CN205483423U - 基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，它的计算机的激光控制指令输出端连接激光控制器的信号输入端，激光控制器的激光控制信号输出端连接激光发生器的激光控制信号输入端，激光发生器的激光输出端通过光纤连接全反射漏液激光探测器的入射激光输入端，全反射漏液激光探测器的反射激光输出端通过光纤连接激光检测器的激光信号输入端，激光检测器的数字电信号输出端连接计算机的反射激光电信号输入端，激光发生器和激光检测器均安装在支架上，且激光发生器和激光检测器均位于全反射漏液激光探测器的正上方。本实用新型能对换流阀冷却系统冷却液体是否泄漏进行实时检测，保证换流变电站内的换流阀安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电设备检测技术领域，具体地指一种基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统。
背景技术
换流变电站内的换流阀在运行过程中会产生大量的热量，换流变电站内的换流阀必须使用冷却液来进行冷却散热。换流阀冷却系统长期运行，会存在冷却液体泄漏的风险。目前还没有对换流阀冷却系统内的冷却液体是否泄漏进行监测的装置，存在较大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的就是要提供一种基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，该系统能对换流阀冷却系统冷却液体是否泄漏进行实时检测，保证换流变电站内的换流阀安全运行。
为实现此目的，本实用新型所设计的基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，它包括计算机、激光控制器、激光发生器、激光检测器、固定在换流变电站地面上的支架、设置在换流阀冷却系统下方的接液盘、固定在接液盘盘底的全反射漏液激光探测器，所述计算机的激光控制指令输出端连接激光控制器的信号输入端，激光控制器的激光控制信号输出端连接激光发生器的激光控制信号输入端，激光发生器的激光输出端通过第一光纤连接全反射漏液激光探测器的入射激光输入端，全反射漏液激光探测器的反射激光输出端通过第二光纤连接激光检测器的激光信号输入端，激光检测器的数字电信号输出端连接计算机的反射激光电信号输入端，所述激光发生器和激光检测器均安装在支架上，且激光发生器和激光检测器均位于全反射漏液激光探测器的正上方。
本实用新型的工作原理为：计算机通过激光控制器控制激光发生器发射激光，激光进入全反射漏液激光探测器，当换流阀冷却系统不漏冷却液(循环水或循环油)时，入射激光在全反射漏液激光探测器内发生全反射，反射信号经过激光检测器转换成电信号后传输给计算机。
当换流阀冷却系统有冷却液泄漏时，泄漏的冷却液漏在接液盘中，此时全反射漏液激光探测器内的探头表面会形成水膜，由于全反射漏液激光探测器对冷却液和空气的光折射率不同，当水膜出现后会使全反射漏液激光探测器的全反射现象消失，这样经过激光检测器传输给计算机的反射信号与没有漏液时会有变化，计算机计算出该变化后启动报警器报警，提醒技术人员有冷却液泄漏。
本实用新型能对换流变电站内的换流阀冷却系统冷却液是否泄漏进行实时准确的检测，保证换流变电站内的换流阀安全运行。同时，本实用新型的检测采用激光信号，不会对换流变电站内的电气设备和冷却系统产生任何干扰，并且激光信号能在阀塔内高温，高振动，强电场的环境中保证检测结果的准确性。
另外，换流阀冷却系统只要有冷却液泄漏，就会在全反射漏液检测探头表面产生水膜，这样本实用新型就能实时的检测到冷却系统是否出现漏水，不会有漏水检测延时的情况。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1—计算机、2—激光控制器、3—激光发生器、4—激光检测器、5—接液盘、6—报警器、7—全反射漏液激光探测器、8—支架、9—第一光纤、10—第二光纤。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
如图1所述的基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，它包括计算机1、激光控制器2、激光发生器3、激光检测器4、固定在换流变电站地面上的支架8、设置在换流阀冷却系统下方的接液盘5、固定在接液盘5盘底的全反射漏液激光探测器7，所述计算机1的激光控制指令输出端连接激光控制器2的信号输入端，激光控制器2的激光控制信号输出端连接激光发生器3的激光控制信号输入端，激光发生器3的激光输出端通过第一光纤9连接全反射漏液激光探测器7的入射激光输入端，全反射漏液激光探测器7的反射激光输出端通过第二光纤10连接激光检测器4的激光信号输入端，激光检测器4的数字电信号输出端连接计算机1的反射激光电信号输入端，所述激光发生器3和激光检测器4均安装在支架8上，且激光发生器3和激光检测器4均位于全反射漏液激光探测器7的正上方。激光发生器3和激光检测器4的设置位置保证了入射激光和反射激光的直线传播，确保了冷却液泄漏检测结果的实时性和准确性。
上述技术方案中，计算机1和激光控制器2可放置在不影响换流变电站工作的站内任意位置。
上述技术方案中，它还包括报警器6，所述计算机1的报警信号输出端连接报警器6的信号输入端。报警器6用于在发生冷却液泄漏时提醒工作人员。
上述技术方案中，所述激光发生器3的激光输出端输出的激光的频率范围为5KHz～100KHz。在检测时发射上述频率范围的激光能防止漏检和误检的情况。
上述技术方案中，上述全反射漏液激光探测器7的探测镜头为直角三棱镜镜头。
一种利用上述系统进行冷却液泄漏检测的方法，它包括如下步骤：
步骤1：换流变电站冷却液泄漏检测系统初始化；
步骤2：计算机1通过激光控制器2控制激光发生器3发射频率为5KHZ的入射激光，频率为5KHZ的入射激光经过第一光纤9进入全反射漏液激光探测器7的入射激光输入端；
步骤3：全反射漏液激光探测器7的直角三棱镜镜头对频率为5KHZ的入射激光进行反射，反射的激光由激光检测器4采集并转换成电信号后传输给计算机1；
步骤4：计算机1判断步骤3接到的反射激光信号是否为频率为5KHZ的入射激光的全反射信号，如果是，则进入步骤5，如果否，则计算机1进行冷却液泄漏报警；
步骤5：计算机1通过激光控制器2控制激光发生器3发射频率为10KHz的入射激光，频率为10KHZ的入射激光经过第一光纤9进入全反射漏液激光探测器7的入射激光输入端；
步骤6：全反射漏液激光探测器7的直角三棱镜镜头对频率为10KHZ的入射激光进行反射，反射的激光由激光检测器4采集并转换成电信号后传输给计算机1；
步骤7：计算机1判断步骤6接到的反射激光信号是否为频率为10KHZ的入射激光的全反射信号，如果是，则进入步骤8，如果否，则计算机1进行冷却液泄漏报警；
步骤8：计算机1通过激光控制器2控制激光发生器3发射频率为100KHZ的入射激光，频率为100KHZ的入射激光经过第一光纤9进入全反射漏液激光探测器7的入射激光输入端；
步骤9：全反射漏液激光探测器7的直角三棱镜镜头对频率为100KHZ的入射激光进行反射，反射的激光由激光检测器4采集并转换成电信号后传输给计算机1；
步骤10：计算机1判断步骤9接到的反射激光信号是否为频率为100KHZ的入射激光的全反射信号，如果是，则计算机1通知没有冷却液泄漏，如果否，则计算机1进行冷却液泄漏报警。
上述技术方案的步骤4、步骤7和步骤10中，计算机1均通过报警器6进行报警。
上述技术方案中，分别依次采用频率为5KHZ、10KHZ和100KHZ的入射激光进行冷却液泄漏检测，检测频率由低到高，不仅可以实现节能效果，同时采用上述检测逻辑，进行不同频率的多次判断，保证了冷却液泄漏检测结果的准确性。
本实用新型的设计原理为：当入射激光由光密介质(即折射系数较大)进入光疏介质(折射系数小)，当入射角大于临界角时，折射光消失了，入射光全部被反射，即全反射现象。空气的折射系数大约为1，而冷却液的折射系数约为1.33。全反射漏液激光探测器7镜头的折射率是1.5～1.9。入射激光垂直与直角三棱镜镜头的斜边射入进入两个直角边，如果直角边是空气会出现全反射，如果直角边是冷却液，激光在直角边上被折射和吸收。用灵敏的激光检测器4接收反射信号，就可以检测到冷却液发生泄漏的情况。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，其特征在于：它包括计算机(1)、激光控制器(2)、激光发生器(3)、激光检测器(4)、固定在换流变电站地面上的支架(8)、设置在换流阀冷却系统下方的接液盘(5)、固定在接液盘(5)盘底的全反射漏液激光探测器(7)，所述计算机(1)的激光控制指令输出端连接激光控制器(2)的信号输入端，激光控制器(2)的激光控制信号输出端连接激光发生器(3)的激光控制信号输入端，激光发生器(3)的激光输出端通过第一光纤(9)连接全反射漏液激光探测器(7)的入射激光输入端，全反射漏液激光探测器(7)的反射激光输出端通过第二光纤(10)连接激光检测器(4)的激光信号输入端，激光检测器(4)的数字电信号输出端连接计算机(1)的反射激光电信号输入端，所述激光发生器(3)和激光检测器(4)均安装在支架(8)上，且激光发生器(3)和激光检测器(4)均位于全反射漏液激光探测器(7)的正上方。
2.根据权利要求1所述的基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，其特征在于：它还包括报警器(6)，所述计算机(1)的报警信号输出端连接报警器(6)的信号输入端。
3.根据权利要求1所述的基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，其特征在于：所述激光发生器(3)的激光输出端输出的激光的频率范围为5KHz～100KHz。
4.根据权利要求1所述的基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统，其特征在于：所述全反射漏液激光探测器(7)的探测镜头为直角三棱镜镜头。
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|---|---|---|---|---|
| CN105699016A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-22 | 国家电网公司 | 基于全反射的换流变电站冷却液泄漏检测系统及方法 |
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2016
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