多功能智能电气检测在阀冷设备中的应用

陈峰

【摘要】现阶段，随着社会的发展，我国的各行各业的发展也有了一定的进步。阀冷设备是电网运行中的重要部分，在电力、钢铁、风电、海上平台等各类大功率冷却中也都有使用，对于阀冷产品进行针对性地设计检测平台，解决一直以来对阀冷设备中各个电气元件、专用元件设备的检测问题，避免当前一直被动地使用简陋方法，如简单的万用表测一下，通电判断，甚至是待运行中出现故障后再亡羊补牢。检测工具缺乏，检测方法不齐全，检测细节不到位，把可能存在安全隐患的产品带入设备运行中。

【关键词】多功能;智能电气检测;阀冷设备;应用

高压直流运行过程中换流阀会产生大量的热，主要通过换流阀冷却系统以水为介质对换流阀进行冷却。阀冷却系统作为换流阀的必要辅助系统，通过精确调控阀冷水的温度、流量、压力、水质等技术指标，达到节能环保、高效冷却的目的，保证换流阀安全、稳定、可靠运行。换流阀冷却系统主要分为内冷水系统和外冷水系统。内冷水系统为封闭循环系统，直接与换流阀接触实现冷却功能;在换流过程中，换流站设备中的部分发热元件会产生热量，通过阀冷系统内循环的去离子冷却水流入各个组件，带走发热元件产生的热量;外冷水系统为通过冷却塔对内冷水进行冷却，间接实现冷却功能，然后通过外冷设备将内冷水带出的热量发散到大气环境中。

1、电气设备管理中状态检测和故障诊断技术的应用意义

1.1保证电力系统运行的安全性和稳定性

电气设备在整个电力系统当中始终扮演着至关重要的角色，占有着举足轻重的地位，直接影响着电力系统整体能否保持正常稳定的运行状态。电力设备作为整个系统中的主体部分，其运行过程中的安全性和稳定性，势必会对电力系统的工作状态产生决定性的影响。正因为如此，相关技术人员必须对电气设备进行全面仔细的检测和诊断，力争做到及时发现故障和隐患，在最短的时间内有针对性地采取相应的措施予以解决。从目前情况来看，伴随着我国经济实力的飞速发展，人们的生活条件和质量有了很大的改善，从而使得社会各界对于电力能源的需求量与日俱增，正因为如此，保证电力系统运行过程中的稳定性和安全性成了电力企业的首要工作，相关工作人员要对此有所重視。

1.2有利于控制成本，提高经济效益

从目前的情况来看，伴随着市场竞争的日益激烈，使得很多企业都面临着严峻的挑战，只有不断地提升自己，才能够在如此形势下谋求更大的发展。就电力企业而言，如果不能对电气设备的检测和故障诊断工作有足够的重视，将无法有效地保证整个电力系统的运行状态，增加了故障和损坏问题出现的概率。如果等到设备出现问题后在对其进行维修，不仅会增加工作人员的劳动强度，同时也会使修理成本有所增加，给企业造成极大的经济负担。正因为如此，对电气设备进行状态检测和故障诊断工作，可以有效地控制和降低企业的成本，进而提高电力企业的经济效益，使之能够获得更大的发展。

2、概述与其现状

2.1行业发展的概述

电力电子装置纯水冷却设备及控制系统已广泛应用于发电、输电、配电及用电各个环节电力电子装置的冷却。主要产品包括直流输电换流阀纯水冷却设备、新能源发电变流器纯水冷却设备、柔性交流输配电晶闸管阀纯水冷却设备、大功率电气传动变频器纯水冷却设备以及各类水冷设备的控制系统，是高热流密度设备中广泛应用的关键配套设备，具有换热效率高、几乎不消耗循环水、节约空间、安全可靠、经济环保等特点。利用纯水冷却设备可以大幅提高电力电子装置的工作效率和可靠性，延长其使用寿命，有效降低电能转换及传输过程的能量损耗，为设备安全、经济运行提供保障。

2.2直流发展情况

根据国家发改委、国家能源局发布的《电力发展“十三五”规划（2016-2020）》，重点任务将积极发展水电，统筹开发与外送，期间将重点依托西南水电基地开发，建成金沙江中游送电广西、滇西北至广东、四川水电外送、乌东德电站送电两广输电通道，开工建设白鹤滩电站外送工程，积极开展金沙江上游等消纳方案研究。加快推进特高压直流等九项重点输变电工程，共涉及“七交五直”12条特高压线路，预计核准开工时间在2018年四季度至2019年，合计输电能力为5，700万千瓦。在这九大工程中，除云贵互联通道工程和闽粤联网工程外，其余七个均为特高压工程。

3、优化措施分析

3.1器件的检测

直流换流阀常用的备品备件清单为参考，实施此项平台设计输入参数，适用于阀冷设备的元件检测，检测过程在不损坏元件的前提下进行。（1）被检测件通电检查。通过电源开关，提供多种规格的直流、交流电源选择项，被检测件通电检测工作是否正常，配合示波器、信号发生器，以及辅助检测方法，确定被检测件是否满足基本的使用要求。（2）对于大功率的电气产品，通过变频器调节检测参数，可以严格测试电机类产品的运行情况，变频器设置满足常用的电压、电流、频率、功率因素、过载、过流、过压、欠压等检测功能。

3.2构建电气设备运行状态信息管理系统

电气设备的运行过程中，不管是正常运行，还是故障运行，其实设备所表现出来的运行情况以及数据是较为明显的，但是如果设备的运行状态介于故障和正常运行之间，也就是设备如果处于灰色状态，那么判断设备实际的运行状态就较为困难。为了解决这类问题，电气企业必须重视信息管理系统的建立，该系统的建立可以精准的鉴别和分析所收集到的信息和数据，然后帮助技术人员判断设备的运行状态是否正常。构建电气设备运行状态信息管理系统不是一项简单的工作，有些企业认为只要将各类数据输入计算机系统就完成了电气设备运行状态信息管理系统的建立，这是一种错误的观念，有效的电气设备运行状态信息管理系统其实是需要对电气设备各个时段的运行状态进行记录，保证信息具有充分的连贯性和整体性，经过综合分析，判断电气设备实际运行状态。

3.3运维建议

（1）换流站在规划建设阶段应优先选择水质较好的水源地，以降低阀冷系统结垢程度和降低运维成本。具备多路水源的站点可根据水源水质检测结果，优先选用朗格利尔指数较低的水源。（2）目前阀冷加药主要采用低磷的阻垢剂，从环保角度考虑，后续应优先采购无磷药剂产品，但无磷药剂需采用多种药剂混合加投的方式取得足够效果。目前在运直流一般仅配置单个阻垢剂加药回路，需对各站外冷水加药装置进行改造，使其满足自动投加多种无磷药剂的需求，同时具备人工调节加药量功能，方便根据水质监测结果及时调整药剂投加的数量和频率。（3）添加阻垢剂阻垢只有在投加规律的情况下才能达到效果，需定期按量进行加药，管理成本较高。对于没有缺药报警功能的站点应申报项目，将缺药告警信号送至工作站，便于运行人员及时发现缺药并进行药剂投加。同时，缓释阻垢剂属于强酸性药剂，结合药剂腐蚀管道引起渗漏的缺陷，对药剂从药桶里抽至主水管道或外冷水池的中间管道材质建议优先采用UPVC材质，如使用不锈钢材质则应使用316不锈钢，且不能有焊缝。

结语：

总而言之，结合本文从器件工况入手，在各环节分析数据，围绕器件的不同特性，采取相应的方法，解决器件检测的难题，把合格的，高质量的器件筛选出来，及时排查隐患器件，做好管理长期放置器件的工作。减少设备停机的时间，且有效地提高了系统设备的使用效果及年限，对社会以及国家的发展起到了一定的促进作用。

参考文献：

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[2]李旭炯.特高压输电线路运维管理的研究[J].甘肃科技，2013，29（20）：116-118.