直流换流站水冷系统的调研

1、直流换流站水冷系统的调研提纲Ø 直流换流站水冷系统的概念Ø 直流换流站水冷系统常见的故障Ø 在直流换流站中常见故障的处理方法Ø 在直流换流站水冷系统中用到的检测设备Ø 在直流换流站水冷系统中的检测措施（一）直流换流站水冷系统的概念1 阀冷系统阀冷系统是换流站的一个重要组成部分，它将阀体上各元件的功耗产生的热量通过水交换到阀厅外，保证晶闸管结温运行在正常范围内。2 阀冷却控制保护系统阀冷却控制保护系统是对阀冷却系统实施控制保护功能的二次设备，一般采取两套冗余配置。控制系统对设备的运行状态及冷却系统运行参数，如流量、压力、温度、水位和导电率进行监测

2、和控制。对参数超限及设备故障进行报警或闭锁。 3 内冷水系统换流阀内冷却循环水系统主要是为可控硅阀提供冷却水，将运行中的换流阀散发出的热量吸收，以维持换流阀的正常工作温度，确保可控硅阀片可靠运行。内冷却水采用去离子水，经过精过滤及离子交换器处理，确保其电导率为0.10.5S/cm。该系统为密闭式单循环回路，闭式回路内部主要包括主循环回路、旁路循环去离子回路和补水系统等。 4 外冷水系统 外冷水系统为敞开式循环系统，主要由主循环回路、旁路循环回路、补水管路等组成。喷淋水泵从室外外冷水池抽水，均匀的喷洒到冷却塔内的换热盘管表面，吸收内冷水的热量，冷却塔不停地将吸热后形成的水蒸汽排至大气，冷凝水回流

3、至喷淋水池，以实现对内冷水连续降温的目的。（二）水冷系统常见的故障 外冷水系统故障，如喷淋水池水位低、喷淋水池水位高、喷淋水池电导率高、喷淋塔故障等。 内冷水系统故障，如内冷水温度高、主导管压力低、循环主泵组故障、阀冷却主泵切换失败、过滤器故障、内冷水漏水、鲜水泵异常、储水箱异常等。（三）事故处理原则1. 喷淋水池水位低1) 打开喷淋水池的井盖，查看喷淋水池水位低是否确实异常。2) 检查喷淋水池实际水位正常，由于浮子故障误报警，则借助工具恢复浮子自由活动。3) 如果喷淋水位确实低，首先工作是减少弃水量，提高喷淋水池水位。根据实际情况调节 相应喷淋泵上端的弃水阀门，直至阀门关闭。4) 尽快组织向

4、喷淋水池补充外冷水。5) 在喷淋水池水位逐渐升高后，再检查造成喷淋水池水位低故障原因。6) 水位回复正常后，将弃水阀回复恢复正常开度。7) 检查喷淋水池补水阀是否关闭，如果是补水阀故障，则进行检修，及时恢复。在补水阀暂时不能恢复自动开合的情况下，可以将补水阀转换为手动控制，运行人员根据喷淋水池水位的上下限制，手动打开或者关闭补水阀门。8) 喷淋水进水管道堵塞或者破裂，运行人员根据喷淋水池水位的上下限值，组织补水，同时尽快消除故障。9) 工业水池水位低造成喷淋水池水位低，则尽快组织补充工业水。10) 故障消除后，恢复故障信号。2. 喷淋水池水位低1) 打开喷淋水池的井盖，查看喷淋水池水位高情况是

5、否属实。2) 如果喷淋水位正常，检查浮子故障。3) 如果喷淋水池补水阀门仍在开启位置，则检查补水阀异常原因。4) 加大补水阀的弃水量，直达水位下降到正常范围，同时加强监视，防止造成喷淋水池水位低。5) 如果全部打开弃水阀的弃水量仍不能将水位下降到正常水位，则用潜水泵从喷淋水池向外抽水，同时检查弃水阀是否故障。6) 待水位恢复正常后，复归故障信号。3. 喷淋水池电导率高1) 检查喷淋水池弃水阀是否关闭或者开度很小。2) 适当加大喷淋水池弃水量，提升弃水阀开度，同时加强喷淋水池水位和补水阀开合状态监视，防止出现因弃水量过大造成喷淋水池水位低。3) 通过一段时间后，喷淋水池电导率恢复正常后，恢复故障

6、信号。4. 喷淋塔故障1) 密切监视相应极内冷却水进水温度变化情况。2) 如果是阀内冷系统的接口设备故障导致外冷水停运，则尽快处理设备故障。3) 到阀冷室检查风扇、水泵点击电源开关是否跳闸。4) 如果发现风扇、水泵点击电源在跳开位置，再检查相应的电气设备有无变形，有无灼烧痕迹和焦糊味道，如果正常可以试合闸一次。5) 在合上跳闸的开关后，在阀冷却控制柜上恢复故障信号，重新启动停运设备。6) 如果电源恢复后或者电源恢复，恢复信号后，喷淋塔仍然不能恢复，则将故障塔的进、出水阀关闭，让全部的内冷水通过正常塔进行冷却，并立即对故障进行检查抢修。7) 在故障期间内，内冷水温度有所升高相应预案进行处理。5.

7、 内冷水温度高报警1) 在现场控制频上手动将冷却塔风扇的专属提升到100%。2) 密切观察喷淋水池水位，同时注意观察工业水池水位。3) 如果环境温度也比较高，则向喷淋水池内添加冰块降温。4) 加强对喷淋水池补水阀门开启、关闭的监视，在日常巡视中当喷淋水池接近阀门开度水位是（45%），观察阀门开启情况，确认阀门是否全开；在补水阀故障的情况下，手动打开或关闭并做好值班记录。5) 中控室值班人员应密切监视阀冷却水温度变换情况，如发现内冷水进水温度达到49摄氏度，向调度申请降低直流负荷。6) 在内冷却水温度达到49摄氏度报警值，立即采取降温措施，并且及时向调度汇报协商，只有在一切手段都控制不了了事态，

8、极端严重的情况下，内冷水温度仍上升至52摄氏度，运行值班员方可申请调度将直流极停运。6. 主管道压力低1) 值班人员认真监盘。密切监视内冷却水压力，同时设置直流工作站趋势系统画面监视，监控数据应包括内冷却水水温、膨胀箱水位、电导率等数据。2) 检查现场压力显示的数字表和机械表是否正确。内冷水回路是否有漏水。值班负责人应及时对情况进行分析，如有异常及时汇报总调值班员及相关值班站领导。3) 检查循环泵运行是否正常，必要时可在线切换泵，切泵时应通过时间继电器进行切换，禁止直接通过屏上把手进行转换。4) 检查循环泵进水压力是否正常，如低于（1.6±0.1）*105Pa时，检查阀冷室与膨胀箱相

9、连的透明短管是否存在气泡，如有，按照在线排气方法进行排气。5) 若直流系统阀冷却内冷却水压力降低，且下降速度较快时，下降到5.35*105Pa立即申请该极停运处理。6) 若阀冷却系统内冷却水压力降低，但压力下降速度较慢，压力下降至5.4*105Pa汇报调度，下降到5.2*105Pa立即申请停运处理。7) 阀冷却内冷却水压力下降时，运行人员可短时将膨胀箱连接的短水管阀门关闭，监视压力是否恢复，压力恢复正常后将该阀门恢复到约10%开度（以可见气泡冒出为止）。若关闭该阀门对压力无影响，压力继续下降，恢复该阀门正常开度。在开关该阀门时，应密切监视气泡生成情况，在压力稳定的情况下，尽量排空气体，可视情况

10、决定开启次数。8) 压力下降到5.4*105Pa后，若压力继续下降，在调度许可的情况下可关闭该极的一个冷却塔的出水阀门，提高内冷却水压力。同时应密切监视内冷水进出水温度变化情况，若温度上升明显，超过45摄氏度时可手动提升冷却塔风扇转速，以提升冷却塔冷却效果。9) 在关闭冷却塔出水阀门后，若压力继续降低至5.3*105Pa时，立即申请停运处理。7. 循环主泵故障1) 若发现轴承温度高于50摄氏度，值长应立即安排巡视人员加强巡视，密切关注水泵轴承处的温度变化情况。一般1h检查巡视一次，并记录水泵轴承最高温度。2) 若发现温度超过65摄氏度，运行人员应密切关注水泵轴承处的温度，5min巡视一次，并记

11、录水泵轴承最高温度。3) 若发现温度超过75摄氏度，运行人员应立即将运行主泵切换到备用水泵运行。4) 在运行过程中，出现运行主泵冒烟、有火花、声音异响等情况，运行人员都应当立即将运行主泵切换到备用水泵运行。5) 在直流系统正常运行期间，严禁使用屏柜门上的泵“自动/手动”切换把手切换主泵。6) 在切换主泵期间，必须保持泵“自动/手动”切换把手位于自动位置，以确保两台泵的冗余特性。8. 阀冷却主泵切换失败1) 运行值班员应熟知各级内冷却水主泵切换时间。2) 在主泵切换前20min，当班运行值班长组织两名运行人员携带对讲机到现场，对阀冷系统进行检查，是否存在异常。3) 如发现压力低于5.50*105

12、Pa时，一名运行人员到冷却塔现场进行关闭冷却塔操作。另一名运行人员在阀冷却室观察内冷水各参数的变化情况，重点是压力变化，出现异常情况立即暂停操作。4) 在进行关闭冷却塔时，首先缓慢关闭出水阀门，同时与阀冷却室监视人员保持紧密联系，当压力保持在（5.55-5.6）*105Pa之间时，保持阀门开度不变，等待其自动却换。5) 在阀门关闭后，如导致内冷水进水温度有上升的趋势，立即将温度控制器控制方式切换至手动，将转速升至100%，提升冷却效率；如温度继续升高，则立即打开冷却塔出水阀门。6) 主泵切换成功，观察其压力平稳后，缓慢打开冷却塔出水阀门，并密切监视其压力变化情况。9. 过滤器故障1) 现场检查

13、主管道的数字水流压力表和主过滤器的机械表，如果主过滤器的压力表显示大大超过主管道的压力表0.3*105Pa以上，初步判断报警信号真实。2) 通知检修人员用专用PC机连上阀冷S5控制器，派专人读取阀塔顶部的压力差值，并做好记录。3) 由于主管的压力高引起水流量减少，所以必须加强阀塔设备的红外线巡视，防止因为原件过热而损坏，同时做好记录。4) 以上两个巡视项目以半个小时间隔为宜，同时向调度申请直流负荷低谷段停电处理。5) 需要注意的是，运行人员监视主管道压力持续升高到6.10*105Pa，或者现场S5读取人员监视顶部压力差小于3.2*105Pa或者大于3.9*105Pa的趋势，立即向调度申请紧急停

14、运。6) 运行人员红外巡视发现阀塔内部有个别原件温度超过其他大部分15摄氏度以上，缩短巡视周期，并做好巡视记录，当发现热点温度急剧上升恶化，则向调度申请紧急停运，情况紧急时按ESOF按钮停运直流。10. 主管道电导率高报警1) 立即派人到阀冷却室检查主管道的两个电导率表计显示的数值是否一致，如果显示的数值一致，并且接近主用离子交换器的电导率，则表明主用离子交换器的树脂失效，应立即将备用离子交换器的阀门开到最大，关闭主用离子交换器阀门，当主管道电导率低于告警复归值0.34s/cm时，复归屏柜故障灯，通知维护人员更换失效的树脂。2) 如果两个主管道电导率表显示的数值差距较大，一个显示的数值在正常范

15、围内，主用离子交换器的电导率也在正常范围内，而另一个主管道电导率表显示的数值超过告警值，则为误测量，应立即通知维护班处理。3) 检查是否因为补充了大量的内冷水引起的电导率上升。若是因为补充内冷水引起电导率升高，则应立即将主、备用离子叫花旗的阀门开到最大，当电导率降低时，复归屏柜故障灯，将备用离子交换器的阀门恢复到正常的开度。4) 如果是漏水引起主管道电导率上升，应按照漏水故障处理。5) 如果主、备用离子交换器阀门都开到最大，而电导率仍然持续上升，打到0.50s/cm并向跳闸值0.55s/cm逼近时，应立即申请调度紧急停运该极，做好安全检查处理。11. 离子交换器故障1) 离子交换器漏水。关闭漏

16、水离子交换器的进、出水阀门，并将另一离子交换器的阀门开到最大，密切监视内冷水电导率、膨胀箱水位的变化，通知维护班处理。2) 离子交换器树脂失效。1 将备用的离子交换器阀门开到最大，密切监视内冷水电导率的变化。2 将备用离子交换器阀门关闭，然后打开，观察该支路的电导率是否会降低，确认主 用离子交换器的强酸强碱混合树脂是否真的失效，如果确实失效，则更换失效的树脂。12. 内冷水漏水1) 加强工作站的监视，特别是鲜水泵的启动情况、膨胀水箱的变化、漏水信号等情况。当出现上述任何一种情况，应派一名运行人员到阀冷却室，监视膨胀箱的水位、水压和鲜水泵的运行情况。并通知维护人员。2) 及时检查VBE的信号，定

17、位漏水的阀塔。3) 如检查发现阀厅内有火光和爆炸声等情况，应立即手动ESOF。4) 如膨胀箱的水位下降较快，则应立即申请调度停运该极。5) 派另一名运行到阀厅根据VBE信号进行查找漏水点，以确认漏水情况。如已确认漏水，应立即申请停运该极。6) 如VBE无信号，则应及时检查各排气阀是否漏水，并全面检查各阀，和膨胀箱的实际水位。如已确认阀塔有漏水情况，也应立即申请调度停运该极。7) 若进、出水管、主管的排气阀漏水，应立即关闭排气阀下的手动阀门。8) 若接头漏水，应加强对膨胀水箱的监视，如果出现鲜水泵后，水位仍下降较快，应立即停电处理。9) 如已全面检查阀厅和冷却室设备无漏水情况，则应在调度许可下，

18、逐个关闭冷却塔的进出水阀，以确定漏水点是否在冷却塔内。在这个过程中应加强对内冷水压力、温度的监视，严防出现压力、温度跳闸情况的发生。10) 如膨胀箱水位下降较慢时，鲜水泵启动后，应检查主水电导率（正常情况小于0.55s/cm）。当膨胀箱水位低于24%时，可向调度申请停运该极。11) 当确认是在法阀厅内漏水，要求必须停电检修时，则应及时建议调度操作到检修状态。12) 当红外成像巡视发现阀塔上的可控硅、水电阻、阳极电抗器温度严重异常时，有可能是管道堵塞引起的散热不良，这时也应申请，停电处理，避免期间损坏后，向其他带电设备喷水，导致事故扩大。13. 鲜水泵异常1) 当直流工作站发现鲜水泵异常时，应检

19、查膨胀水箱是否正常、交流电源是否跳开、S5的相应信号灯是否亮、储水箱的水位是否正常。2) 补水时，如出现接触器故障而无法闭合时，则应手动按住接触器，进行补水到正常位置（35%左右）。如出现超过40%仍在补水，则应立即断开两台鲜水泵的交流电源开关。3) 如在补水时出现，电导率高警告（大于0.55s/cm）,应立即断开鲜水泵的交流电源开关；避免造成电导率高跳闸（大于0.55s/cm）。4) 当膨胀箱水位低于24%时，鲜水泵仍未自动补水，则应立即手动按住鲜水泵接触器，进行补水至35%左右。5) 膨胀箱启动鲜水泵持续加水超过4min，将报漏水告警信号，应按漏水来处理。14. 储水箱异常1) 检查储水箱

20、的水位是否正常，浮子位置是否正常，如不正常，通知维护人员处理。2) 当出现储水箱水位低告警时，应立即检查鲜水泵是否启动过。3) 检查储水箱进水电磁阀是否故障；检查储水箱是否有纯净水。如纯净水已用完或较少，应及时补充。(4) 直流换流站巡检方法以及仪器序号项 目方 法参考范围1电导率主水回路在电导率表计前方读数表计完好，读数在正常范围之内离子交换器在电导率表计前方读数表计完好，读数在正常范围之内外冷水池在电导率表计前方读数表计完好，读数在告警定值以下2水位膨胀水箱在膨胀水箱水位表计前方读数表计完好，读数在3070之间外冷水池在外冷水池水位表计前方读数表计完好，读数在正常范围之内补水箱打开补水箱，

21、观察水位无漏水，水位在正常范围之内3温度进水在进水温度表计前方读数表计完好，读数在设定值附近出水在出水温度表计前方读数表计完好，读数在正常范围之内4压力在主水压力表计前方读数表计完好时，读数在正常范围之内5阀门观看各阀门位置位置指示正确6管道观看主水管道接口清洁、无漏水7循环泵在循环泵前看无漏水，漏油用手背接触外壳无过热、振动过大耳朵仔细听无异常声音8补水泵在补水泵前看无漏水用手背接触外壳无过热、振动过大耳朵仔细听无异常声音9喷淋泵在喷淋泵上面看无漏水用手背接触外壳无过热、振动过大耳朵仔细听无异常声音10冷却塔风机耳朵仔细听无异常声音打开喷淋塔小门观察皮带无松动断裂11喷淋塔及漏网观察喷淋塔及漏网无异物红外测温1 可控硅换流