引言:在换流站的工作过程中,内冷水系统与换流阀工作的稳定性之间存在着直接的联系,现阶段,为保证换流站整体处于正常的工作状态,应采用合适的探测方法,对内冷水系统的工作状态进行检查,尽可能降低内冷水“泄漏”问题出现的可能性,以便保证换流阀的温度始终处于正常的温度范围内。
一、开展换流站内冷水系统“泄漏”探测工作的意义
在换流站的工作过程中,内冷水系统是一种利用循环去离子低含氧量的水带走换流阀(如图1所示)工作时产生的热量,实现降低换流阀温度的一种全封闭系统,若这一系统在实际工作过程中,出现部分设备工作状态异常的情况,那么就会导致内冷水系统出现“泄漏”现象,进而对直流系统整体运转情况造成不利影响。现阶段,为保证换流站能够始终处于正常的工作状态下,采用合适的技术手段对内冷水系统是否存在泄漏问题进行探测,并为其配置专门的保护装置,降低泄漏问题出现的可能性,成为了一项极为必要的工作。
图 1 柔直换流阀
二、内冷水泄漏保护装置的配置
对当前换流站工作过程中,内冷水泄漏情况进行分析总结,可以了解到,内冷水注泵轴封(如图2所示)不严、阀塔水管接头脱落或者法兰松动等问题都会导致漏水情况的出现。现阶段,为切实降低泄漏问题出现的可能性,可以通过为内冷水系统配置保护装置的方式在泄漏问题出现时,及时发出警报并跳闸,在便于工作人员解决问题的同时,降低安全问题出现的可能性。具体来说,现阶段,较为常用的内冷水系统泄漏保护装置包括24小时微分泄漏保护装置、膨胀罐水位保护装置、水位开关保护装置等。首先,24小时微分泄漏保护装置在实际应用过程中被设置在了控制软件内,可以根据内冷水系统膨胀罐水位变化情况对系统是否“泄漏”进行判断,在判定膨胀罐存在泄漏问题时,及时报警或跳闸;其次,膨胀罐水位保护装置在实际应用过程中也被安装在控制软件内,在保护装置判定膨胀罐内的水位低于设定值时,及时发出报警信号,并且立即跳闸;水位开关保护装置在实际应用过程中被安装在换流阀塔底座上,在保护装置检测到塔底座存在积水时,发出警报信号并跳闸[1]。
图 2 循环泵轴封
三、内冷水泄漏保护装置的设计原理及合理性分析
(一)24小时微分泄漏保护
在设计过程中,24小时微分泄漏保护装置的泄漏保护逻辑被设置在内冷水系统的保护系统内,通过对膨胀罐水位传感器、阀进水温与阀出水温测量值进行计算的方式,得出膨胀罐内水的体积,再将计算出的体积与3min前膨胀罐内水的体积进行差值计算,然后将24h内体积差进行累加处理,最后将累加结果与46.0L进行比较,若累加结果比46.0L大,则说明内冷水系统存在漏水现象,此时系统发出警报。
(二)膨胀罐水位保护
膨胀罐(如图3所示)水位保护逻辑位于内冷水系统的保护系统中,共有两套系统,使用的传感器主要为E1.BL1与E1.BL2,这两个传感器分别位于两个系统中。在实际应用过程中,若水位保护可以对膨胀罐内的水位模拟信号进行直接测量,那么在膨胀罐内的水位低于设定值时,发出警报或跳闸;若水位保护装置与磁铁接点式传感器相连接,那么在膨胀罐内水位低于传感器设定的保护装置时,磁铁接点式传感器将会直接控制内冷水系统跳闸。现阶段,膨胀罐水位保护软件设置时,水位保护定值主要包括,首先当膨胀罐的水位在87%以上时,岩石5s,发出膨胀罐水位过高的警报;其次当膨胀罐的水位低于32%时,延时5s,发出膨胀罐水位偏低的警报;再次,当膨胀罐内的水位低于10%时,延时2s,切换系统,延时5s,发出跳闸指令;最后,当膨胀罐的水位高于100%或低于0%,发出传感器故障警报,同时切换系统[2]。
图 3 膨胀罐
(三)水位开关保护
水位开关保护装置主要以全反射原理为基础,在实际工作过程中,通过一根光纤内的两根芯对水与空气中光纤棱镜折射率的不同,判断光纤头部是否仍位于水中。在直流工程中,每个阀塔都会配备两套水位开关保护装置,在装置安装过程中,探测光纤会被安置在阀塔底部的屏蔽罩上,对阀塔底部积水情况进行检测。需要注意的是,在过去很长一段时间内,水位开关保护装置的传感器与400V站用电源连接到了一起,这种情况的出现导致在站用电出现波动时,水位保护开关会出现阀门漏水的误警报,现阶段,为切实降低这类问题产生的不利影响,可以用UPS对水位开关保护装置进行供电,以便保证警报信息的准确性。
结论:总而言之,在换流站的运转过程中,为保证内冷水系统能够始终处于稳定工作的状态下,应用合适的内冷水泄漏保护装置,并依据换流站的实际工作需要,对装置进行优化升级,以便切实降低“泄漏”问题出现的可能性。
参考文献:
[1]石硕.换流站内冷水系统"泄漏"探测策略分析及改进措施[J].电气传动自动化,2019,41(2):47-50.
[2]王占涛,杨家凯,杨杰,等.一种换流站供水管道漏水检测方案[J].通讯世界,2020,27(12):108-109.
作者简介:王昱哲(1995-),男,本科,助理工程师,从事变电检修工作。