一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔制造技术

本发明专利技术涉及一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔，包括至少两层阀层，顶端阀层的上方设有屏蔽罩，还包括检测模块，所述检测模块包括控制器，所述检测模块还包括至少一个气体温度传感器和/或至少一个烟雾传感器，控制器分别连接气体温度传感器和/或烟雾传感器；所述气体温度传感器和/或所述烟雾传感器设置在所述屏蔽罩内。本发明专利技术的检测模块设置在顶端阀层屏蔽罩内，利用热气流自然上升的特性，检测模块能够快速检测到温度的变化，从而能够快速预警早期火灾事故的发生，提高了阀塔火灾预警实时性和可靠性。

A valve tower of HVDC converter with fire monitoring function

【技术实现步骤摘要】
一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔
本专利技术涉及一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔。
技术介绍
换流阀是高压直流输电的核心设备之一，作用是完成交直流转换，在整流站把交流电变换成直流电，在逆变站把直流电变换成交流电。目前已投入运行和正在建设的大多数直流输电工程为±800kV特高压电压等级，此外还有少部分±1100kV特高压电压等级。换流阀设备内部由多种电气元件构成，其长期工作于高电压、大电流严酷运行环境，受到元器件老化、高电压冲击等多种因素的影响，其在长期运行过程中可能发生换流阀内部元器件发热引发火灾事故的隐患，不仅会导致直流输电工程的停运，严重情况下可能会导致换流阀或阀厅的火灾安全事故。为了降低设备元器件损坏导致的消防事故，目前采取的措施有：(1)运维人员手持热成像设备来观察阀塔各个位置的问题，这增加了运维人员的工作强度，而且巡检时出现事故会给运维人员造成安全问题；(2)通过成像设备的机器检测，换流站对换流阀阀塔温度、火情的监测，主要是通过安装于阀厅内侧墙壁上的红外摄像头和视频摄像头的云台进行巡视，只能监测到阀塔外侧的状态，阀厅侧壁上的成像设备距离换流阀元器件结构相对较远，会因阀塔结构导致测量存在较多死角。上述措施均不能及时、准确的获取阀塔内部的动态参数，导致监测效果差，故而不能对阀塔内是否发生火灾做出有效、可靠的判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔，以解决现有技术对阀塔内是否发生火灾监测效果差的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔，包括至少两层阀层，顶端阀层的上方设有屏蔽罩，还包括检测模块，所述检测模块包括控制器，所述检测模块还包括至少一个气体温度传感器和/或至少一个烟雾传感器，控制器连接气体温度传感器和/或烟雾传感器；所述气体温度传感器和/或所述烟雾传感器设置在所述屏蔽罩内。有益效果：本专利技术的检测模块设置在顶端阀层屏蔽罩内，利用热气流自然上升的特性，检测模块能够快速检测到温度和/或烟雾的情况，从而能够快速预警早期火灾隐患的发生，提高了阀塔火灾预警实时性和可靠性。进一步的，所述气体温度传感器和/或烟雾传感器设置在屏蔽罩内侧壁上，避开所述顶端阀层安装，因为避开了各阀层，可使得安装方便，也便于后期对各阀层元器件的维护、检修。进一步的，所述检测模块的电源端连接所述顶端阀层的控制电源。通过顶端阀层直接取电，使得安装结构简单。进一步的，所述检测模块还包括电池，电池可作为备用电源，辅助控制电源给检测模块供电，也可以独立的给检测模块供电。进一步的，还包括报警器，安装固定于屏蔽罩上部的边缘部分。可以方便运维人员及时发现，进行相应的操作。进一步的，报警器在屏蔽罩外侧的四个角处，所述四个角处没有安装阀器件，与阀层间隔设置。附图说明图1为本专利技术阀塔结构示意图；图2为本专利技术对火灾监测的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式并不局限于此。本专利技术的主要构思在于，将检测模块设置在阀塔顶部的屏蔽罩内，如果发生火情，基于热气流自然快速上升的特性，处在顶部的检测模块内的气体温度传感器可以检测到温度的变化，烟雾传感器能够检测到是否有烟雾，就能在火灾发生的早期提前监测到，便于运维人员提前处理，提高了阀塔发生火灾预警的时效性和可靠性，也保证了阀塔运行的安全性。阀塔实施例：高压直流输电换流阀阀塔如图1所示，包括多层阀层，在阀塔顶部即处于顶端的阀层的上方设有屏蔽罩，阀塔包括检测模块，检测模块包括控制器、四个气体温度传感器和四个烟雾传感器，控制器分别连接气体温度传感器和烟雾传感器，气体温度传感器可以为非接触式的红外测温仪，也可以为接触式的热敏电阻。在本实施例中，气体温度传感器为红外测温仪，因为任何物体都会产生红外线辐射，当然包括火灾产生的热气流，因为红外测温仪为非接触式测量，可以在产生热气流的时候，通过辐射方式就能提前检测到，有利于火灾隐患的及时发现，但是接触式的热敏电阻，必须等热气流流经热敏电阻时，才会输出对应的温度，检测结果响应较慢。作为其他实施方式，检测模块包括一个气体温度传感器或者包括一个烟雾传感器。红外测温仪和烟雾传感器均设置在屏蔽罩内。具体的，红外测温仪和烟雾传感器均固定安装在屏蔽罩内侧侧壁上，具体安装在屏蔽罩上部边缘的四个角处，纵向上看，烟雾传感器和红外测温仪的安装与顶端阀层互不接触，避开了顶端的阀层，俯视看，烟雾传感器和红外测温仪的安装位置在阀层之外。如果换流阀某元器件老化，温度高或产生火花，其热气流会在阀器件的阻挡下，通过阀层的间隙和阀层周围与阀厅的间隙上升，阀层由于阀器件的作用会影响热气流的流动，同时也影响红外线的辐射，导致不容易被红外测温仪快速检测，因此将红外测温仪和烟雾传感器设置屏蔽罩边缘处的四个角。红外测温仪和烟雾传感器安装在边缘的四个角，该四个角处没有安装阀器件，与阀层有间隔，属于空闲无阻碍空间，不会影响到换流阀本身的电气特性，这样使得安装方便，而且在后期进行维修和定期复检时，既不会影响阀层器件的操作，又不会在操作过程中影响到传感器的检测使用，因此，保证了红外测温仪和烟雾传感器检测结果的可靠性。另外，安装在四个角能够实现对阀塔全角度覆盖，能够快速准确预警阀塔内部早期火灾事故，能够弥补现有监测手段不能监测阀塔内部、距离远导致监视效果差的不足，提升换流阀阀塔火灾隐患的监测效果。红外测温仪，实时检测塔内阀器件的温度，当检测到的温度大于设定的温度阈值时，判定为过温，有火灾发生的隐患，触发报警器输出报警信号。烟雾传感器，实时检测自阀塔底部自然上升的气流中是否存在火灾烟雾，当检测到的烟雾浓度大于设定浓度阈值时，判定有火灾发生的隐患，触发报警器输出报警信号。红外测温仪和烟雾传感器同时工作，共同实时监测阀塔中的火灾隐患，如图2所示，均可单独触发报警器输出报警信号供运维人员查看处理。具体的：首先，在阀塔顶层屏蔽罩内侧安装气体温度传感器和烟雾传感器，屏蔽罩外侧边缘的四角处安装报警器。然后，阀塔内的检测模块开始检测阀塔内的温度和烟感浓度：当检测到的温度大于设定的温度阈值时，判定为过温，有火灾发生的隐患，触发报警器输出报警信号，提醒运维人员及时巡视处理，避免火灾的发生；否则，报警器关闭，表示不存在火灾隐患；当检测到的烟雾浓度大于设定浓度阈值时，判定有火灾发生的隐患，触发报警器输出报警信号，提醒运维人员及时巡视处理，避免火灾的发生；否则，报警器关闭，表示不存在火灾隐患；同时检测温度和烟感浓度，当任一条件满足时，就会触发报警，两个条件均不满足时，才不会输出报警信号，提高火灾预警的准确性，保证了阀塔内的安全性。报警器固定安装于屏蔽罩上部的边缘部分，具体在屏蔽罩外侧边缘的四个角处，包括声音报警和光报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔，包括至少两层阀层，顶端阀层的上方设有屏蔽罩，其特征在于，还包括/n检测模块，所述检测模块包括控制器，所述检测模块还包括至少一个气体温度传感器和/或至少一个烟雾传感器，控制器连接气体温度传感器和/或烟雾传感器；所述气体温度传感器和/或所述烟雾传感器设置在所述屏蔽罩内。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔，包括至少两层阀层，顶端阀层的上方设有屏蔽罩，其特征在于，还包括
检测模块，所述检测模块包括控制器，所述检测模块还包括至少一个气体温度传感器和/或至少一个烟雾传感器，控制器连接气体温度传感器和/或烟雾传感器；所述气体温度传感器和/或所述烟雾传感器设置在所述屏蔽罩内。


2.根据权利要求1所述的具有火灾监测功能的高压直流输电换流阀阀塔，其特征在于，所述气体温度传感器和/或烟雾传感器设置在屏蔽罩内侧壁上。


3.根据权利要求1所述的高压直...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴卫强，董朝阳，张佳庆，尚峰举，魏卓，樊宏伟，张振兴，王凯，蒋晶，邹复春，冉贤贤，王蓉东，肖彬，杨改琴，赵小虎，刘永成，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，国家电网有限公司，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41