變頻器冷卻水系統嚴密性檢查及維護診斷

武 銀，朱橋梁，虎生財，崔建華，王志波

（中國石油西氣東輸公司銀川管理處，寧夏銀川 750000）

GE 電驅機組CONVERTEAM 變頻器[1]去離子冷卻水系統主要為機組變頻器整流、逆變、濾波單元進行冷卻，對變頻器的正常運行至關重要，一旦冷卻系統出現問題，輕則導致機組無法正常運行或者備用，重則引起變頻器元件損毀，是保證變頻器正常工作的關鍵系統，冷卻系統的日常檢查維護，尤其是滲漏點的檢查監測，顯得尤為重要。

1 CONVERTEAM 高壓變頻器去離子水冷卻系統介紹

1.1 水冷柜系統介紹

變頻器內部有一套密閉式水冷系統，其中水冷柜主要包括增壓泵（一用一備）、膨脹箱、緩沖罐、換熱器、去離子罐、流量計、壓力變送器、主過濾器、精密過濾器、電接點壓力表、電導率測量儀、止回閥等部件及各元器件間的去離子水管。去離子水在變頻器發熱元器件吸收熱量后溫度升高，通過水冷柜中的換熱器與外循環水進行熱交換，溫度下降后再進入各元器件，如此往復循環，以維持變頻器工作溫度穩定。

1.2 現有漏水檢測功能介紹

漏水檢測器：漏水檢測器[2]中的工作導線浸水后電阻會發生變化，影響電流值，從而監控是否發生漏水。檢測儀安裝在機柜底部集水槽內，當檢測到有水泄漏時，會產生報警。

2 去離子水損耗分析

該站有3 臺高壓變頻器，分別對去離子水損耗進行對比分析。具體如下：1#變頻器3 月7 日～4 月25日，總共運行46 d，壓力從240 kPa 降至160 kPa，壓降速率為1.7 kPa/d。2#變頻器2 月1 日～3 月5 日，總共運行33 d，壓力從200 kPa 降至150 kPa，壓降速率為1.5 kPa/d。3#變頻器6 月16 日～8 月4 日，共運行49 d，壓力從220 kPa 降至150 kPa，壓降速率為1.4 kPa/d。通過定期添加的水量及時間計算消耗量約為100 mL/d。

2.1 去離子水本身內部損耗

根據廠家技術文件說明，認為去離子水內部由于電解等因素是存在消耗的，但是該消耗量極其微小，完全達不到上述分析中的損耗量。再與其他機組去離子水消耗情況（例如TEMIC 電驅機組的東芝變頻器、國產電驅機組變頻器）進行對比，可以確認去離子水內部消耗可以忽略不計，或者長時間運行后（周期應以年計）可能需要補充。

2.2 去離子水外部滲漏損耗

去離子水外部滲漏損耗主要為系統各接頭處的微滲漏，由現場運行經驗看，投產初期存在明顯滲漏，對各接頭進行緊固處理后明顯好轉，但去離子水壓力下降情況仍然存在，后期肉眼觀察并不能發現明顯漏點，該滲漏消耗量對電氣元器件影響較小，目前不影響變頻器正常運行，但未知的漏點仍然存在一定的風險。

3 去離子水系統嚴密性檢查

3.1 漏水檢測儀

當漏水檢測儀出現報警時應立即進行設備檢查，確認是水系統漏水報警引起還是檢測儀故障。定期對漏水檢測儀接線進行檢查，確保接線緊固無松動，利用機組停機時間每季度對漏水檢測儀進行測試，確認其功能完好。

3.2 去離子水系統壓力監測

現有去離子水冷系統在管路中設置了壓力監測，通過壓力監測可以有效監控去離子水系統運行情況，該壓力監測報警有低報警和低低報警，低報警時發出警告信號提示運行人員進行處置，低低報警出現時變頻器保護停機。

3.3 去離子水系統接頭示水膏外部檢測

為明確驗證并找到去離子水系統中的滲漏點，通過采用化學方法進行測試。測試手段主要有兩種，一種為變色試紙，另一種為示水膏。原理均相同，試劑與水均變紅色，通過現場試驗，去離子水遇到上述兩種物質均會變色。受現場條件限制，采用示水膏進行測試效果較好，通過對各接頭縫隙處涂抹示水膏，一段時間后看到接頭連接處內部示水膏存在明顯變色（見圖1），外部示水膏無變化，可以確認水冷系統確實存在滲漏，但滲漏量微小，較短時間內蒸發后導致肉眼不可見。

圖1 去離子水管接頭示水膏變色圖片

4 去離子水系統處理維護

4.1 日常檢查維護

（1）檢查去離子水母管上閥門、進出水管線接頭緊固情況。

（2）檢查去離子水壓力，確保壓力在報警值以上。

（3）壓力偏低時及時補充去離子水。

（4）檢查去離子水電導率，超標時及時更換樹脂。

（5）去離子水系統應注入符合標準電導率的去離子水。

（6）去離子水充裝時應緩慢進行，盡可能排盡管線空氣。

4.2 去離子水系統微滲漏的處理方法

密閉式循環冷卻水系統的密封性能主要受材料、制作工藝等的影響，可能會存在一定程度的微滲消耗，但隨著科技進步密閉式循環水冷系統的密封性能越加突出，性能優秀的產品幾乎可達到零泄漏。通過TEMIC電驅機組變頻器和CONVERTEAM 電驅機組變頻器的比較，可以發現后者在水系統的密封上存在一定不足，主要是接頭的制作有所區別。要想徹底消除去離子水壓力降低問題，一方面是更換密封性能更好的產品確保零泄漏，另一方面是針對現有的滲漏進行堵漏。現場去離子水系統運行壓力一般在150 kPa～250 kPa，此壓力可以考慮用合適的密封膠進行密封，采用無腐蝕、耐溫、優良電氣特性、抗侯性、抗化學性的密封膠進行接頭封堵。

5 結語

本文討論了高壓變頻器去離子冷卻水系統的嚴密性檢查及日常維護方法，現有設備通過變頻器內的漏水檢測儀及管路中的壓力監控可有效監測該系統的運行。但針對設備存在的漏點肉眼無法觀察、監測設備不能提供有效報警問題，提出用示水膏進行漏點確認的方法，可以有效找出風險點并采取手段進行控制，通過合適的密封膠進行漏點堵漏，可保證水冷系統滲漏量減少，運行更加可靠。