变频器冷却水系统严密性检查及维护诊断

武 银，朱桥梁，虎生财，崔建华，王志波

（中国石油西气东输公司银川管理处，宁夏银川 750000）

GE 电驱机组CONVERTEAM 变频器[1]去离子冷却水系统主要为机组变频器整流、逆变、滤波单元进行冷却，对变频器的正常运行至关重要，一旦冷却系统出现问题，轻则导致机组无法正常运行或者备用，重则引起变频器元件损毁，是保证变频器正常工作的关键系统，冷却系统的日常检查维护，尤其是渗漏点的检查监测，显得尤为重要。

1 CONVERTEAM 高压变频器去离子水冷却系统介绍

1.1 水冷柜系统介绍

变频器内部有一套密闭式水冷系统，其中水冷柜主要包括增压泵（一用一备）、膨胀箱、缓冲罐、换热器、去离子罐、流量计、压力变送器、主过滤器、精密过滤器、电接点压力表、电导率测量仪、止回阀等部件及各元器件间的去离子水管。去离子水在变频器发热元器件吸收热量后温度升高，通过水冷柜中的换热器与外循环水进行热交换，温度下降后再进入各元器件，如此往复循环，以维持变频器工作温度稳定。

1.2 现有漏水检测功能介绍

漏水检测器：漏水检测器[2]中的工作导线浸水后电阻会发生变化，影响电流值，从而监控是否发生漏水。检测仪安装在机柜底部集水槽内，当检测到有水泄漏时，会产生报警。

2 去离子水损耗分析

该站有3 台高压变频器，分别对去离子水损耗进行对比分析。具体如下：1#变频器3 月7 日～4 月25日，总共运行46 d，压力从240 kPa 降至160 kPa，压降速率为1.7 kPa/d。2#变频器2 月1 日～3 月5 日，总共运行33 d，压力从200 kPa 降至150 kPa，压降速率为1.5 kPa/d。3#变频器6 月16 日～8 月4 日，共运行49 d，压力从220 kPa 降至150 kPa，压降速率为1.4 kPa/d。通过定期添加的水量及时间计算消耗量约为100 mL/d。

2.1 去离子水本身内部损耗

根据厂家技术文件说明，认为去离子水内部由于电解等因素是存在消耗的，但是该消耗量极其微小，完全达不到上述分析中的损耗量。再与其他机组去离子水消耗情况（例如TEMIC 电驱机组的东芝变频器、国产电驱机组变频器）进行对比，可以确认去离子水内部消耗可以忽略不计，或者长时间运行后（周期应以年计）可能需要补充。

2.2 去离子水外部渗漏损耗

去离子水外部渗漏损耗主要为系统各接头处的微渗漏，由现场运行经验看，投产初期存在明显渗漏，对各接头进行紧固处理后明显好转，但去离子水压力下降情况仍然存在，后期肉眼观察并不能发现明显漏点，该渗漏消耗量对电气元器件影响较小，目前不影响变频器正常运行，但未知的漏点仍然存在一定的风险。

3 去离子水系统严密性检查

3.1 漏水检测仪

当漏水检测仪出现报警时应立即进行设备检查，确认是水系统漏水报警引起还是检测仪故障。定期对漏水检测仪接线进行检查，确保接线紧固无松动，利用机组停机时间每季度对漏水检测仪进行测试，确认其功能完好。

3.2 去离子水系统压力监测

现有去离子水冷系统在管路中设置了压力监测，通过压力监测可以有效监控去离子水系统运行情况，该压力监测报警有低报警和低低报警，低报警时发出警告信号提示运行人员进行处置，低低报警出现时变频器保护停机。

3.3 去离子水系统接头示水膏外部检测

为明确验证并找到去离子水系统中的渗漏点，通过采用化学方法进行测试。测试手段主要有两种，一种为变色试纸，另一种为示水膏。原理均相同，试剂与水均变红色，通过现场试验，去离子水遇到上述两种物质均会变色。受现场条件限制，采用示水膏进行测试效果较好，通过对各接头缝隙处涂抹示水膏，一段时间后看到接头连接处内部示水膏存在明显变色（见图1），外部示水膏无变化，可以确认水冷系统确实存在渗漏，但渗漏量微小，较短时间内蒸发后导致肉眼不可见。

图1 去离子水管接头示水膏变色图片

4 去离子水系统处理维护

4.1 日常检查维护

（1）检查去离子水母管上阀门、进出水管线接头紧固情况。

（2）检查去离子水压力，确保压力在报警值以上。

（3）压力偏低时及时补充去离子水。

（4）检查去离子水电导率，超标时及时更换树脂。

（5）去离子水系统应注入符合标准电导率的去离子水。

（6）去离子水充装时应缓慢进行，尽可能排尽管线空气。

4.2 去离子水系统微渗漏的处理方法

密闭式循环冷却水系统的密封性能主要受材料、制作工艺等的影响，可能会存在一定程度的微渗消耗，但随着科技进步密闭式循环水冷系统的密封性能越加突出，性能优秀的产品几乎可达到零泄漏。通过TEMIC电驱机组变频器和CONVERTEAM 电驱机组变频器的比较，可以发现后者在水系统的密封上存在一定不足，主要是接头的制作有所区别。要想彻底消除去离子水压力降低问题，一方面是更换密封性能更好的产品确保零泄漏，另一方面是针对现有的渗漏进行堵漏。现场去离子水系统运行压力一般在150 kPa～250 kPa，此压力可以考虑用合适的密封胶进行密封，采用无腐蚀、耐温、优良电气特性、抗侯性、抗化学性的密封胶进行接头封堵。

5 结语

本文讨论了高压变频器去离子冷却水系统的严密性检查及日常维护方法，现有设备通过变频器内的漏水检测仪及管路中的压力监控可有效监测该系统的运行。但针对设备存在的漏点肉眼无法观察、监测设备不能提供有效报警问题，提出用示水膏进行漏点确认的方法，可以有效找出风险点并采取手段进行控制，通过合适的密封胶进行漏点堵漏，可保证水冷系统渗漏量减少，运行更加可靠。