[發明專利]一種直流輸電換流閥冷卻水質在線監測系統及其監測方法

有效

• 申請號: 201410738588.0
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN105717266B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 賀之淵;查鯤鵬;周建輝;王航;文玉良;楊少軍;吳文偉
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中電普瑞電力工程有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種直流輸電換流閥冷卻塔水質監測系統及其監測方法，主要用于直流輸電換流站及其相關領域內的水質監測，以免出現因水質問題導致冷卻塔結垢的問題。它通過送樣泵將待檢水樣送至專門的水質分析槽，通過溫度計、電導率儀、水硬度計及總堿度計等儀器進行水質檢測，并將結果傳輸至數據采集分析器，經內嵌的數據分析軟件計算，將水樣所處狀態就地顯示或提交到上位機。本發明操作簡單；檢測結果直觀；對檢測環境適應性強，既可作靜態檢測，又可做實時在線監測。該方法可方便普通工作人員對出現的問題迅速采取措施。

技術領域

本發明涉及一種直流輸電系統的監測系統，具體講涉及一種直流輸電換流閥冷卻水質在線監測系統及其監測方法。

背景技術

換流閥是直流輸電工程的核心設備，通過依次將三相交流電壓連接到直流端得到期望的直流電壓和實現對功率的控制，其價值約占換流站成套設備總價的22～25％。

換流閥的設計應用了電力電子技術、光控轉換技術、高壓技術、控制技術和均壓技術、冷卻技術、高壓用絕緣材料的最新技術和研究成果，主要的技術難點在于：換流閥暫態仿真模型的建立；換流閥高電位整體屏蔽和屏蔽性能的研究；換流閥絕緣配合、局部放電水平的控制與抑制技術；換流閥關鍵器件的開發研制；換流閥閥冷卻、光電轉換技術、控制和均壓技術的集成；換流閥型式試驗方法的研究。

換流閥由晶閘管、阻尼電容、均壓電容、阻尼電阻、均壓電阻、飽和電抗器、晶閘管控制單元等零部件組成。其中，晶閘管是換流閥的核心部件，它決定了換流閥的通流能力(目前國內已研制出6英寸晶閘管，額定通流能力4000安培)，通過將多個晶閘管元件串聯可得到希望的系統電壓。晶閘管的觸發方式分為電觸發和光觸發，ABB和西門子、阿海琺分別是其中的代表。

換流閥的核心部件晶閘管所需的水冷散熱器，既要給晶閘管散熱，又要充當結構件承壓，還需導電，和終身的質保，其嚴格的質量要求使得這種水冷散熱器成為了電力電子行業內水冷散熱器的頂級產品。

換流閥領域內針對直流輸電換流閥冷卻系統水質的監測項目主要包括：電導率、少部分換流站監測的pH、溶解氧、溫度，盡管定期檢測，但換流站仍有冷卻塔盤管結垢的問題發生。冷卻塔盤管結垢將會大大降低冷卻塔的換熱效率，導致內冷水溫度偏高，若冷卻塔的裕量不足，極易導致閥體溫度過高而跳閘，造成嚴重后果。

另一方面換流站內的操作人員一般均為電力專業出身，對于水處理缺乏系統性的研究，因此，水質監測就顯得比較陌生。本發明提供一種為便于非水處理專業背景的操作人員使用的水質檢測設備，以預防冷卻塔結垢問題。

目前，國內外為了判斷水質穩定性均采用實驗室檢測水樣及查表計算、對比的方法，此方法既需要有配套的檢測器具，又需要相對專業的操作人員，目前無法實現在線監測。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種直流輸電換流閥冷卻水質在線監測系統及其監測方法，本發明用于直流輸電換流站及其相關領域內的水質監測，以免解決了換流站因出現水質問題導致冷卻塔結垢的問題，能夠實現在線監測。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種直流輸電換流閥冷卻水質在線監測系統，該裝置并聯于外冷系統主循環回路上，其改進之處在于，所述監測系統包括送樣泵、過濾器、水質分析槽、檢測儀和數據采集分析儀；所述送樣泵通過管道與過濾器連接；所述過濾器通過管道與水質分析槽的進水口連接；所述檢測儀分別與水質分析槽和數據采集分析儀連接。(系統既可通過獨立水泵將水加到檢測裝置中，亦可通過管道將系統連接于閥冷系統上相關的取樣口。)

進一步地，所述檢測儀包括溫度檢測儀、電導率檢測儀、水硬度檢測儀和總堿度檢測儀。

進一步地，所述溫度檢測儀為溫度變送器；所述電導率檢測儀為電導率變送器；所述水硬度檢測儀的檢測精度以生活飲用水為標準，檢出限1mg/l；所述總堿度檢測儀的檢測精度為1mg/l，檢出限為10mg/l。