一种集装箱式statcom水冷系统漏水监测装置制造方法
【专利摘要】一种集装箱式STATCOM水冷系统漏水检测装置，水冷系统包括阀组集装箱内安装在阀组侧面的一、二级水管，在一、二级水管下方，设有以聚酯塑料板制作、槽内底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水传感器探头，漏水传感器探头的输出二次电缆与一漏水监控板相连，漏水监控板由220kV交流电源经开关电源变换为15V直流电源后供电，漏水监控板的信号接点开出给安装在集装箱外部的旋转指示灯回路，用于声光告警。本实用新型体积小，结构简单可靠易行，反应灵敏，在微渗情况下依然可以快速检测，可保证出现水泄露后迅速发出告警信号，供运行人员决策是否采取停电措施。
【专利说明】—种集装箱式3了八了000水冷系统漏水监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种密闭带电环境中的集装箱式31^1(1)1水冷系统漏水监测装置。
【背景技术】
[0002]81^X001-静止同步补偿器(义社丨。87110^0110118 03即6118社01'，简称 31711(1)1)
是当今无功补偿领域最新技术的代表，属于灵活柔性交流输电系统￠:13)的重要组成部分。3111(1)1的基本原理就是利用可关断大功率电力电子器件组成自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上，通过电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成与交流侧电网同频率的输出电压，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，控制其输出的无功电流，实现对电网的动态无功补偿，稳定电网电压。
[0003]大容量高电压等级的31^1(1)1常采用链式结构，即若干个桥式电路串接，其核心元件为大功率电力电子开关器件。以南方电网一期3111(1)1工程为例，其采用的即是电子注入增强门极晶体管(巧以)，额定参数为150(^/1700^。南方电网一期31^1(1)1工程由2组三角形接法的链式31^1(1)1装置并接而成，每组31^1(1)1额定容量为1001妨！'、额定电压为35”，每组31^1(1)1的每相均由27个功率单元串接而成，每个功率单元中有4个构成电压式桥式电路。额定容量运行时，每个承受的电流有效值为953八，短时1.5倍过负荷运行时每个12以承受的电流有效值为14301正常运行时，每个12以按照脉冲控制器发出的3？丽触发脉冲命令进行50！！2频率的开通和关断。且由于整套31^1(1)1具备401妨171118的无功调节速度，3？丽触发脉冲也在实时变化，每个叩81'在每个时刻点通过的电流值均在快速变化。高频的通断，以及实时的电流变化，除了要求所选用的具有极强的熄弧能力外，还需配备专门的散热系统。南方电网一期3111(1)1工程，即采用的是强流水循环冷却系统带走1261工作中散发的热量。具体方式是，利用双面散热、平板压接式电极引出结构，在两侧各装设一块散热片，散热片采用中空双螺旋水道结构设计，通过水泵强流推动散热片中的水循环带走12^散发的热量。
[0004]南方电网一期31^1(1)1工程采用集箱式结构，即每相27级功率单元首尾相连后安装在阀组集装箱内部，水冷系统泵机的控制系统安装在专用水冷集装箱，水冷集装箱与阀组集装箱通过外部进出主水管相连。在阀组集装箱内部，水冷系统共分为三级水管，一级水管从主水管取水后供同一层的6个阀组使用，二级水管从一级水管取水后供本阀组使用，而三级水管从二级水管取水后送出密封的相模块中给散热片使用。由于集装箱内的27级功率单元处于高压大电流运行状态，而水冷系统各级水管间采用转接方式，若出现转接处密封不好或堵塞的情况，在强水压作用下会产生渗水漏水的情况。暴露在空气的去离子水很快失去非导电性，即使少量的附着，也会使原本的绝缘体变成导体，引起电气短路，引发装置的烧毁。最有效的方式，即是针对集装箱式3111(1)1的结构特点，研发专用微量漏水监测装置实时监测集装箱内情况。针对相模块内部三级水管微渗的漏水检测装置已有相关文献论述，本申请将介绍一、二级水管微量漏水的监测装置。
[0005]现有的漏水检测方法，主要是压力、流速、湿度检测等方式，但主要适用于主管道和电气空间距离较大的地方，且在高流速大压力情况下的微渗情况反应不够灵敏。
[0006]另外，还有的就是吸水性的物质检测，主要是通过一些物质在遇水后物理或化学特性发生改变的方式进行判别，但存在着反应速度慢及不可重复使用的弊端。
[0007]现有的各种方法虽然可以进行水系统的漏水监测，但均不适用于密闭带电环境中的漏水微渗检测，检测灵敏度、可靠性、速度也不满足要求。
实用新型内容
[0008]本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种集装箱式3111(1)1水冷系统漏水监测装置，其体积小，结构简单可靠易行，反应灵敏，在微渗情况下依然可以快速检测，可保证出现水泄露后迅速发出告警信号，供运行人员决策是否采取停电措施。
[0009]解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0010]一种集装箱式31^1(1)1水冷系统漏水检测装置，所述的集装箱式31^1(1)1水冷系统包括阀组集装箱内安装在阀组侧面的一、二级水管，其特征是:在所述的一、二级水管下方，设有以聚酯塑料板制作、槽内底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水传感器探头，漏水传感器探头的输出二次电缆与一漏水监控板相连，漏水监控板由220”交流电源经开关电源变换为157直流电源后供电，漏水监控板的信号接点开出给安装在集装箱外部的旋转指示灯回路，用于声光告警。
[0011]所述的集水槽外部为弧形结构，内部采用倒梯形结构，在中心形成一个最低的30111X 40.11小平台，漏水传感器探头倒立安装在集水槽内部最低平台位置。
[0012]所述的漏水监控板组成和连接关系为:一开关电源将220”交流电源变换为15乂直流电源后加在串联的分压电阻I？和继电器线圈XI电路两端，其中继电器线圈XI的两端又并联有一二极管，二极管正极端接开关电源公共端，其反向击穿电压为307，用作防止开关电源故障引起继电器线圈过压烧毁，所述分压电阻I？阻值大于继电器线圈电阻的4倍，平时继电器线圈1(1达不到动作电压，继电器线圈的常开辅助接点开关见处于断开状态，常开辅助接点开关01控制旋转指示灯。
[0013]所述的漏水传感器探头有两根金属探针，其间距为10111，安装时要求探针紧贴集水槽平台的底板。
[0014]工作原理:
[0015]水冷系统正常运行时，在水泵的作用下，根据进出主水管的水温差采用不同的水压控制三级水管中的水流速度，以保证中多余热量被及时带走。水冷系统中装设中的为高纯水，并采用去离子机将冷却水去离子化，形成绝缘度很高水，可满足在带电运行的环境中流通。
[0016]当一、二级水管接口处出现松动、密封不好，或堵塞以及水管划痕引起水管破裂，引起一、二级水管渗水时，流出的水暴露在空气中，与灰尘接触会迅速丧失绝缘性，变成可流动的电导体。由于一、二级水管装设在阀组侧面，通过在最底层阀组水管下方安装弧形集水槽，可以收集到从上方水管滴落的渗漏水。聚酯塑料板的低吸附性，以及集水槽的内部的倒梯形设计，可以将收集的水迅速聚集在最低平台。
[0017]失去绝缘性的水，即使只有几毫升，也可将漏水传感器探头的两根金属探针导通，从而连通漏水监控板控制电路，短接继电器线圈励磁回路的分压电阻，使得继电器线圈在15乂直流电压下达到启动条件而动作，闭合串接于告警回路中的继电器常开接点。告警回路由220”交流电源供电，中间串接漏水监控板中继电器的常开接点和旋转指示灯，当继电器常开接点闭合后，告警回路连通，安装于集装箱外的旋转指示灯发出声光告警信号。
[0018]针对水冷系统水管在集装箱内面积大，采用集水槽和漏水传感器探头分散布置，漏水监测板、开关电源、交流电源和旋转指示灯集约化配置，来保证全范围的漏水监测。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0020]1)利用了去离子水在空气中迅速丧失绝缘性变成电的良导体的特性，用金属探针的漏水传感器将漏水问题转化为电路问题，保证了检测的快速性和可靠性。
[0021]2)采用倒梯形内部结构的集水槽设计，将泄露的水汇聚在中间最低的小平台，利用漏水传感器探头的两根间距1挪金属探针，实现微量水的检测，保证了检测的灵敏度。
[0022]3)采用集水槽和漏水传感器探头分散布置，其它部分集约化配置，实现了全范围的漏水监控，结构简单，空间占用和资金投入少。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为阀组集装箱侧视图；
[0024]图2为内部倒梯形集水槽及漏水传感器探头安装位置示意图；
[0025]图3为漏水监测装置电路结构图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图1-3对本实用新型的一种集装箱式水冷系统漏水监测装置作进一步描述:
[0027]高压大容量的常采用链式结构，采用多级功率单元串联连接，安装时常采用塔式结构。对于351^/200-2^的链式31^1(1)1，采用2组三角形结构时，每相由27级功率单元首尾相连串接而成，如图1所示。安装于集装箱内的31^1(1)1装置，结构紧凑，给1261散热用的水冷系统一、二级水管安装在功率单元侧面。由图1可知，4或5个功率单元从上至下堆集为1个阀塔。根据水从水管中泄露后自上而下滴落的特点，同时考虑电气安全距离，只需要在最底层功率单元的下端，即阀塔底部装设集水槽。
[0028]本实用新型的集装箱式3111(1)1水冷系统漏水检测装置实施例，包括在所述的一、二级水管下方，设有以聚酯塑料板制作、槽内底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水传感器探头，漏水传感器探头的输出二次电缆与一漏水监控板相连，漏水监控板由220”交流电源经开关电源变换为157直流电源后供电，漏水监控板的信号接点开出给安装在集装箱外部的旋转指示灯回路，用于声光告警。
[0029]集水槽外部为弧形结构，内部采用倒梯形结构，在中心形成一个最低的3(3111X40111小平台，漏水传感器探头倒立安装在集水槽内部最低平台位置。
[0030]漏水监控板组成和连接关系为:一开关电源将220”交流电源变换为157直流电源后加在串联的分压电阻I？和继电器线圈謂电路两端，其中继电器线圈謂的两端又并联有一二极管，二极管正极端接开关电源公共端，其反向击穿电压为307，用作防止开关电源故障引起继电器线圈过压烧毁，所述分压电阻I？阻值大于继电器线圈电阻的4倍，平时继电器线圈1(1达不到动作电压，继电器线圈的常开辅助接点开关见处于断开状态，常开辅助接点开关01控制旋转指示灯；所述的分压电阻I？两端为输入端，外接漏水传感器探头的输出二次电缆。
[0031]漏水传感器探头有两根金属探针，其间距为1挪，安装时要求探针紧贴集水槽平台底板。
[0032]在31^1(1)1每个阀组集装箱中有6个阀塔，需要每个阀塔底部安装一套集水槽和漏水传感器探头。
[0033]水冷系统正常运行时，在水泵的作用下，根据进出主水管的水温差采用不同的水压控制三级水管中的水流速度，以保证中多余热量被及时带走。水冷系统中装设中的为高纯水，并采用去离子机将冷却水去离子化，形成绝缘度很高水，可满足在带电运行的环境中流通。当一、二级水管接口处出现松动、密封不好，或堵塞以及水管划痕引起水管破裂，引起一、二级水管渗水时，流出的水暴露在空气中，与灰尘接触会迅速丧失绝缘性，变成可流动的电导体。通过阀塔下方安装的弧形集水槽，可以收集到从上方水管滴落的渗漏水。如图2所示，集水槽内部采用倒梯形结构，在中心形成一个最低的30111X40111小平台，集水槽采用聚酯塑料板的低吸附性，可以将收集的水迅速聚集在小平台。漏水传感器探头倒立安装在集水槽平台中心位置，其间距为1挪的两根金属探针在微量水的情况下即可接通，短接至漏水监控板的控制回路。根据现场测试，只需10“的水，即可触发整套监控装置。
[0034]如图3所示，当无水泄露时，漏水传感器两个金属探头点为断开状态，开关电源供给漏水监控板的157直流电压通过继电器线圈励磁回路中的分压电阻I？和继电器线圈謂接通，由于分压电阻I？的阻值远大于继电器线圈直阻，继电器线圈XI达不到动作电压，继电器线圈的常开辅助接点开关01处于断开状态，告警回路不通。
[0035]当泄露的水聚集在集水槽小平台上，漏水传感器两个金属探头通过水连通，即将漏水检测板上的分压电阻被短接，的直流电压直接加在继电器线圈服两端，继电器动作，01合上，交流告警回路接通。
[0036]告警回路由220”交流电源供电，中间串接漏水监控板中继电器的常开接点和旋转指示灯，当继电器常开接点闭合后，告警回路连通，安装于集装箱外的旋转指示灯发出声光告警信号。
[0037]—个阀组集装箱内6个阀塔，每个阀塔各装设1个集水槽、1个漏水传感器探头，220”交流电源、157直流开关电源、漏水监控板、旋转指示灯共用。即集水槽和漏水传感器探头分散布置，各自监测，而电源、控制回路和告警回路集约化。当任意一个阀塔出现漏水时，对应的集水槽中的漏水传感器探头短路，整个监控回路和告警回路即可接通，集装箱外即可出现漏水告警信号。
[0038]集装箱式3从1'⑶1水冷系统本身有水压监测保护系统，主要针对于水冷系统较大量的漏水的紧急情况，主要用作报警和紧急跳闸的情况。本实用新型主要用于集装箱式81^X001水冷系统一、二级水管微渗的情况，此时由于泄露水量不多，水冷系统自有的水压监测不够灵敏，但微量的水也可能引起3111(1)1阀组元器件的短路烧毁。本实用新型专利的应用，可以协助运行人员及早发现集装箱式3111(1)1水冷系统微量水泄露的安全隐患，提前做出应急处理，可避免事故扩大化。
【权利要求】
1.一种集装箱式STATCOM水冷系统漏水检测装置，所述的集装箱式STATC0M水冷系统包括阀组集装箱内安装在阀组侧面的一、二级水管，其特征是:在所述的一、二级水管下方，设有以聚酯塑料板制作、槽内底部有最低凹位的集水槽，集水槽的最低凹位固定有漏水传感器探头，漏水传感器探头的输出二次电缆与一漏水监控板相连，漏水监控板控制一旋转指示灯。
2.根据权利要求1所述的集装箱式STATCOM水冷系统漏水检测装置，其特征是:所述的集水槽外部为弧形、内部为倒梯形，在内部中心形成一个最低的3cmX4cm小平台。
3.根据权利要求1或2所述的集装箱式STATCOM水冷系统漏水检测装置，其特征是:所述的漏水监控板组成和连接关系为:一开关电源将220kV交流电源变换为15V直流电源后加在串联的分压电阻R和继电器线圈KM电路两端，其中继电器线圈KM的两端又并联有一二极管，二极管正极端接开关电源公共端，其反向击穿电压为30V，用作防止开关电源故障引起继电器线圈过压烧毁，所述分压电阻R阻值大于继电器线圈电阻的4倍，继电器线圈的常开辅助接点开关DL控制旋转指示灯。
4.根据权利要求3所述的集装箱式STATCOM水冷系统漏水检测装置，其特征是:所述的漏水传感器探头有两根金属探针，其间距为1cm，安装时要求探针紧贴集水槽平台的底板。
【文档编号】G01M3/40GK204214623SQ201420614429
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】熊良璞, 陈泗贞, 刘洋, 莫浪娇, 杨德鑫, 刘乃齐, 邓效荣, 王传旭, 姚进岐 申请人:广东电网有限责任公司东莞供电局