CN205067017U - 高压换流器用漏水检测装置及组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了涉一种高压换流器用漏水检测装置及组合装置，水敏件一端与壳体的左侧的侧壁连接，另一端与遮光滑块连接，遮光滑块还与弹性件的左端连接，弹性件的右端与壳体的右侧的侧壁连接；光信号发射端安装在壳体前面的侧壁上或者安装在壳体后面的侧壁上；光信号接收端安装在光信号发射器对面的侧壁上；遮光敏民材料浸水后抗拉强度降低，并能被弹性件拉断，使遮光滑块受到弹性件的拉力作用而向壳体右侧运动；当弹性件拉力与遮光滑块的阻力平衡时，遮光滑块停止运动并且能够遮住光号发射端和光信号接收端之间的光信号传输。本实用新型安装维护方便，能够准确检测出高压换流器漏水情况。

Description

高压换流器用漏水检测装置及组合装置

技术领域

本实用新型属于电力电子与电力系统应用领域，特别涉及一种高压换流器用漏水检测装置及组合装置。

背景技术

高压换流器用于将交流电压变换成直流电压，或者将直流电压反变换从交流电压。高压换流器中包含有大量的电力电子器件，例如晶闸管、IGBT等。这些电力电子器件在工作时会有功率损耗，散发出大量的热能。另外，高压换流器中还可能包含了一些其它热损耗设备，例如电抗器，在运行时也会散发出大量的热能。为了保证高压换流器的正常运行，高压换流器中普遍采用水冷却系统对发热设备进行冷却。在高压换流器中，直接对发热设备进行冷却的水冷却系统一般为内水冷却系统，即冷却水被密封在冷却管道中，流经各发热设备后冷却水温度上升，将热量带出换流器，在换流器外部通过其它方法进行热交换，使冷却水温度降低后，再流回换流器进行下一轮冷却。正常情况下，内水冷却系统中的冷却水在循环冷却过程中水量一般不会有损耗。

然而，高压换流器的水冷却系统普遍具有复杂的水路和大量的水管接头，存在较大的漏水风险；随着电力系统中运行的设备数量越来越多，水冷却系统漏水的案例也越来越多；水冷却系统一旦漏水很有可能会对高压换流器中处于运行状态的电气设备造成严重危害，因此需要设置漏水检测装置来实现对高压换流器水冷却系统的漏水故障进行监护。

现有的高压换流器用漏水检测系统主要有以下几种：

第一种是利用浮力原理来进行漏水检测。该系统使用位于高压换流器底部屏蔽罩内的漏水收集盘将换流器的漏水汇集到一个直径较小的顶部开口的漏水检测筒内；漏水检测筒的两侧分别对应固定有两根光发射光缆和两根光接收光缆且对应设置；漏水检测筒内设有浮块，浮块的上端面上固定有沿漏水检测筒轴向方向延伸的用于挡住来自光发射光缆的光信号的长挡板。挡板的上端部开设有两个用于分别供两个光发射光缆的光信号通过的第一长孔和第二长孔。正常情况下，一对光缆的光信号可穿过长孔完成发送和接收。当高压换流器的水冷却系统漏水时，漏水检测筒收集到漏水后会使浮块上浮，从而使其上方的挡板相应上浮，等挡板上浮到一定高度时，长孔就会越过光缆的收发端头，下方的实体部分会遮挡住光缆的光信号传输。光信号先被遮挡的一对光缆会向控制保护系统发出报警信号，后被遮挡的一对光缆会向控制保护系统发出跳闸信号。此种方法存在以下弊端：浮块上方挡板结构比较复杂，整个浮块的重量较大，加上挡板会造成浮块重力不均出现倾斜，浮块与检测筒内壁可能存在摩擦力，只靠浮块的浮力来克服复杂结构的重力和摩擦力实现上浮具有较大的风险，会导致当水冷却系统出现漏水时，漏水检测系统可能无法灵敏地做出反应。

第二种是利用盛水的翻斗倒水次数来计算水量进行漏水检测。即在阀底部的屏蔽罩内设置漏水检测装置，装置包括翻斗、平衡重块、旋转轴和准直透镜；当翻斗内水积满时，可带动平衡重块完成一次翻转，将斗内水倒出，再次循环，计数器统计翻斗在确定时间内的翻转次数计算出漏水量来决定发送的告警信号等级。此种方法的问题在于：翻斗本身有一定高度，为了将渗漏的冷却水引入翻斗内必须在翻斗上方设置大面积的引流板，同时在翻斗的下方必须留有足够的高度便于翻斗内部的水倒出，这样换流器下方需要为漏水检测系统预留的空间会很大；另外，翻斗本身带有转轴机构，在高压换流器长期运行后，翻斗的转轴机构之间可能会出现粘连，会导致翻斗机构本身灵敏度降低，从而影响对冷却系统漏水故障的检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种一种高压换流器用漏水检测装置及组合装置。本实用新型安装维护方便，能够准确检测出高压换流器漏水故障。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：高压换流器用漏水检测装置，包括壳体、水敏件2、遮光滑块3、弹性件4、光号发射端5和光信号接收端6；其特征在于：所述壳体包括底面、侧壁和防水顶盖；所述侧壁的上边缘设有通气口9，和下边缘分有通水口7；所述防水顶盖的面积大于壳体的横截面的面积并能防止上方落下的水从通气孔9滴落进壳体内；所述水敏件、遮光滑块和弹性件位于壳体内；所述水敏件一端与壳体的左侧的侧壁连接，另一端与遮光滑块连接，遮光滑块还与弹性件的左端连接，弹性件的右端与壳体的右侧的侧壁连接；

所述光信号发射端安装在壳体前面的侧壁上或者安装在壳体后面的侧壁上；所述光信号接收端安装在光信号发射器对面的侧壁上；

所述遮光敏民材料浸水后抗拉强度降低，并能被弹性件拉断，使遮光滑块受到弹性件的拉力作用而向壳体右侧运动；

当弹性件拉力与遮光滑块的阻力平衡时，所述遮光滑块停止运动并且能够遮住光号发射端和光信号接收端之间的光信号传输。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，水敏件左端通过连接件与侧壁连接，水敏件右端通过连接件与遮光滑块连接，遮光滑块通过连接件与弹性件连接，弹性件右端通过连接件与侧壁连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述连接件为挂钩或挂环。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，在遮光滑块与壳体之间设有滑轮，遮光滑块通过滑轮沿壳体内壁滑动。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述弹性件是弹簧或者橡皮筋。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，在壳体内壁与遮光滑块之间设置至少一根水敏件。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖的面积大于底面的面积。

为了达成上述目的，本实用新型的第二种解决方案是：高压换流器用漏水检测组合装置，其特征在于包括至少两个权利要求1-7中任一项所述的高压换流器用漏水检测装置；所述高压换流器用漏水检测装置自上而下依次叠在在一起；上一个高压换流器用漏水检测装置的底面放置在相邻的下一个高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖上。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，上一个高压换流器用漏水检测装置的底面与相邻的下一个高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖之间通过螺栓固定连接。

为了达成上述目的，本实用新型的第三种解决方案是：一种采用上述的高压换流器用漏水检测装置的高压换流器漏水检测方法。

为了达成上述目的，本实用新型的第四种解决方案是：一种采用上述的高压换流器用漏水检测组合装置的高压换流器漏水检测方法。

本实用新型壳体内壁的一端、水敏件、遮光滑块、弹性件、壳体内壁的另一端依次相连；在弹性件附近，与弹性件延伸方向的垂直方向的壳体上打孔并装设有光信号发、收端；壳体的顶部与防水顶盖连接成一体，壳体与防水顶盖共同形成一个空腔；遮光滑块在壳体内部空腔中可以沿壳体内壁滑动；遮光滑块在水敏件和弹性件的左右拉力共同作用下达到平衡，停留在壳体内中部位置，此时光信号发、收端不受遮光物质的阻挡可以顺利完成光信号的发收；所述水敏件浸水后抗拉强度会大大降低，在弹性件的拉力下，水敏件极易被拉断，遮光滑块受到弹性件的拉力向弹性件方向运动，阻挡光信号发、收端之间光信号的正常传输，实现光信号的变位。

进一步，为了连接方便，在装置的两端内壁、遮光滑块的两端、水敏件的两端、弹性件的两端都设置有挂钩或挂环。为了减小遮光滑块在滑动时受到的阻力，在遮光滑块的上下侧或前后侧分别装设滑轮。为遮光滑块设置合理的宽度，使水敏件遇水被弹性件拉断后，滑块朝着弹性件方向滑动，能够遮住光信号发、送端之间的信号传输。遮光滑块也可以不在光信号发、收端连线上，当水敏件浸水被拉断后移动到光信号发、收端之间。上述弹性件是弹簧、或者橡皮筋、或者其它具有明显弹性的材料。在壳体内壁与遮光滑块之间可以设置一根或多根水敏件。为了使渗漏的冷却液顺利进入壳体内部，在壳体底部开有通孔，在壳体上部开有通气孔。为了使渗漏的冷却液不会从壳体上部的通气孔进入壳体内部，防水顶盖的面积大于壳体底面面积。防水顶盖和壳体底均设有固定螺孔，且固定螺孔的孔距、尺寸互相配合，可以实现漏水检测装置的多层叠放。所述高压换流器用漏水检测装置利用水敏件浸水后抗拉强度大大降低，受到固定拉力后容易被拉断的特点来驱动检测信号变位实现漏水检测。

本实用新型的有益效果是，提供了一种高压换流器用漏水检测装置，利用水敏件浸水后抗拉强度大大降低，受到固定拉力后容易被拉断的特点来驱动检测信号变位实现漏水检测；该装置安装维护方便，能够准确检测出高压换流器漏水情况。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为图1中除去防水顶盖之后的俯视结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案及有益效果进行详细说明。

实施例1

参见图1、图2，本高压换流器用漏水检测装置，包括壳体、水敏件2、遮光滑块3、弹性件4、光号发射端5和光信号接收端12；：所述壳体1包括底面、侧壁和防水顶盖11；所述侧壁的上边缘设有通气口9，下边缘分有通水口7；所述防水顶盖11的面积大于壳体1的横截面的面积并能防止上方落下的水从通气孔9滴落进壳体1内；所述水敏件2、遮光滑块3和弹性件4位于壳体1内；所述水敏件2一端与壳体1的左侧的侧壁连接，另一端与遮光滑块3连接，遮光滑块3还与弹性件4的左端连接，弹性件4的右端与壳体1的右侧的侧壁连接；所述光信号发射端5安装在壳体1前面的侧壁上或者安装在壳体1后面的侧壁上；所述光信号接收端12安装在光信号发射器5对面的侧壁上；所述水敏件2浸水后抗拉强度降低，并能被弹性件4拉断，使遮光滑块3受到弹性件4的拉力作用而向壳体1右侧运动；当弹性件4拉力与遮光滑块3的阻力平衡时，所述遮光滑块3停止运动并且能够遮住光号发射端5和光信号接收端12之间的光信号传输。

作为优选方案，水敏件2左端通过连接件与侧壁连接，水敏件2右端通过连接件与遮光滑块3连接，遮光滑块3通过连接件与弹性件4连接，弹性件4右端通过连接件与侧壁连接。所述连接件为挂钩或挂环。在遮光滑块4与壳体1之间设有滑轮6，遮光滑块4通过滑轮6沿壳体1内壁滑动。所述弹性件4是弹簧或者橡皮筋。在壳体1内壁与遮光滑块3之间设置至少一根水敏件2。防水顶盖11的面积大于壳体1底面的面积。

壳体内壁的一端、水敏件、遮光滑块、弹性件、壳体内壁的另一端依次相连。在弹性件附近，与弹性件延伸方向的垂直方向的壳体上打孔并装设有光信号发、收端。壳体的顶部与防水顶盖连接成一体，壳体与防水顶盖共同形成一个空腔。遮光滑块在壳体内部空腔中可以沿壳体内壁滑动。遮光滑块在水敏件和弹性件的左右拉力共同作用下达到平衡，停留在壳体内中部位置，此时光信号发、收端不受遮光物质的阻挡可以顺利完成光信号的发收。所述水敏件浸水后抗拉强度会大大降低，在弹性件的拉力下，水敏件极易被拉断，遮光滑块受到弹性件的拉力向弹性件方向运动，遮住光信号发、收端之间光信号的正常传输，实现光信号的变位。

敏材料的两端、弹性件的两端都设置有挂钩或挂环，挂钩也可以采用周围闭合的挂钩或是其它连接件，只要能保证各主要部件之间能可靠连接即可。在壳体内壁与遮光滑块之间可以设置一根或多根水敏件，为了保证壳体内壁对遮光滑块的拉力均衡，布置水敏件的位置也要均衡。防水顶盖和壳体底均设有固定螺孔81、82，且固定螺孔的孔距、尺寸互相配合，可以实现漏水检测装置的多层叠放。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

实施例2

参见图3，本高压换流器用漏水检测组合装置，包括至少两个权利要求1-7中任一项所述的高压换流器用漏水检测装置；所述高压换流器用漏水检测装置自上而下依次叠在在一起；上一个高压换流器用漏水检测装置的底面放置在相邻的下一个高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖上。上一个高压换流器用漏水检测装置的底面与相邻的下一个高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖之间通过螺栓固定连接。高压换流器用漏水检测组合装置与实施例1相同，不再详述。

图3所示三层装置叠放在换流器最底部的集水槽内，最底层的漏水检测装置通过螺孔81固定在集水槽底面上，以保证遮光滑块3受到弹性件4(或者橡皮筋等具有明显弹力的物体)的水平拉力后能够顺利滑动；集水槽内收集到的漏水通过装置下部的通孔7进入壳体1内部，随着水位上升达到水敏件2的高度后，将浸湿水敏件并使其强度大大降低，在弹性件4的拉力作用下水敏件1被拉断，遮光滑块3的水平受力出现不平衡，在弹性件4的拉力作用下，往弹性件收缩的方向滑动，并最终停留在一个稳定的位置，将光信号发、收端5传输的光信号遮挡住，控制保护装置一直接收到的光信号消失了，出现了信号变位，从而控制保护装置判断出水冷却系统漏水的水位到达水敏件的高度。

每层装置的上部都开有通气孔9，保证渗漏的冷却水可以顺利地从开孔7不断地流入壳体1内部。遮光滑块3的底面或两个对面可以设置或多个面可以设置适当尺寸和个数的滑轮6，使遮光滑块可以沿着壳体内壁更顺利地滑动。弹性件可以是弹簧，也可以由诸如橡皮筋之类的其它具有明显弹性的材料代替。每层装置的上部都设置有防水顶盖11，防水顶盖与装置的壳体立面的一周通过焊接或粘连等方式连接为一体。防水顶盖的投影面积大于装置壳体的投影面积，从而可以防止从上方落下的水直接从通气孔9滴落进装置壳体内浸湿水敏件发生误动。

如附图3所示，三层叠放的漏水检测装置在水位上升过程中依次触发，后台可以分别报出三种不同严重程度的漏水警报信号，甚至发出设备跳闸命令：三个光信号同时存在时，控制保护装置无告警信号上送；第一个光信号消失时，报漏水警告信号；第一、第二个光信号都消失时，报严重漏水警告；三个光信号全部消失时，报跳闸信号。使得运维人员可准确判断漏水情况的严重性和水量的增加情况并及时处理。还可根据需要，设置更多叠层。

可以对漏水检测装置进行冗余配置。两套相同的漏水检测装置放在同一积水平面上，当两台漏水检测装置都出现光信号变位时才认为真正检测到了漏水故障，以防止漏水检测装置本身的质量问题导致控制保护装置对漏水情况的误判。

实施例3

本高压换流器漏水检测方法，采用实施例1中所述的高压换流器用漏水检测装置实现，具体方案参见实施例1，不再详述。

实施例4

本高压换流器漏水检测方法，采用实施例2中所述的高压换流器用漏水检测组合装置实现，具体方案参见实施例2，不再详述。

Claims (9)

1.一种高压换流器用漏水检测装置，包括壳体、水敏件、遮光滑块、弹性件、光号发射端和光信号接收端；其特征在于：所述壳体包括底面、侧壁和防水顶盖；所述侧壁的上边缘设有通气口，和下边缘分有通水口；所述防水顶盖的面积大于壳体的横截面的面积并能防止上方落下的水从通气孔滴落进壳体内；所述水敏件、遮光滑块和弹性件位于壳体内；所述水敏件一端与壳体的左侧的侧壁连接，另一端与遮光滑块连接，遮光滑块还与弹性件的左端连接，弹性件的右端与壳体的右侧的侧壁连接；

所述光信号发射端安装在壳体前面的侧壁上或者安装在壳体后面的侧壁上；所述光信号接收端安装在光信号发射器对面的侧壁上；

所述遮光敏民材料浸水后抗拉强度降低，并能被弹性件拉断，使遮光滑块受到弹性件的拉力作用而向壳体右侧运动；

当弹性件拉力与遮光滑块的阻力平衡时，所述遮光滑块停止运动并且能够遮住光号发射端和光信号接收端之间的光信号传输。

2.根据权利要求1所述的高压换流器用漏水检测装置，其特征在于：水敏件左端通过连接件与侧壁连接，水敏件右端通过连接件与遮光滑块连接，遮光滑块通过连接件与弹性件连接，弹性件右端通过连接件与侧壁连接。

3.根据权利要求2所述的高压换流器用漏水检测装置，其特征在于：所述连接件为挂钩或挂环。

4.根据权利要求1或2或3所述的高压换流器用漏水检测装置，其特征在于：在遮光滑块与壳体之间设有滑轮，遮光滑块通过滑轮沿壳体内壁滑动。

5.根据权利要求或2或3所述的高压换流器用漏水检测装置，其特征在于：所述弹性件是弹簧或者橡皮筋。

6.根据权利要求1或2或3所述的高压换流器用漏水检测装置，其特征在于：在壳体内壁与遮光滑块之间设置至少一根水敏件。

7.根据权利要求1或2或3所述的高压换流器用漏水检测装置，其特征在于：高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖的面积大于底面的面积。

8.一种高压换流器用漏水检测组合装置，其特征在于包括至少两个权利要求1-7中任一项所述的高压换流器用漏水检测装置；所述高压换流器用漏水检测装置自上而下依次叠在一起；上一个高压换流器用漏水检测装置的底面放置在相邻的下一个高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖上。

9.根据权利要求8所述的高压换流器用漏水检测组合装置，其特征在于：上一个高压换流器用漏水检测装置的底面与相邻的下一个高压换流器用漏水检测装置的防水顶盖之间通过螺栓固定连接。