多功能智能電氣檢測在閥冷設備中的應用

程正波　何卓亮　張彬

摘? 要：文章通過對電網系統中的閥冷設備器件進行多方位的檢測，解決之前檢測無專項工具，方法不統一，數據不精準，基本靠個人的能力與經驗識別為主。檢測平臺對器件從外觀，到工作情況，穩定性能，及采用主動發送檢測信號等方法，并采用專業軟件分析處理，記錄保存詳細的檢測結果，為當前和今后的檢測積累數據，科學地分析器件的情況，保障閥冷設備在投入運行中的高可靠性，高穩定性做貢獻。

關鍵詞：檢測平臺;器件檢查;閥冷系統;備品備件管理

中圖分類號：TM506 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）34-0173-02

Abstract： Through the multi-directional detection of the valve cooling equipment in the power grid system， this paper solves the problem that there is no special tool before detection， the method is not unified， the data is not accurate， and it basically depends on personal ability and experience identification. The detection platform uses the methods of appearance， working condition， stability and active transmission of detection signals， and uses professional software to analyze and process the devices， record and save the detailed detection results， so as to accumulate data for the current and future detection. The situation of the device is analyzed scientifically to ensure the high reliability and high stability of the valve cooling equipment in operation.

Keywords： testing platform; device inspection; valve cooling system; spare parts management

閥冷設備是電網運行中的重要部分，在電力、鋼鐵、風電、海上平臺等各類大功率冷卻中也都有使用，對于閥冷產品進行針對性地設計檢測平臺，解決一直以來對閥冷設備中各個電氣元件、專用元件設備的檢測問題，避免當前一直被動地使用簡陋方法，如簡單的萬用表測一下，通電判斷，甚至是待運行中出現故障后再亡羊補牢。檢測工具缺乏，檢測方法不齊全，檢測細節不到位，把可能存在安全隱患的產品帶入設備運行中。

1 概述與其現狀

1.1 行業發展的概述

電力電子裝置純水冷卻設備及控制系統已廣泛應用于發電、輸電、配電及用電各個環節電力電子裝置的冷卻。主要產品包括直流輸電換流閥純水冷卻設備、新能源發電變流器純水冷卻設備、柔性交流輸配電晶閘管閥純水冷卻設備、大功率電氣傳動變頻器純水冷卻設備以及各類水冷設備的控制系統，是高熱流密度設備中廣泛應用的關鍵配套設備，具有換熱效率高、幾乎不消耗循環水、節約空間、安全可靠、經濟環保等特點。利用純水冷卻設備可以大幅提高電力電子裝置的工作效率和可靠性，延長其使用壽命，有效降低電能轉換及傳輸過程的能量損耗，為設備安全、經濟運行提供保障。

1.2 直流發展情況

根據國家發改委、國家能源局發布的《電力發展“十三五”規劃（2016-2020）》，重點任務將積極發展水電，統籌開發與外送，期間將重點依托西南水電基地開發，建成金沙江中游送電廣西、滇西北至廣東、四川水電外送、烏東德電站送電兩廣輸電通道，開工建設白鶴灘電站外送工程，積極開展金沙江上游等消納方案研究。加快推進特高壓直流等九項重點輸變電工程，共涉及“七交五直”12條特高壓線路，預計核準開工時間在2018年四季度至2019年，合計輸電能力為5，700 萬千瓦。在這九大工程中，除云貴互聯通道工程和閩粵聯網工程外，其余七個均為特高壓工程。

1.3 風電發展情況

“十三五”以來，我國風電有序平穩發展，技術持續進步，成本逐步降低。2019年一季度末，全國風電累計并網裝機容量達到1.89億千瓦，已達到“十三五”規劃目標的90%。為實現風電高質量發展，國家能源局印發《2019年風電項目建設工作方案》，突出積極推進平價上網和加大力度競爭配置的主攻方向，強化風電項目的電力送出和消納保障，為提高風電市場競爭力打好基礎，推動風電產業進入高質量發展的新階段。

競拍、招標、綠證等市場化機制是增長背后的關鍵推手。在全球范圍內，風電在成本上跟化石能源及核電相比顯示出越來越大的競爭力。全球風能理事會預計風電市場會繼續保持強勁的增長勢頭，在未來五年內全球風電新增裝機總量將超過300GW。

總之，閥冷設備在各行業中都取得發展，屬于高新技術領域，并在國際市場取得先進地位。做好器件的檢測平臺功能，更好地服務于閥冷設備的使用。

2 多功能檢測平臺的設計

依據國家規定的相關技術要求，以及電力行業等對相關設備的規范要求等，通過對器件做檢測，在器件的通電，上電過程，發熱，抗干擾，異常檢測等方面做詳細的分析，以科學的數據直觀體現當前器件的情況，特別是對于當成備品備件類的物料，由于長時間放置存儲，非常容易受到濕度、溫度、灰塵、靜電、壽命、外部應力以及其他不可知因素的作用。通過檢測平臺的使用，可以在設備檢修期間，或是在啟用備件時解決其中存在的隱患，加強了設備的管控，是設備運維中不可或缺的環節。

器件的檢測原理

直流換流閥常用的備品備件清單為參考，實施此項平臺設計輸入參數，適用于閥冷設備的元件檢測，檢測過程在不損壞元件的前提下進行。

（1）被檢測件通電檢查。通過電源開關，提供多種規格的直流、交流電源選擇項，被檢測件通電檢測工作是否正常，配合示波器、信號發生器，以及輔助檢測方法，確定被檢測件是否滿足基本的使用要求。

（2）對于大功率的電氣產品，通過變頻器調節檢測參數，可以嚴格測試電機類產品的運行情況，變頻器設置滿足常用的電壓、電流、頻率、功率因素、過載、過流、過壓、欠壓等檢測功能。

（3）針對電機運轉性能，采用智能監測模塊ABB Ability TM Smart Sensor，可以在幾分鐘內改裝到現有的多種低壓電機上。它不需要電線就能連接到電機機架上，并使用藍牙低耗能將運行數據傳輸到智能手機應用程序、臺式電腦，甚至以加密的形式傳輸到云端進行高級分析。傳感器收集的數據包括：各種類型的振動、軸承健康狀況、冷卻效率、氣隙偏心率、轉子繞組健康狀況、蒙皮溫度、能耗、負載、工作時間、啟動次數和轉速。

結果是，電機讓操作員知道什么時候需要服務。來自云的高級分析還可以提供關于整個艦隊的狀態和健康狀況的建議。收集的數據表明，智能傳感器可以幫助用戶減少電機停機時間70%，延長壽命高達30%，降低能耗10%，預測一個明確的指標，而不僅僅是反應，維護增加可靠性。

（4）示波表是一款集20MHz數字存儲示波器和6000計數的真有效數字萬用表功能為一體的適合現場測試、維護、檢修使用的多功能手持式工具儀表。自動跟蹤測量：根據外部輸入信號，全自動跟蹤調節垂直幅度＼水平時基檔位的觸發，無需人工干預。可根據需要選擇有效值、峰峰值、平均值、頻率、周期等10多種參數。標配USB接口、通過PC軟件可方便地與計算機通信，進行數據分析和測量結果歸檔。

在電腦平臺有其配套軟件，能精準獲得數據，可實現所有校驗、檢測數據的查看、記錄和存儲功能，還可對多次歷史檢測數據、出廠參數進行對比、分析，評估設備狀況。

如上所述，被檢測器件在通過合適的電源下，采用示波器，配合信號發生器、萬用表、變頻器功能及相應的檢測軟件，準確測量器件的情況，記錄、分析、存儲結果。

如在對空散電機的檢測中，采用變頻啟動測中正常，在用萬用表測量電壓、電流、電阻中，都正常，但在使用智能藍牙監測模塊測試時，發現繞組溫度偏高，而對于小型電機，通常是沒有溫度探頭，這個檢測顯得優為重要，避免了把存在隱患的電機投入使用。

3 結束語

總而言之，結合本文從器件工況入手，在各環節分析數據，圍繞器件的不同特性，采取相應的方法，解決器件檢測的難題，把合格的，高質量的器件篩選出來，及時排查隱患器件，做好管理長期放置器件的工作。減少設備停機的時間，且有效地提高了系統設備的使用效果及年限，對社會以及國家的發展起到了一定的促進作用。

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