专利名称：一种直流换流阀漏水监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种漏水检测装置，具体涉及一种电力系统直流换流阀的冷却水漏水检测装置。
背景技术：
直流换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端 得到期望的直流电压和实现对功率的控制，其价值约占换流站成套设备总价的22 25%。 直流换流阀在运行过程中，其内部的饱和电抗器、晶闸管、阻尼电阻、直流均压电阻产生较 大的功耗，使设备发热严重；为此必须采用一定的冷却技术保证直流换流阀的安全可靠运 行。早期的直流换流阀采用风冷和油冷，这两者都有比较大的缺点。风冷无法满足现在大 容量直流换流阀设备，油冷使直流换流阀阀厅难以保证清洁，目前变电站要求无油化。最近 十年直流换流阀采用了水冷技术，在各个方面比风冷和油冷都有很大的优势。冷却水总容 量对直流换流阀散热效果有着重大的影响，在冷却水流速不变的前提下，直流换流阀散热 能力与冷却水总容量成正比。但是由于直流换流阀冷却水管接头很多，而且直流换流阀内 部冷却水管大都为非金属水管，散热器是铝制品，直流换流阀电流不是恒定值，电流的变化 导致水温变化，虽然水冷系统可以根据阀进水温度进行调节，但是正常工况下阀冷却水温 度还有一些波动，而且直流换流阀还有启动和停止阶段，此时冷却水温度发生巨大的变化。 由于冷却水管与散热器材料不同，膨胀系数不同，在运行中可能使直流换流阀冷却水管漏 水，，将可能导致直流换流阀过热，影响直流换流阀安全，甚至导致直流换流阀被迫停运。为确保直流换流阀冷却水系统正常运行，目前都使用了直流换流阀漏水监测技 术。传统的直流换流阀漏水监测设备安装在直流换流阀塔底部，直流换流阀漏水监测设备 为有源设备，监测到直流换流阀漏水时，向阀基电子(VBE)设备发送报警或者跳闸信号。由 于直流换流阀塔底部处于高电位，为有源漏水监测设备提供能量比较困难；为此通常采用 激光送能的方式为漏水监测设备提供所需的能量。但激光送能方式造价高，漏水监测设备 电子器件比较多，存在故障的可能性。如果采用电磁送能方式，则由于直流换流阀塔底部为 直流输电电压最高的部位，通常因为隔离电压很高而放弃。
实用新型内容为解决现有技术中直流换流阀激光检测装置造价高、电子部件多的问题，本实用 新型提供一种无电子器件、纯机械构造的简单换流阀漏水检测装置，具体方案如下，一种直 流换流阀漏水监测装置，包括光缆、光发射器和光接收器，其特征在于，所述直流换流阀底 部安装有集水装置，所述集水装置包括集水桶、浮体和遮光板，所述遮光板上有透光孔，所 述光发射器和光接收器安装在透光孔的两边，所述光发射器和光接收器通过光缆与阀基电 子(VBE)上的漏水监测逻辑电路4连接。本实用新型的另一优选方式所述光发射器和光接收器有两套，所述透光孔包括 报警孔、跳间孔，报警孔、跳间孔形状为长条形，跳间孔的长度大于报警孔的长度，所述两套光发射器和光接收器分别安装在报警孔和跳间孔的两端并通过光缆与所述漏水监测逻辑 电路连接。本实用新型的另一优选方式所述跳闸孔和报警孔的长边与遮光板的纵轴线平行 且顶部位于同一水平位置。本实用新型的另一优选方式所述报警孔和跳闸孔位于同一竖直轴线上。本实用新型的另一优选方式所述浮体与遮光板为一体式。本实用新型的另一优选方式所述集水桶为换流阀基座上的凹坑。本方案在直流换流阀的底部安装一个集水装置，在集水装置中安置浮体，配合漏 水的多少，浮体即上升相应高度，利用光发射、接收原理，浮体上遮光板的透光孔随着水位 的上升会将连通的光挡住，水位的高低决定遮光板能否透过光信号，从而测出了漏水的多 少。在报警孔和跳闸孔均无返回信号时逻辑电路才发出跳闸命令，大大减小了误动的可能 性。本方案的漏水监测设备工作时无需外部能量，部件中没有任何电子器件，只有简单的机 械部件，具有结构简单且可靠性高等特点，可以监测直流换流阀漏水情况，根据漏水严重情 况给出报警或者跳闸信号。
图1本实用新型结构示意图图2本实用新型遮光板报警孔、跳闸孔不同开孔位置示意图具体实施方式
如图1所示，本方案的直流换流阀漏水监测装置按其安装位置可分为两部分，安 装在直流换流阀塔底部的是漏水探测部分，包括集水桶1、浮体2、遮光板3、两套光发射器 8、光接收器9，其中遮光板3上开有两个孔，按报警的级别分为报警孔6、跳闸孔7，报警孔6 和跳闸孔7都为长方形孔洞，且跳闸孔7比报警孔6长，这样可以体现不同的报警效果，而 且采用长方形或类似孔，可以允许光线在一个幅度内晃动，当超过以幅度的才会发出相应 的报警信号。浮体2安装在集水桶1内，遮光板3安装在浮体2上，光发射器8和光接收器 9成对的分别安装在报警孔8和跳闸孔9的两端。另一部分是漏水监测逻辑电路4部分， 安装在阀基电子(VBE)侧，处于地电位，通过光缆5与光发射器8、光接收器9连接，逻辑电 路4发出频率为20Hz的脉冲信号，通过光缆5传到光接收器9上，由光接收器9将光信号 再传给报警孔6、跳间孔7另一端的光发射器8上，光发射器8接到信号后会再回馈到逻辑 电路4，形成一个回路，本装置利用光信号回路的通断来判断是否漏水。本方案中的集水桶可以是一个容器，也可以直接在直流换流阀塔底部基座上开一 凹坑，形成积水区，再将浮体等部件安装里面。本方案中的浮体和遮光板可以做成一体式。逻辑电路的判定中，可以设定光接通来为报警信号，也可以设被遮挡为报警信号， 只需要更改遮光板即可。报警孔、跳闸孔的位置可以有多种布置方式，如报警孔、跳闸孔的 顶部位于同一水平位置上，此时报警孔、跳间孔的长边与遮光板的纵轴平行；也可以将报警 孔、跳间孔安排在遮光板同一纵轴线的上、下位上。以上实施方式中光发射器、光接收器都 分别位于报警孔、跳闸孔的 两边，当报警孔、跳闸孔的位置关系改变时，只需要改变光发射器、光接收器的位置即可，只要能使光发射器和光接收器之间的光实现连通或遮挡即可。本装置工作过程如下正常情况首先从阀基电子(VBE)的漏水监测逻辑电路发出频率为20Hz的脉冲 信号，经高压光缆将信号送到直流换流阀塔底部的光接收器上。若光信号通过报警孔、跳闸 孔，则另一端的光发射器会把该信号回馈给阀基电子(VBE)的漏水监测逻辑电路板上，表 明一切正常。报警情况若直流换流阀漏水，则水会把浮体抬高，进而遮光板升高，光接收器发 出的光被逐渐上升的报警孔挡住，报警孔另一端的光发射器不能接收到光信号，当漏水监 测逻辑电路接收不到报警孔光发射器回馈的光信号，但可以接收到跳间孔一端光发射器回 馈的信号时，就会发出报警信号。跳闸情况若直流换流阀漏水，则水会把浮体抬高，此时遮光板升高，水位的抬高使遮光板将报警孔、跳间孔一端的光接收器发出的光信号都挡住，报警孔与跳间孔另一端 的光发射器不能接收到光信号，当漏水监测逻辑电路同时接收不到报警孔和跳间孔光发射 器返回的光信号时，就会发出跳闸信号。
权利要求一种直流换流阀漏水监测装置，包括光缆(5)、光发射器(8)和光接收器(9)，其特征在于，在直流换流阀底部安装有集水装置，所述集水装置包括集水桶(1)、浮体(2)和遮光板(3)，所述遮光板(3)上有透光孔，所述光发射器(8)和光接收器(9)安装在透光孔的两边，光发射器(8)和光接收器(9)通过光缆(5)与阀基电子(VBE)上的漏水监测逻辑电路(4)连接。
2.如权利要求1所述的漏水监测装置，其特征在于，所述光发射器(8)和光接收器(9) 有两套，所述透光孔包括报警孔(6)、跳闸孔(7)，报警孔(6)、跳闸孔(7)形状为长条形，跳 闸孔(7)的长度大于报警孔(6)的长度，所述两套光发射器⑶和光接收器(9)分别安装 在报警孔(6)和跳闸孔(7)的两端并通过光缆(5)与所述漏水监测逻辑电路(4)连接。
3.如权利要求2所述的漏水监测装置，其特征在于，所述跳闸孔(7)和报警孔(6)的长 边与遮光板(3)的纵轴线平行且顶部位于同一水平位置。
4.如权利要求2所述的漏水监测装置，其特征在于，所述报警孔(6)和跳闸孔(7)位于 同一竖直轴线上。
5.如权利要求3或4所述的漏水监测装置，其特征在于，所述浮体(2)与遮光板(3)为 一体式。
6.如权利要求5所述的漏水监测装置，其特征在于，所述集水桶(1)为换流阀基座上的 凹坑。
专利摘要本实用新型公开一种直流换流阀漏水监测装置，具体涉及一种电力系统直流换流阀的冷却水漏水检测装置。在直流换流阀底部安装有集水装置，集水装置包括集水桶、浮体和遮光板，遮光板上有透光孔，透光孔的两边分别安装光发射器和光接收器，光发射器和光接收器通过光缆与阀基电子(VBE)上的漏水监测逻辑电路连接。本方案的漏水监测设备工作时无需外部能量，部件中没有任何电子器件，只有简单的机械部件，具有结构简单且可靠性高等特点，可以监测直流换流阀漏水情况，根据漏水严重情况给出报警或者跳闸信号。
文档编号G01M3/28GK201569553SQ20092027748
公开日2010年9月1日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者汤广福, 王华锋, 袁洪涛 申请人:中国电力科学研究院