閥冷系統主泵漏水檢測裝置優化設計

雷亞州 徐 明 蔡常群 徐衛麗 蔡天樂

（河南晶銳冷卻技術股份有限公司，河南 許昌 461000）

作為特高壓直流輸電換流站內最重要的核心設備，換流閥的正常運行是整個換流站穩定工作的重要保障。而閥冷系統作為換流站內最主要的輔助設備，對換流閥的可靠穩定運行起著舉足輕重的作用。換流閥在正常運轉過程中會出現大量熱量，換流閥冷卻系統可驅動主循環泵將晶閘管上元件的功耗發熱量排放到室外，通過室外冷卻器帶走冷卻介質中的熱量，從而保證晶閘管在正常的溫度范圍內運行。主泵為換流閥冷卻系統中冷卻介質的循環提供動力，可以說是內冷水的心臟。而主泵在運行過程中，機械振動、水流沖擊等不可避免的因素可能會造成主泵軸封失去密封性能，進而出現漏水的情況。因此，閥冷系統中主泵設有漏水檢測裝置，用于判斷主泵是否處于正常工況，防止主泵故障的發生。

1 閥冷系統主泵漏水檢測裝置應用現狀

如圖1工藝流程圖所示，在P01主泵出口設置有用于檢測主泵漏水的液位開關LS01。

圖1 主泵漏水檢測裝置工藝流程圖

如圖2所示，液位開關安裝于集水盒內，集水盒進水口通過軟管與主泵本身自帶的集水盤連接，一旦主泵軸封發生漏水，漏液將通過集水盤和軟管最終引至集水盒內。

圖2 現有主泵漏水檢測裝置示意圖

液位開關在集水盒側部安裝，集水盒內徑100mm，液位開關動作液位高度約60mm。當漏水達2000ml左右時，液位開關觸點閉合，輸出信號到閥冷控制系統，閥冷控制系統發出報警信號。

然而采用液位開關形式的漏水檢測裝置存在以下缺點：漏水量小的時候，液位開關觸點不能達到動作液位高度，液位開關觸點無法閉合，后臺不能發出主泵漏水報警信號，運維人員很難及時發現主泵異常，不能及時進行檢修維護。

2 優化后的主泵漏水檢測裝置

基于上述分析，為達到及時迅速檢測主泵漏水的目的，將現有檢漏裝置更換為光電探頭水浸變送器，變送器采用紅外光電感應原理，當被測液體接觸到傳感器表面時即可發出報警動作信號，能夠滿足100ml水以下就報警動作的要求，進而提高主泵漏水檢測裝置的可靠性。

如圖3所示，優化后的主泵漏水檢測裝置包含以下3部分內容：主泵機封處集漏裝置、金屬引管和檢漏盒（內部集成有漏水檢測傳感器）。若主泵軸封處發生滲漏，滲漏的冷卻液通過機封處集漏裝置收集，收集后的冷卻液通過金屬引管引入檢漏盒內。檢漏盒內的漏水檢測傳感器檢測到有冷卻液后會及時發出報警信息，提示運維人員及時檢修和維護。

圖3 優化后的主泵漏水檢測裝置示意圖

3 優化后主泵漏水檢測裝置的技術優點

與現有主泵漏水檢測裝置相比，優化后的主泵漏水檢測裝置的主要技術優點在于：

優化后的主泵漏水檢測裝置能夠更加靈敏的檢測到主泵輕微漏水，能及時有效發出主泵漏水信號，提醒運維人員及時對主泵進行維護，提高閥冷系統運行可靠性，極大降低了因內冷水嚴重漏水導致直流系統停運的風險，對特高壓直流輸電、柔性直流輸電工程換流閥冷卻系統的設計具有一定的參考和借鑒意義。

4 結論

本文對特高壓直流輸電閥冷系統主泵檢漏裝置進行了詳細的分析，指出了現有設計存在的缺陷和風險，并提出了優化后設計方案。優化后的主泵檢漏裝置檢測漏液更加靈敏，可靠性更高，避免由于軸封漏水造成主泵故障不可用，提高閥冷系統可靠性，從而保證換流閥長期穩定運行。