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高压直流输电换流阀水冷系统泄漏检测方法研究

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：魏中奥

[导读] 摘要：高压直流输电换流阀水冷系统是直流变换器的独特辅助系统，该系统的机械电路和控制保护电路也相对复杂，因此高压直流输电换流阀水冷系统运行起来存在很大隐患。

        （国网蒙东检修公司伊克昭换流站内蒙古通辽 028000）
        摘要：高压直流输电换流阀水冷系统是直流变换器的独特辅助系统，该系统的机械电路和控制保护电路也相对复杂，因此高压直流输电换流阀水冷系统运行起来存在很大隐患。本文利用±800kV伊克昭换流站双极阀冷却系统的实例，分析并研究换流阀冷却系统的运行原理以及系统泄漏可能出现的故障，提出正确合理的解决办法，进一步解决高压直流输电换流阀冷却系统泄漏的问题。
        关键词：高压直流；水冷系统；泄露；检测方法
        引言
        随着高压直流输电的规模日渐扩大，加之高压直流输电系统额定电压的增长，直流输电单元中对换流阀水冷系统的回流阀和水冷却装置的需求也随之增加。该系统在运行过程中难免经常发生故障，因此针对高压直流换流阀水冷系统泄漏，需要找出合适的检测方法与步骤，并制定相关标准让现场运维人员检测方法更加标准、规范。
        一、换流阀水冷系统泄漏常见的故障以及解决措施
        （一）高端阀冷自动泄流阀
        高端阀冷却系统泄流量较长时间内没有发生变化，因此初步怀疑是由于自动泄流阀出现异常导致冷却系统无法正常泄流，进而使得外冷水中杂质含量上升，引起电导率的增大，从而造成冷却水塔结垢的后果，对阀冷却效果造成影响。通过进一步检查，发现自动泄流阀的各项功能都为正常运行状态。
        （二）高端阀冷膨胀水箱水位传感器
        高端阀冷却控制面板的显示结果表明，膨胀水箱的水位测量差值满足3%的输入故障定值，因此信号无法正常复位。查找膨胀水箱所对应的的高端阀冷水系统屏柜内相应的端子接线并予以固定之后，再次查看控制面板内测量膨胀水箱水位，结果显示差值在正常范围之内。
        （三）高端冷却塔风扇皮带传感器
        观察到监控系统内高端冷却塔呈黄色闪烁信号状态，同时显示皮带也出现异常状况，然而现场高端冷却塔风扇却在正常工作，因此可判断高端冷却塔风扇皮带传感器故障。更换传感器接头之后，皮带恢复正常运行[1]。
        （四）高端阀冷系统外冷水系统
        检测发现，并与历史数据相比较，极1高端阀冷系统外冷水系统排水量显著增大，固怀疑问题出现于电动球阀。对其进行检查之后发现该组控制回路上的两条线反接，导致泄水流量异常。将线对调之后，泄流量恢复正常流量。
        （五）高端阀冷系统内冷水系统
        数据显示三个月内在其他阀组补水泵皆未启动的情况下，高端阀冷系统补水泵一共启动了9次，因此可推断该阀组存在漏水的问题，严重者会损害设备，导致冷却效果异常。漏水现象加剧则会导致补水箱供不应求，最终出现膨胀水箱液位低跳闸的后果。对所有可疑点进行排查检修之后，成功消除漏水点。
        二、标准检测方法体系
        （一）内冷水系统检修与维护
        1、补水箱。在更换补水箱中的水时，应当严格执行《阀门冷系统辅助材料管理办法》中的规定，在换水过程中应当保证异物不进入其中。除此之外，为了达到外壁干净无垢的效果，在对水箱进行清洁时，需用净水仔细清洁箱体外壁。

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对于水箱内壁，应当使用补充水进行清洁，保证水箱内无异物残留。
        2、主过滤器。该步骤应当在阀塔检修工作完成之后再进行，需对滤芯进行仔细检查、认真清理，避免破损腐蚀的状况出现，充分保持滤芯的完好性，同时还应当防止杂物塞堵滤芯的现象发生。在对主过滤器检修完成之后，需对主回路压力进行检测，若结果正常，则符合要求。
        3、离子交换回路过滤器。定期更换离子交换回路过滤器的棉质滤芯，并进行检查与清洗。测量离子交换回路的流量，若正常则表明符合相应要求。
        4、离子交换器。此项工作较为复杂，要求检查连接处、流量和电导率、更换树脂等，以避免漏水现象出现。流量和电导率均在正常范围内，符合要求。
        5、膨胀水箱。要求箱体内外壁无污垢异物残留，水箱无漏水现象，进出水阀门能正常工作。
        6、内冷水管道与阀门。主要是指检查管道的外观，通过加压试验判断主水管管道是否漏水，阀门位置是否正确。以上功能都正常则可保证主水管管道功能正常。
        （二）外水冷系统的检修与维护
        1、喷淋水池。需充分保持水池的干净，不存在藻类等异物，同时还应当检测喷淋水池的水位是否正常。
        2、冷却塔。主要包含外观检查、污垢清理、渗漏检测等工作。所有功能均正常才符合相关要求[2]。
        3、外水冷泄水系统。该项工作需要检查设备表面是否存在渗水，排水系统是否正常，管路是否堵塞，是否有腐蚀现象，保证各项指标都在正常水平。
        （三）阀冷系统旋转设备的检修与维护
        主要指主泵的检修与维护。保证水泵和电机的震动、温度均符合标准；各个密封面均不漏水漏油。除此之外，电源线应当未老化和损伤，接线盒内干净清洁。主循环泵也应当符合清洁无异物的标准。
        （四）动力电源系统的检修与维护
        元件的温度、标识、电缆标号是否正常，元器件表面是否积灰，变频器工作是否异常，接线是否可靠连接，这些都是动力电源系统检修与维护过程中应当检测的因素。
        三、结束语
        笔者根据直流换流站相关工作经验，介绍了如何应对在高压直流输电换流阀冷却系统运行过程中可能出现的问题以及故障，并提出相对应的处理方法，同时对高压直流输电换流阀水冷系统泄漏检测与维护的方法和步骤进行了分析讨论，制定了相应的标准，进一步规范了现场运维人员检测方法，能在一定程度上对提高高压直流输电换流阀水冷系统维护水平有所帮助。
        参考文献
        [1]张蕙峰, 冷明全, 杨世贵. 特高压直流换流阀水冷系统渗漏水问题的处理[J]. 黑龙江电力, 2016(6).
        [2]王辉, 闰兴龙, 王强,等. 高压直流输电工程换流阀水冷系统模拟与分析[J]. 科技风, 2018, 368(36):235.
        作者简介
        魏中奥 (1993.9-)大学本科   男汉族山东菏泽国网蒙东检修公司伊克昭换流站助理工程师，研究方向:换流站检修二次。