一种阀塔温度监测系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及一种阀塔温度监测系统与方法，属于直流输电技术领域，包括阀控单元，阀层中各晶闸管级的晶闸管控制单元，各晶闸管控制单元连接有散热器温度传感器和环境温度传感器，分别用于检测晶闸管级的散热器温度和环境温度；各晶闸管控制单元用于当散热器温度的过温时间超过预设第一时间，环境温度的过温时间超过预设第二时间时，判定为当前晶闸管级发生过温，将晶闸管级的过温信息发送至阀控单元；阀控单元用于当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量超过设定上限时，判定该阀层过温。本发明专利技术的阀塔温度监测系统能够自动测量各晶闸管级的状况，检测可靠，根据阀塔温度监测系统的采集信息能够及时发现设备损坏，且能够立即定位可能损坏设备的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种阀塔温度监测系统与方法
本专利技术属于直流输电
，具体涉及一种阀塔温度监测系统与方法。
技术介绍
现有技术中，直流输电换流站中的换流阀(又称高压直流输电换流阀)在正常运行时，换流阀的阀厅设定为恒湿、恒温的环境，但阀厅的运行环境会随着功率等参数的变换而波动，因此换流阀可能运行于恶劣的环境中，例如：高压、大电流、震动等。而这些恶劣的环境，不可避免的引起换流阀中元器件的老化，甚至损坏。虽然高压直流输电换流阀的设计使用寿命大于三十年，但长时间运行后，换流阀中的元件如电阻、电容、光纤、元器件接口，同样会造成不同程度的老化。为了降低设备元器件损坏导致的运行事故和消防事故，现有阶段采取的措施有：1)巡检人员手持热成像设备来观察阀塔各个位置，这种通过日常巡检人员对阀厅巡检工作的方式，无疑增加了运维人员的工作强度；2)增加阀厅的成像设备，包括红外热成像和可见光成像两种设备，来自动巡检阀厅设备温度和设备异常，但是这些成像设备一般为阀厅墙壁式云台，距离较远，因阀塔结构导致远程测量存在测量死角较多；3)在换流站的年度检修过程中，由专业检修人员对阀塔元器件外观、元器件参数、机械力矩等进行复测，这种方式由于检修间隔时间太长，导致无法及时发现设备元器件的损坏和老化。综上所述，现有技术中的方法从不同程度上降低了设备故障引起的系统停运，但均存在不同的技术问题，比如增加工作人员工作强度、设备检测不可靠和无法及时发现设备异常的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阀塔温度监测系统与方法，用于解决现有技术增加工作人员工作强度、设备检测不可靠和无法及时发现设备异常的问题。基于上述目的，一种阀塔温度监测系统的技术方案如下：包括阀控单元，阀层中各晶闸管级的晶闸管控制单元，各晶闸管控制单元采集连接有散热器温度传感器和环境温度传感器，其中散热器温度传感器用于检测相应晶闸管级的散热器温度，环境温度传感器用于检测相应晶闸管级所处的环境温度；各晶闸管控制单元用于：当散热器温度的过温时间超过预设第一时间，环境温度的过温时间超过预设第二时间时，判定为当前晶闸管级发生过温，并将晶闸管级的过温信息发送至阀控单元；所述阀控单元用于：当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量超过设定上限时，判定该阀层过温。上述技术方案的有益效果是：1)本专利技术的监测系统能够实现对阀塔内各晶闸管级的环境温度和组件运行温度(即散热器温度)的采集和监视，弥补当前的技术空缺，不再需要巡检人员频繁巡检，通过阀塔温度监测系统就能够实现定期巡检，大大减小了维护强度和维护成本。2)本专利技术的阀塔温度监测系统能够对各晶闸管级进行监测，相对于现有技术采用在阀厅设置成像设备的方法，本专利技术的阀塔温度监测系统测量全面，不存在测量死角。3)由于本专利技术的阀塔温度监测系统通过增加过温时长容错判定机制，能够自动测量各晶闸管级的过温状况，即通过散热器温度和环境温度的连续过温时间来判断是否发生过温，检测更加可靠，根据阀塔温度监测系统提供的温度采集信息能够及时发现设备损坏，且能够立即定位可能损坏设备的位置，做到发现故障即修理，大大提高了检修效率。4)仅利用现有阀塔中各晶闸管级的晶闸管控制单元就能够实现阀塔温度监测，节省了硬件成本。为了避免对晶闸管级的过温误判，所述阀控单元还用于：当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量低于设定下限时，判定该阀层中晶闸管级的过温信息为过温误判信息。为了实现对阀厅的过温情况进行监测，所述阀控单元还用于：当发生过温的晶闸管级的数量大于报警阈值时，产生阀厅的过温信号；所述报警阈值大于阀层中的晶闸管级数量。进一步，各晶闸管级中的散热器温度传感器和环境温度传感器布置在对应晶闸管控制单元的两侧。散热器温度传感器设置在晶闸管级中的散热器上，且设置在晶闸管控制单元的一侧，能够实时监测出晶闸管的发热情况，而环境温度传感器设置在晶闸管控制单元的另一侧，通过两种温度传感器对侧分布的设置方式，使二者能够更可靠的监测晶闸管级中的散热器温度和环境温度。进一步，为了便于各温度采集信息的可视化，所述监测系统还包括：显示器，用于显示过温阀层的位置，以及显示晶闸管级发生过温的位置和过温信息。进一步，为了能够直观地对阀塔内设备的温度进行监视，所述阀控单元还用于根据各晶闸管级的散热器温度和环境温度，绘制阀厅的采集点温度网络图，并在所述显示器中进行显示。更优化的，所述阀控单元还用于在预设的时间段内筛选出最高散热器温度、最高环境温度、平均散热器温度和平均环境温度，并在所述显示器中进行显示，方便工作人员查看。基于上述目的，一种阀塔温度监测系统的技术方案如下：采集阀塔内每个阀层中各个晶闸管级的环境温度和散热器温度；当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量超过设定上限时，判定该阀层过温；其中，当散热器温度的过温时间超过预设第一时间，环境温度的过温时间超过预设第二时间时，判定为当前晶闸管级发生过温。上述技术方案的有益效果是：1)本专利技术的监测方法能够实现对阀塔内各晶闸管级的环境温度和组件运行温度(即散热器温度)的采集和监视，弥补当前的技术空缺，不再需要巡检人员频繁巡检，通过阀塔温度监测方法就能够实现定期巡检，大大减小了维护强度和维护成本。2)本专利技术的阀塔温度监测方法能够对各晶闸管级进行监测，相对于现有技术采用在阀厅设置成像设备的方法，本专利技术的阀塔温度监测方法测量全面，不存在测量死角。3)由于本专利技术的阀塔温度监测方法通过增加过温时长容错判定机制，能够自动测量各晶闸管级的过温状况，即通过散热器温度和环境温度的连续过温时间来判断是否发生过温，检测更加可靠，根据检测到的温度采集信息能够及时发现设备损坏，且能够立即定位可能损坏设备的位置，做到发现故障即修理，大大提高了检修效率。为了避免对晶闸管级的过温误判，当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量低于设定下限时，判定该阀层中晶闸管级的过温信息为过温误判信息。为了实现对阀厅的过温情况进行监测，当发生过温的晶闸管级的数量大于报警阈值时，产生阀厅的过温信号；所述报警阈值大于阀层中的晶闸管级数量。附图说明图1是本专利技术系统实施例的一种阀塔温度监测系统示意图；图2是本专利技术系统实施例的晶闸管控制单元示意图；图3是本专利技术系统实施例的散热器采集点温度网络图和与其对应的环境采集点温度网络图；图4是本专利技术系统实施例的散热器温度传感器和环境温度传感器的布置示意图；图4中：1-晶闸管控制单元，2-散热器温度传感器，3-环境温度传感器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。系统实施例：如图1所示的阀塔温度监测系统，包括阀控单元，阀塔中各晶闸管级的晶闸管控制单元(TCE，也称TCU，ThytistorControlledUnit)，各晶闸管控制单元设置有散热器温度采集接口和环境温度采集接口，散热器温度采集接口连接有散热器温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀塔温度监测系统，其特征在于，包括阀控单元，阀层中各晶闸管级的晶闸管控制单元，各晶闸管控制单元采集连接有散热器温度传感器和环境温度传感器，其中散热器温度传感器用于检测相应晶闸管级的散热器温度，环境温度传感器用于检测相应晶闸管级所处的环境温度；/n各晶闸管控制单元用于：当散热器温度的过温时间超过预设第一时间，环境温度的过温时间超过预设第二时间时，判定为当前晶闸管级发生过温，并将晶闸管级的过温信息发送至阀控单元；/n所述阀控单元用于：当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量超过设定上限时，判定该阀层过温。/n

【技术特征摘要】
20191119 CN 20191113639801.一种阀塔温度监测系统，其特征在于，包括阀控单元，阀层中各晶闸管级的晶闸管控制单元，各晶闸管控制单元采集连接有散热器温度传感器和环境温度传感器，其中散热器温度传感器用于检测相应晶闸管级的散热器温度，环境温度传感器用于检测相应晶闸管级所处的环境温度；
各晶闸管控制单元用于：当散热器温度的过温时间超过预设第一时间，环境温度的过温时间超过预设第二时间时，判定为当前晶闸管级发生过温，并将晶闸管级的过温信息发送至阀控单元；
所述阀控单元用于：当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量超过设定上限时，判定该阀层过温。


2.根据权利要求1所述的阀塔温度监测系统，其特征在于，所述阀控单元还用于：当某个阀层中发生过温的晶闸管级的数量低于设定下限时，判定该阀层中晶闸管级的过温信息为过温误判信息。


3.根据权利要求1或2所述的阀塔温度监测系统，其特征在于，所述阀控单元还用于：
当发生过温的晶闸管级的数量大于报警阈值时，产生阀厅的过温信号；所述报警阈值大于阀层中的晶闸管级数量。


4.根据权利要求1或2所述的阀塔温度监测系统，其特征在于，各晶闸管级中的散热器温度传感器和环境温度传感器布置在对应晶闸管控制单元的两侧。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡四全，范彩云，樊宏伟，董朝阳，俎立峰，张佳庆，范明豪，柴卫强，魏卓，罗鹏，肖彬，孟学磊，冉贤贤，王佳佳，王蓉东，邹复春，
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