武 銀,朱橋梁,虎生財,崔建華,王志波
(中國石油西氣東輸公司銀川管理處,寧夏銀川 750000)
GE 電驅機組CONVERTEAM 變頻器[1]去離子冷卻水系統(tǒng)主要為機組變頻器整流、逆變、濾波單元進行冷卻,對變頻器的正常運行至關重要,一旦冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題,輕則導致機組無法正常運行或者備用,重則引起變頻器元件損毀,是保證變頻器正常工作的關鍵系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)的日常檢查維護,尤其是滲漏點的檢查監(jiān)測,顯得尤為重要。
變頻器內部有一套密閉式水冷系統(tǒng),其中水冷柜主要包括增壓泵(一用一備)、膨脹箱、緩沖罐、換熱器、去離子罐、流量計、壓力變送器、主過濾器、精密過濾器、電接點壓力表、電導率測量儀、止回閥等部件及各元器件間的去離子水管。去離子水在變頻器發(fā)熱元器件吸收熱量后溫度升高,通過水冷柜中的換熱器與外循環(huán)水進行熱交換,溫度下降后再進入各元器件,如此往復循環(huán),以維持變頻器工作溫度穩(wěn)定。
漏水檢測器:漏水檢測器[2]中的工作導線浸水后電阻會發(fā)生變化,影響電流值,從而監(jiān)控是否發(fā)生漏水。檢測儀安裝在機柜底部集水槽內,當檢測到有水泄漏時,會產生報警。
該站有3 臺高壓變頻器,分別對去離子水損耗進行對比分析。具體如下:1#變頻器3 月7 日~4 月25日,總共運行46 d,壓力從240 kPa 降至160 kPa,壓降速率為1.7 kPa/d。2#變頻器2 月1 日~3 月5 日,總共運行33 d,壓力從200 kPa 降至150 kPa,壓降速率為1.5 kPa/d。3#變頻器6 月16 日~8 月4 日,共運行49 d,壓力從220 kPa 降至150 kPa,壓降速率為1.4 kPa/d。通過定期添加的水量及時間計算消耗量約為100 mL/d。
根據廠家技術文件說明,認為去離子水內部由于電解等因素是存在消耗的,但是該消耗量極其微小,完全達不到上述分析中的損耗量。再與其他機組去離子水消耗情況(例如TEMIC 電驅機組的東芝變頻器、國產電驅機組變頻器)進行對比,可以確認去離子水內部消耗可以忽略不計,或者長時間運行后(周期應以年計)可能需要補充。
去離子水外部滲漏損耗主要為系統(tǒng)各接頭處的微滲漏,由現(xiàn)場運行經驗看,投產初期存在明顯滲漏,對各接頭進行緊固處理后明顯好轉,但去離子水壓力下降情況仍然存在,后期肉眼觀察并不能發(fā)現(xiàn)明顯漏點,該滲漏消耗量對電氣元器件影響較小,目前不影響變頻器正常運行,但未知的漏點仍然存在一定的風險。
當漏水檢測儀出現(xiàn)報警時應立即進行設備檢查,確認是水系統(tǒng)漏水報警引起還是檢測儀故障。定期對漏水檢測儀接線進行檢查,確保接線緊固無松動,利用機組停機時間每季度對漏水檢測儀進行測試,確認其功能完好。
現(xiàn)有去離子水冷系統(tǒng)在管路中設置了壓力監(jiān)測,通過壓力監(jiān)測可以有效監(jiān)控去離子水系統(tǒng)運行情況,該壓力監(jiān)測報警有低報警和低低報警,低報警時發(fā)出警告信號提示運行人員進行處置,低低報警出現(xiàn)時變頻器保護停機。
為明確驗證并找到去離子水系統(tǒng)中的滲漏點,通過采用化學方法進行測試。測試手段主要有兩種,一種為變色試紙,另一種為示水膏。原理均相同,試劑與水均變紅色,通過現(xiàn)場試驗,去離子水遇到上述兩種物質均會變色。受現(xiàn)場條件限制,采用示水膏進行測試效果較好,通過對各接頭縫隙處涂抹示水膏,一段時間后看到接頭連接處內部示水膏存在明顯變色(見圖1),外部示水膏無變化,可以確認水冷系統(tǒng)確實存在滲漏,但滲漏量微小,較短時間內蒸發(fā)后導致肉眼不可見。
圖1 去離子水管接頭示水膏變色圖片
(1)檢查去離子水母管上閥門、進出水管線接頭緊固情況。
(2)檢查去離子水壓力,確保壓力在報警值以上。
(3)壓力偏低時及時補充去離子水。
(4)檢查去離子水電導率,超標時及時更換樹脂。
(5)去離子水系統(tǒng)應注入符合標準電導率的去離子水。
(6)去離子水充裝時應緩慢進行,盡可能排盡管線空氣。
密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的密封性能主要受材料、制作工藝等的影響,可能會存在一定程度的微滲消耗,但隨著科技進步密閉式循環(huán)水冷系統(tǒng)的密封性能越加突出,性能優(yōu)秀的產品幾乎可達到零泄漏。通過TEMIC電驅機組變頻器和CONVERTEAM 電驅機組變頻器的比較,可以發(fā)現(xiàn)后者在水系統(tǒng)的密封上存在一定不足,主要是接頭的制作有所區(qū)別。要想徹底消除去離子水壓力降低問題,一方面是更換密封性能更好的產品確保零泄漏,另一方面是針對現(xiàn)有的滲漏進行堵漏?,F(xiàn)場去離子水系統(tǒng)運行壓力一般在150 kPa~250 kPa,此壓力可以考慮用合適的密封膠進行密封,采用無腐蝕、耐溫、優(yōu)良電氣特性、抗侯性、抗化學性的密封膠進行接頭封堵。
本文討論了高壓變頻器去離子冷卻水系統(tǒng)的嚴密性檢查及日常維護方法,現(xiàn)有設備通過變頻器內的漏水檢測儀及管路中的壓力監(jiān)控可有效監(jiān)測該系統(tǒng)的運行。但針對設備存在的漏點肉眼無法觀察、監(jiān)測設備不能提供有效報警問題,提出用示水膏進行漏點確認的方法,可以有效找出風險點并采取手段進行控制,通過合適的密封膠進行漏點堵漏,可保證水冷系統(tǒng)滲漏量減少,運行更加可靠。