CN113532771A - 一种输电换流阀用漏水检测系统及监测和故障更换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电换流阀用漏水检测系统及监测和故障更换方法，包括漏水检测器、耦合器、连接线和漏水检测板卡；漏水检测器包括至少一个报警通道，漏水检测板卡数量为两个，两个漏水检测板卡分属于两个独立的系统，两个漏水检测板卡和漏水检测器通过耦合器和连接线进行连接。在不影响换流阀正常运行下，对系统故障进行切换，实现在线更换功能。
Description
技术领域
本发明属于高压直流输电领域，涉及一种输电换流阀用漏水检测系统及监测和故障更换方法。
背景技术
漏水检测系统用来检测高压直流输电换流阀冷却系统是否有泄露情况，换流阀分为阀控系统与阀塔系统，其中阀塔系统为高电压侧，阀控系统为低电压侧，漏水检测系统安装于阀塔底屏蔽处，二者之间通过光纤系统进行通讯，实现高电压与低电压的隔离。目前工程上所使用的漏水检测系统若发生故障，必须停电对漏水检测系统故障部件进行更换，严重影响换流阀的安全稳定运行，增加运维成本，且更换备件周期长，降低换流阀运行效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种输电换流阀用漏水检测系统及监测和故障更换方法，在不影响换流阀正常运行下，对系统故障进行切换，实现在线更换功能。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种输电换流阀用漏水检测系统，包括漏水检测器、耦合器、连接线和漏水检测板卡；
漏水检测器包括至少一个报警通道，漏水检测板卡数量为两个，两个漏水检测板卡分属于两个独立的系统，两个漏水检测板卡和漏水检测器通过耦合器和连接线进行连接。
优选的，漏水检测器设置有两级报警系统，每一级的报警系统均包括至少一个报警通道，两级报警系统设置有不同的报警阈值。
进一步，漏水检测器每一级的报警系统均包括一个备用通道和三个报警通道。
优选的，漏水检测器处设置有备用连接线，备用连接线铺设并预安装于漏水检测器处。
进一步，连接线采用光纤。
优选的，漏水检测器安装在阀塔系统底部屏蔽处；漏水检测板卡安装在阀控系统的阀基电子设备内。
优选的，耦合器采用多模星型耦合器。
一种基于上述任意一项所述系统的监测和故障更换方法，通过漏水检测器对换流阀进行漏水监测，其中一个漏水检测板卡工作，耦合器将两个漏水检测板卡的光发射信号合二为一，发送至漏水检测器，将漏水检测器的光回报信号一分为二，分别回报至两个漏水检测板卡；当漏水量超过设定阈值时，漏水检测器通过报警通道发生报警；
当处于工作状态的漏水检测板卡当发生故障时，可在不停电的状态下切换至另一个漏水检测板卡，换流阀仍继续运行。
优选的，三个报警通道至少有两个检测出漏水信号，则进行报警，否则不报警，当任意一个报警通道故障，采用备用通道作为报警通道。
进一步，采用光纤实现高电压侧与低电压侧的电气隔离。
优选的，备用光纤提前铺设并预安装于漏水检测器处，当光纤发生故障时，无需对换流阀停电在阀塔侧进行处理，仅在光纤分配屏柜处将故障光纤拆下并更换为备用光纤即可。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过采用两个漏水检测板卡设置两个独立的系统，通过耦合器将两个漏水检测板卡的光发射信号合二为一，发送至漏水检测器，将漏水检测器的光回报信号一分为二，分别回报至两个漏水检测板卡，正常工作时，仅有其中一个系统运行，当发生故障时，切换至另一系统，换流阀仍将继续运行，将故障系统停电进行故障部件更换，以此实现在线更换功能，提高了换流阀运行效率，降低运维成本。
进一步，备用通道能够在任意一个报警通道故障时，顶替报警通道功能，保证系统正常运行。
进一步，两级报警系统通过阈值的不同，能够进行两级报警，提醒维护人员的漏水大致程度。
进一步，备用连接线设置在漏水检测器处，当连接线发生故障时，将故障连接线拆下并更换为备用连接线即可，无需对换流阀停电在阀塔侧进行处理，能够及时进行更换。
进一步，每一级的三个通道至少有两个检测出漏水信号才会认为发生泄露，避免单一信号误报。
附图说明
图1为本发明的漏水检测系统冗余在线更换连接总拓扑图；
图2为本发明的漏水检测系统单通道连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，本发明所涉及的漏水检测系统分为阀塔系统与阀控系统，包含漏水检测器、漏水检测发送光纤、漏水检测接收光纤、多模星型耦合器、漏水检测板卡。
漏水检测器安装于阀塔系统底屏蔽处，可检测不同的泄露水量。根据所检测的泄露水量的不同分为两级报警系统，两级报警系统设置有不同的报警阈值，每一级各有三个工作通道及一个备用通道。每一级的三个通道至少有两个检测出漏水信号才会认为发生冷却水泄露，避免单一信号误报。备用通道能够在任意一个报警通道故障时，顶替报警通道功能，保证系统正常运行。两级报警系统通过阈值的不同，能够进行两级报警，提醒维护人员的漏水大致程度。
漏水检测板卡安装于阀控系统阀基电子设备内，漏水检测板卡数量为两个，两个漏水检测板卡分属于两个独立的系统，阀基电子设备分为A、B系统两部分，A系统安装其中一个漏水检测板卡，B系统安装另一个漏水检测板卡。正常工作时，仅有其中一个系统运行，当发生故障时，切换至另一系统，换流阀仍将继续运行，将故障系统停电进行故障部件更换，以此实现在线更换功能。
多模星型耦合器安装于阀控系统光纤分配屏柜内，用于光信号的汇合以及分流，可将两个漏水检测板卡的光发射信号合二为一，发送至漏水检测器，也可将漏水检测器的光回报信号一分为二，分别回报至漏水检测板卡。
漏水检测发送光纤和漏水检测回报光纤为系统的连接线，漏水检测发送光纤和漏水检测回报光纤铺设在阀塔系统与阀控系统之间，用于光信号的传输通讯，备用发送光纤与备用回报光纤提前铺设并预安装于漏水检测器处，当光纤发生故障时，仅在光纤分配屏柜处将故障光纤拆下并更换为备用光纤即可，无需对换流阀停电在阀塔侧进行处理。
如图2所示，漏水检测工作过程为漏水检测板卡发送光信号至漏水检测器，传输路径为漏水检测板卡、短接光纤、多模星型耦合器、发送光纤、漏水检测器，若无冷却水泄露，光信号可回报至漏水检测板卡，传输路径为漏水检测器、接收光纤、多模星型耦合器、短接光纤、漏水检测板卡；若有冷却水泄露，则由于漏水检测器光通路中断，无光信号传输回漏水检测板卡。
两个漏水检测板卡设置两个独立的系统，通过多模星型耦合器将两个漏水检测板卡的光发射信号合二为一，发送至漏水检测器，将漏水检测器的光回报信号一分为二，分别回报至两个漏水检测板卡，正常工作时，仅有其中一个系统运行，当发生故障时，切换至另一系统，换流阀仍将继续运行，将故障系统停电进行故障部件更换，以此实现在线更换功能。
通过漏水检测器对换流阀进行漏水监测，其中一个漏水检测板卡工作，多模星型耦合器将两个漏水检测板卡的光发射信号合二为一，发送至漏水检测器，将漏水检测器的光回报信号一分为二，分别回报至两个漏水检测板卡；当漏水量超过设定阈值时，三个报警通道至少有两个检测出漏水信号，则进行报警，否则不报警，漏水检测器通过报警通道发生报警。当任意一个报警通道故障，采用备用通道作为报警通道。
当处于工作状态的漏水检测板卡当发生故障时，切换至另一个漏水检测板卡，换流阀仍继续运行，将故障系统停电进行故障部件更换，当光纤发生故障时，仅在光纤分配屏柜处将故障光纤拆下并更换为备用光纤即可，无需对换流阀停电在阀塔侧进行处理。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种输电换流阀用漏水检测系统，其特征在于，包括漏水检测器、耦合器、连接线和漏水检测板卡；
漏水检测器包括至少一个报警通道，漏水检测板卡数量为两个，两个漏水检测板卡分属于两个独立的系统，两个漏水检测板卡和漏水检测器通过耦合器和连接线进行连接。
2.根据权利要求1所述的输电换流阀用漏水检测系统，其特征在于，漏水检测器设置有两级报警系统，每一级的报警系统均包括至少一个报警通道，两级报警系统设置有不同的报警阈值。
3.根据权利要求2所述的输电换流阀用漏水检测系统，其特征在于，漏水检测器每一级报警系统均包括一个备用通道和三个报警通道。
4.根据权利要求1所述的输电换流阀用漏水检测系统，其特征在于，漏水检测器处设置有备用连接线，备用连接线铺设并预安装于漏水检测器处。
5.根据权利要求4所述的输电换流阀用漏水检测系统，其特征在于，连接线采用光纤。
6.根据权利要求1所述的输电换流阀用漏水检测系统，其特征在于，漏水检测器安装在阀塔系统底部屏蔽处；漏水检测板卡安装在阀控系统的阀基电子设备内。
7.根据权利要求1所述的输电换流阀用漏水检测系统，其特征在于，耦合器采用多模星型耦合器。
8.一种基于权利要求1-7任意一项所述系统的监测和故障更换方法，其特征在于，通过漏水检测器对换流阀进行漏水监测，其中一个漏水检测板卡工作，耦合器将两个漏水检测板卡的光发射信号合二为一，发送至漏水检测器，将漏水检测器的光回报信号一分为二，分别回报至两个漏水检测板卡；当漏水量超过设定阈值时，漏水检测器通过报警通道发生报警；
当处于工作状态的漏水检测板卡发生故障时，在不停电的状态下切换至另一个漏水检测板卡，换流阀仍继续运行。
9.根据权利要求8所述的输电换流阀用漏水监测和故障更换方法，其特征在于，三个报警通道至少有两个检测出漏水信号，则进行报警，否则不报警；当任意一个报警通道故障，采用备用通道作为报警通道。
10.根据权利要求8所述的输电换流阀用漏水监测和故障更换方法，其特征在于，备用光纤提前铺设并预安装于漏水检测器处，当光纤发生故障时，仅在光纤分配屏柜处将故障光纤拆下并更换为备用光纤即可。
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