CN207832615U - 一种清洁度在线检测的内冷却水系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种清洁度在线检测的内冷却水系统，包括：换流阀、脱气罐、循环泵、离子交换器和清洁度在线检测装置，换流阀、脱气罐、循环泵依次连通，循环泵通过外冷却水系统与离子交换器连通，清洁度在线检测装置分别设置于换流阀和脱气罐之间的管道上，以及离子交换器和换流阀之间的管道上。清洁度在线检测装置包括清洁度检测仪、流量控制阀和防止回流器，流量控制阀与清洁度检测仪连通，清洁度检测仪和防止回流器连通。流量控制阀包括可控阀门、流量变送器和流量控制器，流量变送器和流量控制器信号连接，流量控制器与阀门执行器电连接。通过清洁度在线检测装置有效检测内冷却水中颗粒物含量的变化，防止由内冷却水颗粒物腐蚀结垢引起的故障。

Description

一种清洁度在线检测的内冷却水系统

技术领域

本申请涉及高压直流输电技术领域，尤其涉及一种清洁度在线检测的内冷却水系统。

背景技术

换流阀是换流站核心组成部分，冷却系统是换流阀的一个重要组成部分。冷却系统将阀体上各元器件的功耗热量排放到阀外，保证晶闸管结温在正常允许范围。冷却水系统分为内冷却水系统和外冷却水系统，其中内冷却水用来直接冷却换流阀，内冷却水冷却效果的好坏直接影响换流阀安全运行。

对1990-2015年间29座直流输电换流站的160余次故障进行分析，由直流换流站阀冷却水系统引起的故障40余次，占事故总数的25％，其中有37次事故由内冷却水系统所引起，37次内冷却水系统故障中有三分之一是腐蚀结垢引起的故障，而内冷却水产生的颗粒物杂质是引起腐蚀结垢故障的主要原因。目前主要依靠内冷却水运行过程中的检测装置对内冷却水内颗粒物进行监测，当发现内冷却水颗粒物含量异常后，再对内冷却水进行处理。主要监测颗粒物的方法为：经过对离子交换器前后压差判断树脂泄漏情况，或者通过在管道上安装浊度表和污染指数表来监测内冷却水的颗粒物。

以上几种检测方式主要通过机械装置，利用光束透过内冷却水的浊度不同发生不同散射，此种检测装置对内冷却水颗粒物含量细微变化无法感知，检测内冷却水颗粒物含量仅是一个大概范围，无法检测到准确数值，造成对颗粒物含量数据测量准确度低。同时，通过仪表显示颗粒物含量不方便电力工作人员观察，容易导致对内冷却水颗粒物含量监测不及时，使树脂碎屑的漏过导致主过滤器堵塞，胶体和颗粒物在换流阀毛细管沉积结垢。因此，电力工作人员无法有效的检测内冷却水中颗粒物含量的变化，无法防止由内冷却水颗粒物腐蚀结垢引起的故障。

实用新型内容

本申请提供了一种清洁度在线检测装置及内冷却水系统，以解决监测内冷却水系统中颗粒物含量的变化不准确的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请提供了一种清洁度在线检测的内冷却水系统，包括：换流阀、脱气罐、循环泵、离子交换器和清洁度在线检测装置，其中，换流阀、脱气罐、循环泵依次连通，循环泵通过外冷却水系统与离子交换器连通，清洁度在线检测装置分别设置于换流阀和脱气罐之间的管道上，以及离子交换器和换流阀之间的管道上。清洁度在线检测装置包括清洁度检测仪、流量控制阀和防止回流器，流量控制阀与清洁度检测仪连通，清洁度检测仪和防止回流器连通，与流量控制阀相连通的连通管，以及与防止回流器相连通的连通管在沿水流方向上依次与管道连通。流量控制阀包括可控阀门、流量变送器和流量控制器，可控阀门由阀门执行器和阀门组成，流量变送器和流量控制器信号连接，流量控制器与阀门执行器电连接。

优选的，清洁度检测仪包括控制器CPU、激光颗粒仪、报警器和显示屏，CPU和激光颗粒仪信号连接，显示屏与CPU电连接，CPU与报警器信号连接。

优选的，防止回流器为膨胀罐。

优选的，还包括补水泵和补水罐，补水泵的进水口与补水罐连通，补水泵的出水口与离子交换器连通。

优选的，还包括粗过滤器、细过滤器、膨胀罐和氮气罐，其中，粗过滤器连通于外冷却水系统与离子交换器之间，细过滤器连通于离子交换器与清洁度在线检测装置之间；氮气罐为膨胀罐提供所需氮气，膨胀罐连通于清洁度在线检测装置与换流阀之间。

优选的，设置于换流阀和脱气罐之间管道上的清洁度在线检测装置靠近于换流阀的晶闸管散热器出水口。

优选的，循环泵的出水口到粗过滤器的进水口、粗过滤器的出水口到换流阀的入水口、以及换流阀的入水口到脱气罐的入水口之间均设置有隔离水管。

本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

本实用新型实施例提供的清洁度在线检测的内冷却水系统，包括：换流阀、脱气罐、循环泵、离子交换器和清洁度在线检测装置，其中，换流阀、脱气罐、循环泵依次连通，循环泵通过外冷却水系统与离子交换器连通，清洁度在线检测装置分别设置于换流阀和脱气罐之间的管道上，以及离子交换器和换流阀之间的管道上。本实用新型实施例在内冷却水系统内两处引入清洁度在线检测装置。在离子交换器后的清洁度在线检测装置主要检测的是离子交换器的树脂粉末是否泄露，一旦树脂泄漏颗粒物数量将会急剧增多，清洁度在线检测装置检测到的颗粒物数增加，触发内置的报警器提示电力工作者处理。设置在换流阀后的清洁度在线检测装置主要是检测换流阀的晶闸管散热器出口的腐蚀结垢状况，可根据检测到的颗粒物的数量来判断换流阀的腐蚀结垢状况，便于电力工作者对换流阀除垢的日常维护。

清洁度在线检测装置包括清洁度检测仪、流量控制阀和防止回流器，流量控制阀与清洁度检测仪连通，清洁度检测仪和防止回流器连通，与流量控制阀相连通的连通管，以及与防止回流器相连通的连通管在沿水流方向上依次与管道连通。流量控制阀包括可控阀门、流量变送器和流量控制器，可控阀门由阀门执行器和阀门组成，流量变送器和流量控制器信号连接，流量控制器与阀门执行器电连接。清洁度在线检测装置中的洁净度监测仪利用颗粒能使激光产生散射这一物理现象检测粒度分布，能监测出颗粒物的大小和数量，对胶体颗粒物的监测具有测量速度快、动态范围大、重复性好的特点。洁净度监测仪内置CPU可以将实时在线监测的数据传输，具有在线实时、连续取样、报警提示的功能，使电力工作人员能够及时掌握颗粒污染的诊断和趋势，有效防止由内冷却水颗粒物腐蚀结垢引起的故障。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的清洁度在线检测的内冷却水系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的清洁度在线检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的清洁度检测仪的结构示意图；

附图标记说明：1-换流阀、2-脱气罐、3-循环泵、4-离子交换器、5-清洁度在线检测装置、6-补水泵、7-补水罐、8-粗过滤器、9-细过滤器、10-膨胀罐、11-氮气罐、51-清洁度检测仪、53-防止回流器、511-CPU、512-激光颗粒仪、513-报警器、514-显示屏、522-流量变送器、523-流量控制器、5211-阀门执行器、5212-阀门。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例提供的清洁度在线检测的内冷却水系统的基本结构示意图。由图1所示，本申请实施例提供的清洁度在线检测的内冷却水系统，包括换流阀1、脱气罐2、循环泵3、离子交换器4、清洁度在线检测装置5、补水泵6、补水罐7、粗过滤器8、细过滤器9、膨胀罐10和氮气罐11。冷却过换流阀的内冷却水经过脱气罐2脱气，通过循环泵3经过换流阀外冷却水系统的冷却，通过粗过滤器8过滤内冷却水的颗粒物，通过离子交换器4将结垢离子过滤掉，再经过细过滤器9，细过滤器9可以过滤部分未除去的颗粒物同时也可将离子交换器4中泄漏的树脂从内冷却水中除去，内冷却水流入膨胀罐10，经过膨胀罐10再次流入换流阀1，对换流阀1内部进行冷却，氮气罐11为膨胀罐10提供气体，将膨胀罐10内的内冷却水挤出。其中，清洁度在线检测装置5设置在细过滤器9和膨胀罐10之间，主要检测离子交换器4是否泄漏树脂，虽然离子交换器4后有细过滤器9可以过滤泄漏的树脂末，但是当离子交换器4故障树脂大面积泄漏时，细过滤器9无法迅速将树脂滤过，清洁度在线检测装置5检测到内冷却水的颗粒物数量急增就会发出警报，提示电力工作人员离子交换器4的树脂泄漏需要处理。设置在换流阀1和脱气罐2之间的清洁度在线检测装置5主要是检测换流阀的晶闸管散热器出口的腐蚀结垢状况，可根据检测到的颗粒物的数量来判断换流阀的腐蚀结垢状况，便于电力工作者对换流阀除垢的日常维护。

参见图2，本实用新型实施例提供的清洁度在线检测装置的基本结构示意图。由图2所示，本申请实施例提供的清洁度在线检测装置5，包括清洁度检测仪51、流量控制阀、防止回流器53。流量控制阀通过流量变送器522检测到与其相连通的连通管内水流速，水流速信号传输给流量控制器523，流量控制器523控制可控阀门的阀门执行器5211将阀门5212开关到合适大小，从而控制进入清洁度检测仪51的水流速。内冷却水经过清洁度检测仪检测出颗粒物的数量和大小后，进入防止回流器53，最后流回内冷却水管道。因为内冷却水有一定压力，为了防止内冷却水的回流损害清洁度检测仪51，所以在清洁度检测仪51后设置了防止回流器53，防止回流器53选用膨胀罐。

参见图3，本实用新型实施例提供的清洁度检测仪的基本结构示意图。由图3所示，本申请实施例提供的清洁度检测仪包括CPU511、激光颗粒仪512、报警器513和显示屏514。激光颗粒仪512检测出流过的内冷却水颗粒物的数量和大小，将颗粒物数量和大小的信号传输给CPU511，CPU511发现颗粒物数量急增或是达到报警值时，发出报警信号传输给报警器513，报警器513报警提示电力工作人员换流阀内冷却水的颗粒物含量过高，需要处理。显示屏514显示实时的颗粒物数量和大小的变化曲线，方便电力工作人员在巡检设备时观察内冷却水的颗粒物含量变化。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种清洁度在线检测的内冷却水系统，其特征在于，包括：换流阀(1)、脱气罐(2)、循环泵(3)、离子交换器(4)和清洁度在线检测装置(5)，其中，

所述换流阀(1)、脱气罐(2)、循环泵(3)依次连通，所述循环泵(3)通过外冷却水系统与所述离子交换器(4)连通，所述清洁度在线检测装置(5)分别设置于所述换流阀(1)和脱气罐(2)之间的管道上，以及所述离子交换器(4)和换流阀(1)之间的管道上；

所述清洁度在线检测装置(5)包括清洁度检测仪(51)、流量控制阀和防止回流器(53)，所述流量控制阀与所述清洁度检测仪(51)连通，所述清洁度检测仪(51)和所述防止回流器(53)连通；

与所述流量控制阀相连通的连通管，以及与所述防止回流器(53)相连通的连通管在沿水流方向上依次与所述管道连通；

所述流量控制阀包括可控阀门、流量变送器(522)和流量控制器(523)，所述可控阀门由阀门执行器(5211)和阀门(5212)组成，所述流量变送器(522)和所述流量控制器(523)信号连接，所述流量控制器(523)与所述阀门执行器(5211)电连接。

2.根据权利要求1所述的清洁度在线检测的内冷却水系统，其特征在于，所述清洁度检测仪(51)包括控制器CPU(511)、激光颗粒仪(512)、报警器(513)和显示屏(514)，

所述CPU(511)和所述激光颗粒仪(512)信号连接，所述显示屏(514)与所述CPU(511)电连接，所述CPU(511)与报警器(513)信号连接。

3.根据权利要求1所述的清洁度在线检测的内冷却水系统，其特征在于，所述防止回流器(53)为膨胀罐。

4.根据权利要求1所述的清洁度在线检测的内冷却水系统，其特征在于，还包括补水泵(6)和补水罐(7)，所述补水泵(6)的进水口与所述补水罐(7)连通，所述补水泵(6)的出水口与所述离子交换器(4)连通。

5.根据权利要求1所述的清洁度在线检测的内冷却水系统，其特征在于，还包括粗过滤器(8)、细过滤器(9)、膨胀罐(10)和氮气罐(11)，其中，

所述粗过滤器(8)连通于所述外冷却水系统与所述离子交换器(4)之间，所述细过滤器(9)连通于所述离子交换器(4)与所述清洁度在线检测装置(5)之间；

所述氮气罐(11)为所述膨胀罐(10)提供所需氮气，所述膨胀罐(10)连通于所述清洁度在线检测装置(5)与所述换流阀(1)之间。

6.根据权利要求1所述的清洁度在线检测的内冷却水系统，其特征在于，设置于所述换流阀(1)和脱气罐(2)之间管道上的所述清洁度在线检测装置(5)靠近于所述换流阀(1)的晶闸管散热器出水口。

7.根据权利要求5所述的清洁度在线检测的内冷却水系统，其特征在于，所述循环泵(3)的出水口到所述粗过滤器(8)的进水口、所述粗过滤器(8)的出水口到所述换流阀(1)的入水口、以及所述换流阀(1)的入水口到所述脱气罐(2)的入水口之间均设置有隔离水管。