樊建聰
(南方電網(wǎng)超高壓輸電公司曲靖局,云南 曲靖 655000)
換流閥是直流輸電工程的核心設(shè)備,通過整流和逆變功能實(shí)現(xiàn)交、直流電轉(zhuǎn)換。換流站換流閥多采用戶內(nèi)懸吊式多重閥結(jié)構(gòu),由眾多晶閘管串聯(lián)組成,其中每一個(gè)晶閘管都備有負(fù)責(zé)觸發(fā)、保護(hù)及監(jiān)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(yùn)行導(dǎo)致積灰現(xiàn)象嚴(yán)重,存在降低晶閘管絕緣水平、電子電路誤發(fā)信號及采樣錯(cuò)誤等風(fēng)險(xiǎn)。因此,晶閘管清掃是設(shè)備維護(hù)的重要維護(hù)項(xiàng)目。
目前,國內(nèi)換流閥清潔主要包括2種方式——常規(guī)手動(dòng)清潔方式和高壓吹氣法。對于常規(guī)手動(dòng)清潔方式,由運(yùn)維人員乘坐閥廳升降車鉆入閥塔內(nèi)部,利用毛刷、毛巾等進(jìn)行手工清掃。此方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且易損壞設(shè)備。對于高壓吹氣法,利用空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐形成高壓空氣,通過噴頭吹掃閥廳。此方法空氣壓縮機(jī)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(dòng)清潔套裝采用新型防靜電手持自動(dòng)工具,具有體積小巧、性價(jià)比高、方便攜帶以及清掃高效的特點(diǎn)。手持式工具的外殼、轉(zhuǎn)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(zhì)材料制成,可應(yīng)用于晶閘管等精密電力器件的清潔。手持自動(dòng)工具外裝防靜電護(hù)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(shí),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(dòng)清潔套裝將是未來換流閥清潔的最佳方式之一。
清潔工具如圖1所示,手持清潔工具1內(nèi)部設(shè)有可充電鋰電池和微型電機(jī),其中可充電鋰電池為微型電機(jī)供電;特質(zhì)防靜電護(hù)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn);轉(zhuǎn)軸5用于連接微型電機(jī)輸出軸;防靜電毛刷6和7均可拆卸。
電力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖2所示[1-2]。
連接搖桿和曲柄采用空心設(shè)計(jì)的塑料圓桿,以減少曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力原件和傳動(dòng)件的質(zhì)量,從而有效減少系統(tǒng)的負(fù)載、轉(zhuǎn)速波動(dòng),降低對電機(jī)的功率要求,并在電池容量一定時(shí)延長清潔工具的使用時(shí)間。
在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí),電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)曲柄做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí),連接搖桿在一定角度范圍內(nèi)周期性抖動(dòng),抖動(dòng)中推動(dòng)滑塊(毛刷)在導(dǎo)軌上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。毛刷以每分鐘近千次或幾千次的速度運(yùn)動(dòng),清潔能力和效率高于普通人工清潔。
使用時(shí),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(guān)4,此時(shí)檢修清潔人員可對晶閘管進(jìn)行清掃。清掃過程中,可隨時(shí)通過控制開關(guān)4控制防靜電毛刷6的運(yùn)作。對于晶閘管不同位置的清潔,可安裝轉(zhuǎn)軸5并套上防靜電柱形毛刷7進(jìn)行清潔。清掃完畢后,關(guān)閉控制開關(guān)4。
手持清潔工具具有以下4個(gè)優(yōu)點(diǎn):
(1)方便攜帶:換流站換流閥手持自動(dòng)清潔套裝采用新型防靜電手持自動(dòng)工具,具有體積小巧、性價(jià)比高、方便攜帶以及清掃高效的特點(diǎn);
(2)安全可靠:手持式工具的外殼、轉(zhuǎn)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(zhì)材料制成,可運(yùn)用于晶閘管等精密電力器件的清潔;手持自動(dòng)工具外裝防靜電護(hù)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(dòng)結(jié)構(gòu)
(4)防止二次污染:清掃時(shí)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。
本裝置針對換流站晶閘管長期運(yùn)行后吸附灰塵造成的不安全因素,設(shè)計(jì)了換流站換流閥手持自動(dòng)清潔工具,實(shí)現(xiàn)了對換流站內(nèi)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(fā)生率,保障了電力設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。