[發明專利]換流站內冷水在線監測系統及監測方法

有效

• 申請號: 201210073758.9
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102620769A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 鄧澤官;錢進;張蓬鶴;韓劍;田興旺;張望平;任達勇;史會軒
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司天生橋局
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術領域

本發明屬于水質分析領域，涉及對直流換流站的內部循環冷卻水的結垢影響因素進行在線監測，特別是一種換流站內冷水在線監測系統及監測方法。

背景技術

由于直流輸電具有送電距離遠、送電容量大、控制靈活等特點，因此是電力事業發展的重要任務，而且是實現我國“西電東送”戰略規劃的重要環節。隨著國民經濟的快速發展，直流輸電技術也不斷進步。直流輸電主要由換流站(整流站和逆變站)、直流線路、交流側和直流側的電力濾波器、無功補償裝置、換流變壓器、直流電抗器以及保護、控制裝置構成。其中換流站是直流輸電系統的核心，它完成交流和直流之間的變換，而水冷卻系統是換流站的重要組成部分，其運行情況直接影響到直流系統的穩定性。換流站水冷卻系統結垢是目前影響直流輸電系統正常運行的最重要因素之一，如內冷水流經設備過程中易造成設備腐蝕、結垢及發熱，最終導致內冷水泄漏閉鎖或設備發熱嚴重致使緊急停運。截止目前，國內外曾發生多次因內冷水問題引起的直流閉鎖或緊急停運事故，嚴重影響直流輸電系統的穩定性。

目前，對于換流站內冷水一般采用離線的方法監測水質，即定期去換流站取水樣后到實驗室檢測所取水樣的PH值、電導率和硬度等指標，還沒有一套完整的換流站內冷水在線監測系統。對于廣域水體水質進行在線監測的研究很多，這些是屬于流動性不封閉的水質在線監測系統。另外對于工業或者電廠的循環水一般監測腐蝕的污垢情況。因此有必要研制一種換流站內冷水在線監測系統及監測方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以實時監測換流站內部循環冷卻水的PH值、電導率和硬度等指標無需定期進行人工取水樣，全自動定期取水、全自動測量監測指標的換流站內冷水在線監測系統及監測方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種換流站內冷水在線監測系統，包括取樣系統、恒溫系統、數據采集與分析系統以及傳輸系統，

取樣系統：與換流站內冷水主循環管道相通，從換流站內冷水主循環管道內采集循環水，作為取樣水，取水點同時設置手動控制閥一個；

恒溫系統：包括壓縮機、冷凝器、蒸發器以及溫度傳感器，共同組裝成一套恒溫裝置，所述取樣系統設置在恒溫系統內；

數據采集與分析系統：包括數據采集模塊和數據分析模塊，所述采集模塊與設置在所述取樣水內的各種傳感器連接，并將采集的各種傳感器數據傳輸至數據分析模塊中，分析模塊將數據進行分析運算；

傳輸系統：與所述數據采集與分析系統連接，并通過網絡與遠程客戶端相連接，用于將數據采集與分析系統的結果送到遠程客戶端，同時用戶可以通過遠程客戶端在遠程監測點實時查看和控制所述在線監測系統。

所述采集模塊采用西門子的SM231模塊采集傳感器送來的4-20mADC信號，4-20mA是工業界標準信號，通用性強，傳輸距離遠，抗干擾能力強。

所述分析模塊采用西門子的CPU224模塊對采集信號進行線性轉換，計算各個監測量，分析模塊集成通信接口RS485，并將分析運算結果傳送至觸摸屏進行顯示。

本發明還提供了一種換流站內冷水在線監測系統的監測方法，所述系統包括取樣系統、恒溫系統、數據采集與分析系統、傳輸系統以及軟件系統，

取樣系統：從換流站內冷水主循環管道內采集循環水，作為取樣水，利用和主循環管道尺寸相對應的不銹鋼管與換流站內冷水的主循環管道上預留的接口進行連接，并將采集的水樣通過不銹鋼管道送至恒溫系統內，取水點同時設置手動控制閥一個，處于常開狀態，當不需要連續監測或系統運行故障時，可人工關閉取樣截止閥；

恒溫系統：保持測量系統的傳感器在恒定溫度內，以滿足各種測量傳感器所需的環境要求，并最終保證各個指標的測量精度；電力系統負荷不同，則冷卻水的溫度不同，為保證在恒定溫度內測量冷卻水的各種指標，所述恒溫系統包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、溫度傳感器等設備，共同組裝成一套恒溫裝置，確保進入數據分析系統的水樣處于合理的溫度范圍之內；

數據采集與分析系統：將各種傳感器置于恒溫系統內的取樣水中，通過傳輸線將傳感器采集的信息傳輸到數據分析系統，進行運算分析；數據采集與分析系統包括鋁離子傳感器、PH傳感器、電導率傳感器，另外還配備了溫度、流量、壓力輔助顯示儀表，儀表顯示測量結果，同時還將測量的數據接入電氣箱內的數據分析系統進行運算，分析得出的結果由觸摸屏顯示；