收端5傳輸?shù)墓庑盘?hào)遮擋住，控制保護(hù)裝置一直接收到的光信號(hào)消失了，出現(xiàn)了信號(hào)變位，從而控制保護(hù)裝置判斷出水冷卻系統(tǒng)漏水的水位到達(dá)水敏件的高度。

每層裝置的上部都開有通氣孔9，保證滲漏的冷卻水可以順利地從開孔7不斷地流入殼體1內(nèi)部。遮光滑塊3的底面或兩個(gè)對(duì)面可以設(shè)置或多個(gè)面可以設(shè)置適當(dāng)尺寸和個(gè)數(shù)的滑輪6，使遮光滑塊可以沿著殼體內(nèi)壁更順利地滑動(dòng)。彈性件可以是彈簧，也可以由諸如橡皮筋之類的其它具有明顯彈性的材料代替。每層裝置的上部都設(shè)置有防水頂蓋11，防水頂蓋與裝置的殼體立面的一周通過焊接或粘連等方式連接為一體。防水頂蓋的投影面積大于裝置殼體的投影面積，從而可以防止從上方落下的水直接從通氣孔9滴落進(jìn)裝置殼體內(nèi)浸濕水敏件發(fā)生誤動(dòng)。

如附圖3所示，三層疊放的漏水檢測裝置在水位上升過程中依次觸發(fā)，后臺(tái)可以分別報(bào)出三種不同嚴(yán)重程度的漏水警報(bào)信號(hào)，甚至發(fā)出設(shè)備跳閘命令：三個(gè) 光信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，控制保護(hù)裝置無告警信號(hào)上送；第一個(gè)光信號(hào)消失時(shí)，報(bào)漏水警告信號(hào)；第一、第二個(gè)光信號(hào)都消失時(shí)，報(bào)嚴(yán)重漏水警告；三個(gè)光信號(hào)全部消失時(shí)，報(bào)跳閘信號(hào)。使得運(yùn)維人員可準(zhǔn)確判斷漏水情況的嚴(yán)重性和水量的增加情況并及時(shí)處理。還可根據(jù)需要，設(shè)置更多疊層。

可以對(duì)漏水檢測裝置進(jìn)行冗余配置。兩套相同的漏水檢測裝置放在同一積水平面上，當(dāng)兩臺(tái)漏水檢測裝置都出現(xiàn)光信號(hào)變位時(shí)才認(rèn)為真正檢測到了漏水故障，以防止漏水檢測裝置本身的質(zhì)量問題導(dǎo)致控制保護(hù)裝置對(duì)漏水情況的誤判。

實(shí)施例3

本高壓換流器漏水檢測方法，采用實(shí)施例1中所述的高壓換流器用漏水檢測裝置實(shí)現(xiàn)，具體方案參見實(shí)施例1，不再詳述。

實(shí)施例4

本高壓換流器漏水檢測方法，采用實(shí)施例2中所述的高壓換流器用漏水檢測組合裝置實(shí)現(xiàn)，具體方案參見實(shí)施例2，不再詳述。