一种柔性直流换流阀及其水冷在线监测系统的制作方法

本发明涉及特高压柔性直流输电工程领域，具体涉及一种柔性直流换流阀及其水冷在线监测系统。

背景技术：

1、柔性直流换流阀是特高压柔性直流输电工程的核心设备之一，在运行时换流阀阀塔中的阀层组成设备会产生大量热量，导致igbt等大功率电力电子元器件的温度急剧升高。为防止这些元器件因温度过高而损坏，换流阀专门配置有水冷系统对其进行冷却，以保证直流系统设备的安全稳定运行。但在阀塔内由于漏电流导致金属件被腐蚀，水管接头紧固不到位等原因，导致水冷管路出现渗漏、堵塞等。上述结果可能会导致电力电子元器件产生的热量不能及时疏散，对设备器件进行损伤，影响换流阀的正常运行，导致整个阀塔的停运检修。

技术实现思路

1、本发明提供了一种柔性直流换流阀及其水冷在线监测系统，用以解决柔性直流换流阀运行时水冷管路出现渗漏、堵塞不能及时得到处理的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：

3、本发明提供了一种柔性直流换流阀水冷在线监测系统，其特征在于，包括监测模块、通讯模块、后台监视系统；所述监测模块包括用于设置在换流阀水冷系统进水主路和回水主路上的进水主路流量传感器和回水主路流量传感器，以及用于设置在通向换流阀各阀层的进水支路和回水支路上的进水支路流量传感器和回水支路流量传感器；所述通讯模块用于将监测模块采集的数据传输给后台监视系统。

4、上述技术方案的有益效果为：本发明提供的一种柔性直流换流阀水冷在线监测系统，可实现对阀塔内部主水路和各层分支水路的进出水流量进行监测，如若水冷管路出现渗漏、堵塞导致的流量异常，可通过光纤通讯实时传送至监视后台报警，避免电力电子元器件产生的热量不能及时疏散，对设备器件进行损伤。

5、进一步的，进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值时，报水冷系统存在泄漏或堵塞故障；并进一步判断各支路的进水支路流量传感器的流量数值和回水支路流量传感器的流量数值，若某支路进水支路流量传感器的流量数值大于回水支路流量传感器的流量数值，且回水支路流量传感器的流量数值不为零，则报该支路发生泄漏故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值不为零，回水支路流量传感器的流量数值为零，则报该支路发生堵塞故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值为零，进水主路流量传感器的流量数值不为零，则报对应支路相邻的上游进水主路发生堵塞故障；若各支路均没有故障，且进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值，则报主路发生泄漏故障。

6、进一步的，所述通讯模块采用光纤传输数据，适于远距离传输，抗电磁干扰能力强。

7、进一步的，所述光纤利用现有igbt阀段与后台通讯槽盒路径布置，便于光纤布线，避免将光纤烫坏。

8、进一步的，所述进水主路流量传感器、回水主路流量传感器、进水支路流量传感器和回水支路流量传感器均采用夹钳式流量传感器，无需修改现有管线，安装便捷。

9、采用夹钳式流量传感器不仅能节省施工成本，还非常适用已有项目的改造。

10、本发明还提供了一种柔性直流换流阀，包括若干阀层和水冷系统，所述水冷系统包括进、回水主路以及通向对应阀层的进、回水支路，还包括监测模块、通讯模块、后台监视系统；所述监测模块包括用于设置在换流阀水冷系统进水主路和回水主路上的进水主路流量传感器和回水主路流量传感器，以及用于设置在通向换流阀各阀层的进水支路和回水支路上的进水支路流量传感器和回水支路流量传感器；所述通讯模块用于将监测模块采集的数据传输给后台监视系统。

11、上述技术方案的有益效果为：本发明提供的一种柔性直流换流阀，可实现对阀塔内部主水路和各层分支水路的进出水流量进行监测，如若水冷管路出现渗漏、堵塞导致的流量异常，可通过光纤通讯实时传送至监视后台报警，避免电力电子元器件产生的热量不能及时疏散，对设备器件进行损伤。

12、进一步的，进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值时，报水冷系统存在泄漏或堵塞故障；并进一步判断各支路的进水支路流量传感器的流量数值和回水支路流量传感器的流量数值，若某支路进水支路流量传感器的流量数值大于回水支路流量传感器的流量数值，且回水支路流量传感器的流量数值不为零，则报该支路发生泄漏故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值不为零，回水支路流量传感器的流量数值为零，则报该支路发生堵塞故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值为零，进水主路流量传感器的流量数值不为零，则报对应支路相邻的上游进水主路发生堵塞故障；若各支路均没有故障，且进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值，则报主路发生泄漏故障。

13、进一步的，所述通讯模块采用光纤传输数据，适于远距离传输，抗电磁干扰能力强。

14、进一步的，所述光纤利用现有igbt阀段与后台通讯槽盒路径布置，便于光纤布线，避免将光纤烫坏。

15、进一步的，所述进水主路流量传感器、回水主路流量传感器、进水支路流量传感器和回水支路流量传感器均采用夹钳式流量传感器，无需修改现有管线，安装便捷。

16、采用夹钳式流量传感器不仅能节省施工成本，还非常适用已有项目的改造。

技术特征：

1.一种柔性直流换流阀水冷在线监测系统，其特征在于，包括监测模块、通讯模块、后台监视系统；所述监测模块包括用于设置在换流阀水冷系统进水主路和回水主路上的进水主路流量传感器和回水主路流量传感器，以及用于设置在通向换流阀各阀层的进水支路和回水支路上的进水支路流量传感器和回水支路流量传感器；所述通讯模块用于将监测模块采集的数据传输给后台监视系统。

2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀水冷在线监测系统，其特征在于，进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值时，报水冷系统存在泄漏或堵塞故障；并进一步判断各支路的进水支路流量传感器的流量数值和回水支路流量传感器的流量数值，若某支路进水支路流量传感器的流量数值大于回水支路流量传感器的流量数值，且回水支路流量传感器的流量数值不为零，则报该支路发生泄漏故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值不为零，回水支路流量传感器的流量数值为零，则报该支路发生堵塞故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值为零，进水主路流量传感器的流量数值不为零，则报对应支路相邻的上游进水主路发生堵塞故障；若各支路均没有故障，且进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值，则报主路发生泄漏故障。

3.根据权利要求2所述的柔性直流换流阀水冷在线监测系统，其特征在于，所述通讯模块采用光纤传输数据。

4.根据权利要求3所述的柔性直流换流阀水冷在线监测系统，其特征在于，所述光纤利用现有igbt阀段与后台通讯槽盒路径布置。

5.根据权利要求4所述的柔性直流换流阀水冷在线监测系统，其特征在于，所述进水主路流量传感器、回水主路流量传感器、进水支路流量传感器和回水支路流量传感器均采用夹钳式流量传感器。

6.一种柔性直流换流阀，包括若干阀层和水冷系统，所述水冷系统包括进、回水主路以及通向对应阀层的进、回水支路，其特征在于，还包括监测模块、通讯模块、后台监视系统；所述监测模块包括设置在换流阀水冷系统进水主路和回水主路上的进水主路流量传感器和回水主路流量传感器，以及设置在通向换流阀各阀层的进水支路和回水支路上的进水支路流量传感器和回水支路流量传感器；所述通讯模块用于将监测模块采集的数据传输给后台监视系统。

7.根据权利要求6所述的柔性直流换流阀，其特征在于，进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值时，报水冷系统存在泄漏或堵塞故障；并进一步判断各支路的进水支路流量传感器的流量数值和回水支路流量传感器的流量数值，若某支路进水支路流量传感器的流量数值大于回水支路流量传感器的流量数值，且回水支路流量传感器的流量数值不为零，则报该支路发生泄漏故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值不为零，回水支路流量传感器的流量数值为零，则报该支路发生堵塞故障；若某支路进水支路流量传感器的流量数值为零，主路进水主路流量传感器的流量数值不为零，则报进水主路发生堵塞故障；若各支路均没有故障，进水主路流量传感器得到的流量数值大于回水主路流量传感器得到的流量数值，则报主路发生泄漏故障。

8.根据权利要求7所述的柔性直流换流阀，其特征在于，所述通讯模块采用光纤传输数据。

9.根据权利要求8所述的柔性直流换流阀，其特征在于，所述光纤利用现有igbt阀段与后台通讯槽盒路径布置。

10.根据权利要求9所述的柔性直流换流阀，其特征在于，所述进水主路流量传感器、回水主路流量传感器、进水支路流量传感器和回水支路流量传感器均采用夹钳式流量传感器。

技术总结
本发明涉及特高压柔性直流输电工程领域，公开了一种柔性直流换流阀及其水冷在线监测系统，包括进、回水主路以及通向对应阀层的进、回水支路，监测模块、通讯模块、后台监视系统；所述监测模块包括用于设置在换流阀水冷系统进、回水主路上的进、回水主路流量传感器，以及用于设置在通向换流阀各阀层的进、回水支路上的进、回水支路流量传感器；所述通讯模块用于将监测模块采集的数据传输给后台监视系统。本发明可实现对阀塔内部主水路和各层分支水路的进出水流量进行监测，如若水冷管路出现渗漏、堵塞导致的流量异常，可通过光纤通讯实时传送至监视后台报警，避免电力电子元器件产生的热量不能及时疏散，对设备器件进行损伤。

技术研发人员：陈本乾,姚兵,肖晋,饶洪林,杜玉格,韩情涛,张承,万泉,张晓鸽,侯梧岳,焦洋洋,甘秋甫
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司直流公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12