一种阀塔用监测仪及使用该监测仪的换流阀的制作方法

本发明涉及一种阀塔用监测仪及使用该监测仪的换流阀。

背景技术：

特高压直流输电是国家电力系统的重要组成部分，而换流阀设备是特高压直流输电系统中的核心设备，因此，换流阀设备的安全可靠运行直接关系到电力系统的正常运行，甚至会影响到国民经济的发展。对设备的运行状况进行巡检是确保设备安全工作的重要途径，通过巡检可以及时发现设备缺陷和危及安全的隐患，进而能够有计划地制定维修及消缺方案，从而提高换流阀设备抗风险能力。换流阀设备是大能量输送系统，而且是在高电压、大电流的状况下进行能量输送，这就导致了换流阀设备中存在很多发热元器件及放电部件，在设备运行过程中，出现过热元器件或者不合理的放电现象，设备就存在危及安全运行的隐患，如果能够对设备进行实时巡检，及时精确发现设备运行过程中出现的异常，就可以制定有效措施消除隐患，保证设备的长期安全运行，因此对设备进行精确的发热和放电现象进行巡检至关重要。

对换流阀设备的巡检主要经历了两个发展阶段，早期主要是由设备运行人员直接进入阀厅，在巡检通道内，使用相关仪器对设备进行远距离监测，这种巡检方案存在很大的弊端，首先，阀厅内属于强电场、强磁场的密闭环境，人员长时间待在这种环境内有害健康，其次，阀塔设备是复杂的立体空间结构，在巡检通道内进行巡检，由于立体空间内设备的重叠和遮挡，这就导致了巡检盲区很大，巡检效果不好，最后，由于巡检通道和阀塔距离较远，极大地降低了巡检的准确性。基于早期换流阀设备巡检方法的缺陷，近几年发展出了一种自动巡检装置，具体实施办法是在靠近阀塔的阀厅墙壁上安装导轨式监测仪，这种巡检方法克服了运行设备有损巡检人员健康的巨大缺陷，同时缩小了监测仪器和阀塔的距离，进而提高了巡检的精准度，但是自动巡检装置仍然克服不了巡检盲区的缺陷，而且精确度有待提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种阀塔用监测仪，以实现对阀塔元器件的临近监测；还提供一种使用该监测仪的换流阀。

为实现上述目的，本发明阀塔用监测仪的技术方案是：

阀塔用监测仪的方案一：一种阀塔用监测仪，包括用于安装在阀塔上的固定座，固定座上设有安装座，安装座上设有用于检测阀塔对应元器件的检测元件，检测元件包括用于对阀塔对应元器件进行测温的红外测温仪、用于对阀塔对应元器件放电现象进行检测的放电紫外检测仪和拍摄阀塔对应元器件的摄像仪中的至少一个。

本发明提供的阀塔用监测仪包括用于安装在阀塔上的固定座，安装座设于固定座上且设有检测元件，检测元件包括红外测温仪、放电紫外检测仪和摄像仪中的至少一个，使用时，将监测仪安装在阀塔上，能够实现对阀塔元器件的临近监测，提高了巡检的精确度。同时，当检测元件包括红外测温仪、放电紫外检测仪和摄像仪中的两个以上时，还能够对阀塔对应元器件的多个参数进行检测，实现了多参数全面化监测。

阀塔用监测仪的方案二：在方案一的基础上，监测仪还包括设于检测元件外部的屏蔽罩，屏蔽罩上设有供检测元件探测的探测窗口。

阀塔用监测仪的方案三：在方案一或方案二的基础上，屏蔽罩包括用于屏蔽阀塔电场的屏蔽罩外层和用于屏蔽阀塔磁场的屏蔽罩内层。

阀塔用监测仪的方案四：在方案二的基础上，检测元件包括红外测温仪、放电紫外检测仪和摄像仪中的至少两个且沿安装座周向间隔布置，所述安装座通过过渡支架与固定座相连以使检测元件与探测窗口对应布置，所述过渡支架与固定座相对转动设置以对安装座进行周向转动调整，安装座转动设于过渡支架上以对安装座进行俯仰转动调整。

通过对安装座进行周向转动调整和俯仰转动调整，能够调整安装座使检测元件与探测窗口对应布置对阀塔对应元器件进行探测。

阀塔用监测仪的方案五：在方案四的基础上，所述过渡支架通过减震结构与固定座相连。

阀塔用监测仪的方案六，在方案四的基础上，所述过渡支架上设有转动驱动及对外接口模块，安装座上设有信号接口模块。

本发明换流阀的技术方案是：

换流阀的方案一：一种换流阀，包括阀塔和阀塔用监测仪，监测仪包括安装在阀塔上的固定座，固定座上设有安装座，所述安装座上设有用于检测阀塔对应元器件的检测元件，检测元件包括用于对阀塔对应元器件进行测温的红外测温仪、用于对阀塔对应元器件放电现象进行检测的放电紫外检测仪和拍摄阀塔对应元器件的摄像仪中的至少一个。

换流阀的方案二：在方案一的基础上，监测仪还包括设于检测元件外部的屏蔽罩，屏蔽罩上设有供检测元件探测的探测窗口。

换流阀的方案三：在方案一或方案二的基础上，屏蔽罩包括用于屏蔽阀塔电场的屏蔽罩外层和用于屏蔽阀塔磁场的屏蔽罩内层。

换流阀的方案四：在方案二的基础上，检测元件包括红外测温仪、放电紫外检测仪和摄像仪中的至少两个且沿安装座周向间隔布置，所述安装座通过过渡支架与固定座相连以使检测元件与探测窗口对应布置，所述过渡支架与固定座相对转动设置以对安装座进行周向转动调整，安装座转动设于过渡支架上以对安装座进行俯仰转动调整。

换流阀的方案五：在方案四的基础上，所述过渡支架通过减震结构与固定座相连。

换流阀的方案六：在方案四的基础上，所述过渡支架上设有转动驱动及对外接口模块，安装座上设有信号接口模块。

换流阀的方案七：在方案一的基础上，阀塔包括多层功率组件，各层功率组件上均设有所述的监测仪。

附图说明

图1为本发明换流阀实施例中阀塔的示意图；

图2为本发明换流阀实施例监测仪的外形图；

图3为本发明换流阀实施例监测仪中过渡支架与安装座的装配示意图；

图4为本发明换流阀实施例监测仪中转动驱动及对外接口模块、信号接口模块的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的换流阀的具体实施例，如图1至图4所示，换流阀包括阀塔，阀塔包括多层功率组件，在各层功率组件上设置有监测仪。

监测仪包括安装在阀塔上的固定座1和通过减震结构2与固定座1相连的安装座8，安装座8的外周上间隔设置有红外测温仪11、放电紫外检测仪10和摄像仪9，红外测温仪11能够对阀塔相应的元器件进行测温，放电紫外检测仪10能够对阀塔相应的元器件的放电情况进行检测，摄像仪9能够拍摄阀塔相应元器件的实时工况照片，实现了多种参数的监测。减震结构2的存在能够减小阀塔震动对安装座的震动作用，使监测结果更加准确。在固定座1上连接等电位线，消除悬浮电位。

阀塔内的工作环境是强电场、强磁场，这种工况会严重影响到精密监测仪器的精度和使用寿命。在减震结构上还安装有屏蔽罩，安装座位于屏蔽罩内，屏蔽罩包括外层3和内层4，外层3是为了屏蔽阀塔的电场，内层4是为了屏蔽阀塔的磁场。屏蔽罩能够使红外测温仪11、放电紫外检测仪10和摄像仪9不受阀塔内工作环境的影响，提高了监测仪器的监测精度和使用寿命。在屏蔽罩上设有弧形的探测窗口5，探测窗口5与安装座8对应开设。

本实施例中，安装座8通过过渡支架6与减震结构2相连，过渡支架6通过第一转动副与减震结构2相连，安装座8通过第二转动副与过渡支架6相连，第一转动副的轴线垂直于第二转动副的轴线。安装座8能够绕第二转动副轴线发生转动，调整安装座8的俯仰角度，过渡支架6能够绕第一转动副的轴线转动，使安装座8能够绕第一转动副的轴线转动。通过调整安装座8的周向角度和俯仰角度，使安装座8具有多个空间几何角度。能够使红外测温仪11、放电紫外检测仪10和摄像仪9中的一个与探测窗口5对应布置，对阀塔对应元器件进行检测。

在过渡支架6上设有转动驱动及对外接口模块12，在安装座上还设有信号接口模块13，能够与控制系统进行信息交换，控制安装座本体及过渡支架的转动，受控制系统的驱动进行对应的操作。

使用时，调整安装座8的角度，使红外测温仪11、放电紫外检测仪10和摄像仪9交替与探测窗口对应，例如需要对阀塔的对应元器件的温度进行检测时，使红外测温仪能够与探测窗口对应，对阀塔的相应元器件的发热情况进行监测，以此类推。能够红外测温仪11、放电紫外检测仪10和摄像仪9交替工作，可以根据实际需要监测不同的参数。

由图1可以看出，在安装监测仪时，根据换流阀阀塔的多层叠加布置的结构，采用全新的监测仪器固定点，在阀塔的各层功率组件上依次布置有第一监测仪14、第二监测仪15、第三监测仪16和第四监测仪17，各监测仪的结构相同。在阀塔的每层上均安装固定有上述的监测仪，分层对阀塔进行监测，消除了因阀塔元器件叠加或遮挡而造成的监测盲区，真正做到了零盲区的巡检监测，同时本实施例的监测仪能够对阀塔的元器件的发热及放电现象进行巡检监测，实现了对设备隐患的全面普查，巡检工作真正实现了全景式，做到了安全隐患的零遗漏，可以确保换流阀设备的长期安全运行。

本实施例的阀塔集成了自动巡检装置无需巡检人员直接进入阀厅这一特点，通过把监测仪安装在每层上实现对设备的自动巡检，并进行近距离的观察和监测，一方面让巡检人员从繁重的巡检工作中解放出来，从而把工作重心转移到对监测结果的观察和分析上，工作的效率得到了极大的提高，工作的有效性也得到了质的飞跃，另一方便，巡检人员不再直接进入阀厅，只需要在后台观察和分析巡检结果，避免了设备对巡检人员健康的伤害。

巡检的精确度直接影响到隐患的评价，因此，精确度是巡检工作追求的重要指标，对于换流阀设备元器件发热及放电现象的巡检，巡检精确度直接受制于监测仪与被监测目标的距离，距离越近，监测精度越高，为了尽可能提高监测的精确度。本实施例中，监测仪直接布置在阀塔内部，近距离进行监测。同时设置了屏蔽罩和减震结构，能够实现监测仪的长期高精度工作。

本实施例中，红外测温仪、放电紫外检测仪和摄像仪构成了检测元件，在其他实施例中，检测元件可以包括上述三者的其中一个，此时，检测元件不需要进行俯仰调整和周向调整。在其他实施例中，检测元件可以包括上述三者的任意两个。

本发明阀塔用监测仪的具体实施例，监测仪与上述实施例中的结构一致，其内容在此不再赘述。