換流站換流閥手持自動清潔工具的設計

樊建聰

（南方電網超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

換流閥是直流輸電工程的核心設備，通過整流和逆變功能實現交、直流電轉換。換流站換流閥多采用戶內懸吊式多重閥結構，由眾多晶閘管串聯組成，其中每一個晶閘管都備有負責觸發、保護及監視功能的電子電路。在換流站中，晶閘管承受大電壓且流過較大電流，周圍形成電場后對灰塵吸附作用明顯。換流閥長期運行導致積灰現象嚴重，存在降低晶閘管絕緣水平、電子電路誤發信號及采樣錯誤等風險。因此，晶閘管清掃是設備維護的重要維護項目。

目前，國內換流閥清潔主要包括2種方式——常規手動清潔方式和高壓吹氣法。對于常規手動清潔方式，由運維人員乘坐閥廳升降車鉆入閥塔內部，利用毛刷、毛巾等進行手工清掃。此方法費時、費力且易損壞設備。對于高壓吹氣法，利用空氣壓縮機儲氣罐形成高壓空氣，通過噴頭吹掃閥廳。此方法空氣壓縮機體積較大，攜帶不便，且易形成二次污染。

針對上述方式存在的不足，換流站換流閥手持自動清潔套裝采用新型防靜電手持自動工具，具有體積小巧、性價比高、方便攜帶以及清掃高效的特點。手持式工具的外殼、轉軸、毛刷和微型吸塵器的外殼均采用絕緣材料制成，且毛刷采用防靜電軟質材料制成，可應用于晶閘管等精密電力器件的清潔。手持自動工具外裝防靜電護套，避免清潔過程影響電力器件的性能。針對晶閘管不同位置，可采用圓形防靜電毛刷和柱形防靜電毛刷。清掃時，先用防靜電毛刷清潔晶閘管，再將灰塵吸入其中防止二次污染。人員在清掃過程中無需觸及晶閘管，可有效防止損壞晶閘管及其電路。目前來看，換流站換流閥手持自動清潔套裝將是未來換流閥清潔的最佳方式之一。

1 手持清潔工具工作原理

清潔工具如圖1所示，手持清潔工具1內部設有可充電鋰電池和微型電機，其中可充電鋰電池為微型電機供電；特質防靜電護套2加裝在手持清潔工具外表面；按鈕4用于控制微型電機運轉；轉軸5用于連接微型電機輸出軸；防靜電毛刷6和7均可拆卸。

電力傳動結構如圖2所示[1-2]。

連接搖桿和曲柄采用空心設計的塑料圓桿，以減少曲柄滑塊機構動力原件和傳動件的質量，從而有效減少系統的負載、轉速波動，降低對電機的功率要求，并在電池容量一定時延長清潔工具的使用時間。

在傳動結構運行時，電機順時針轉動，帶動曲柄做順時針轉動。此時，連接搖桿在一定角度范圍內周期性抖動，抖動中推動滑塊（毛刷）在導軌上做往復直線運動。毛刷以每分鐘近千次或幾千次的速度運動，清潔能力和效率高于普通人工清潔。

2 使用方法及優點

使用時，先將防靜電圓形毛刷6裝在手持式工具1上，打開控制開關4，此時檢修清潔人員可對晶閘管進行清掃。清掃過程中，可隨時通過控制開關4控制防靜電毛刷6的運作。對于晶閘管不同位置的清潔，可安裝轉軸5并套上防靜電柱形毛刷7進行清潔。清掃完畢后，關閉控制開關4。

手持清潔工具具有以下4個優點：

（1）方便攜帶：換流站換流閥手持自動清潔套裝采用新型防靜電手持自動工具，具有體積小巧、性價比高、方便攜帶以及清掃高效的特點；

（2）安全可靠：手持式工具的外殼、轉軸、毛刷和微型吸塵器的外殼均采用絕緣材料制成，且毛刷采用防靜電軟質材料制成，可運用于晶閘管等精密電力器件的清潔；手持自動工具外裝防靜電護套，避免清潔過程影響電力器件性能；

（3）適用于不同部位清潔：針對晶閘管不同位置，可采用圓形防靜電毛刷或柱形防靜電毛，清潔效果較好；

圖1 手持式清潔工具

圖2 電力傳動結構

（4）防止二次污染：清掃時先用防靜電毛刷清潔晶閘管，再將灰塵吸入其中，防止二次污染。

3 結 論

本裝置針對換流站晶閘管長期運行后吸附灰塵造成的不安全因素，設計了換流站換流閥手持自動清潔工具，實現了對換流站內換流閥晶閘管的清潔，提高了工作效率，減少了換流閥故障發生率，保障了電力設備的安全、穩定運行。