[发明专利]一种换流阀单个阀段并联冷却水路系统

说明书

本发明涉及一种换流阀单个阀段并联冷却水路系统，在单个阀段的并联水冷管路的内冷水入水端和出水端分别设置有多个均压电极，克服了现有技术在各个汇流管端部仅设置一个均压电极导致的均压电极严重腐蚀和沉积问题，加强了均压电极钳制水中电位的作用，抑制均压电极的腐蚀和沉积速度，提高了换流阀冷却水路系统运行的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及换流阀技术领域，特别是涉及一种换流阀单个阀段并联冷却水路系统。

背景技术

换流阀是直流输电工程的核心设备，由于存在阀损耗，必须对阀损耗产生的热量进行有效散热，保证换流阀正常工作，换流阀晶闸管温结一般要求小于90℃，因此，通过内冷水冷却与晶闸管紧密接触的铝合金散热器实现晶闸管散热。为了避免换流阀内冷水管路内外壁电压分布不均发生放电，及阀组件内金属设备与水路接触产生泄漏电流，在阀塔内冷水管上及阀组件内的配水、汇流管上安装了均压电极，以实现水冷管路内外壁电压均衡及释放泄漏电流，使泄漏电流从电气设备金属(铝、铜)转移到惰性的均压电极上，避免了电气设备的腐蚀。

换流阀内冷水冷却系统直接关系到换流阀核心器件晶闸管、电抗器、阻尼电容的安全稳定运行，是换流阀重要辅助设备，运行经验证明，换流阀普遍存在腐蚀结垢问题以及冷却水泄漏问题，而且每次维修时间周期长，费用昂贵。

2006年天生桥换流站发生2次因阀组件均压电极密封漏水导致的极闭锁事故。分析认为是均压电极结垢导致均压电极失效，电极根部电解水产生臭氧腐蚀密封圈导致漏水。2005年至2006年广州换流站发生6次阀组件漏水及过热事故，分析认为人工电极除垢过程中，部分电极结垢掉入配水管路，堵塞电抗器水路，导致电抗器过热漏水。2003年至2008年天生桥换流站发生多次极闭锁事故，分析认为是由均压电极腐蚀结垢导致。±500kV政平换流站自2003年投运以来，2015年首次发现均压电极树脂压板开裂，检修电极发现，电极被结垢全部覆盖，怀疑是电极失效，电极放电击穿了电极树脂压板。

均压电极结垢主要成分是铝化物，由铝散热器腐蚀产物氢氧化铝长期沉积形成，所以要想从根本上解决均压电极腐蚀和沉积问题，就得解决铝散热器的腐蚀问题，进而提高换流站运行的稳定性和安全性。理论上认为均压电极能有效钳制水中的电位，使汇流水管中的电位均匀变化，从而使支流管中无漏电电流，在并联结构中铝散热器就不存在腐蚀问题。但是实际运行结果表明铝散热器的腐蚀明显，传统换流阀单个阀段并联冷却水路系统结构如图1所示，可以看出在各个汇流管端部仅设置了一个均压电极，根据麦克斯韦方程组理论分析以及仿真研究后表明：由于换流阀冷却水路系统的三维结构并不是完全中心对称的，导致传统水路结构中的单个均压电极钳制水中电位的作用并不理想，水管中的电位并不是均匀变化的，各个支流管中仍含有大量漏电电流，从而使铝散热器的腐蚀依然很严重，进而导致均压电极的腐蚀和沉积问题严重，甚至使冷却水路系统发生堵塞，严重威胁了换流阀运行的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种换流阀单个阀段并联冷却水路系统，以加强均压电极钳制水中电位的作用，使汇流水管中的电位均匀变化，大大降低各个水管中泄漏电流的大小，从而抑制铝散热器的腐蚀，进而抑制均压电极的腐蚀和沉积速度，提高换流阀冷却水路系统运行的稳定性和安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种换流阀单个阀段并联冷却水路系统，所述系统包括：单个阀段的并联水冷管路；

在单个阀段的并联水冷管路的内冷水入水端和出水端分别设置有多个均压电极；

固定在单个阀段一端的所有均压电极通过导线连接，固定在单个阀段另一端的所有均压电极通过导线连接。

可选的，所述单个阀段的并联水冷管路包括两个汇流管和多个支流管；

多个支流管并列设置在两个汇流管之间；多个支流管的一端均与一汇流管连通，多个支流管的另一端均与另一汇流管连通；并列设置的多个支流管中最外侧的两个支流管分别位于单个阀段的两端，为端部支流管；