换流站换流阀冷却系统的选型研究

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1、2012年O2月Feb．2012第4O卷第1期(总第218期)Vo1．40No．1(Ser．No．218)换流站换流阀冷却系统的选型研究ResearchonCoolingSystemSelectionofConvertValveinConvertStation刘辉(东北电力设计院，长春130021)摘要：针对换流站阀冷却系统的选型设计，依托在建的伊敏换流站进行研究，结合伊敏的环境温度条件，对水冷却方式和空气冷气方式进行了充分的研究和比较分析，提出高寒地区使用空气冷却方案，该研究成果可以在高寒地区推广使用，解决了高寒地区冷却系统可

2、靠性的难题，具有社会经济效益。关键词：换流站；可控硅换流阀；阀冷却系统；选型设计；空气冷却方式中图分类号：TM723文献标志码：B文章编号：1009—5306(2012)01—0030—03可控硅换流阀在换流站中承担交一直流转换功1系统方案说明能，是换流站的核心设备。由于其内部可控硅元件在运行过程中将产生大量的热，需要配置冷却系统，以可控硅换流阀在换流站中承担交一直流转换功保证元件的正常使用和防止其老化，保证换流站的能，是换流站的核心设备。由于其在运行过程中将产正常运行。国内外换流站晶闸管换流阀冷却方式有生大量的热。特别是可控硅

3、元件其运行温度不能高两种：水冷却方式和空气冷却方式，当采用水冷却方于80C，所以需要用水来冷却，由于冷却水要与阀式时，一般采用蒸发式冷却塔，当采用空气冷却方式体内部的发热元件直接接触，且换流阀属于高压电时，一般采用空气冷却器。气设备，所以冷却水的温度、流量、电导率、氧气含量目前，南方地区的换流站工程均采用水冷却方以及悬浮物含量必须控制在规定的范围之内。为此，式，而北方已经投运的河南灵宝、辽宁高岭、黑龙江必须设计一套运行可靠的冷却水循环系统，才能将黑河均采用了空气冷却方式。伊敏换流站的环境最可控硅元件的热量带走，从而保证可控硅阀可

4、靠地低温度一48．5C，且作为送端换流站，冷却系统必运行。需具有可靠的保证。换流站空冷系统研究主要为解本工程共有2个阀厅，每个阀厅布置6组换流决严寒地区阀冷却问题，避免水冷方式的结露、结阀，为此，每个阀厅设置一套水冷却系统，即内部冷冰、防冻和覆冰问题的发生。伊敏换流站所在地区为却系统。内部水冷却系统为闭式循环系统，换流阀将欧亚大陆东部中纬度地带，属寒温带大陆性季风气热量传递给水使水温上升，升温后的水将热量传递候，多年平均气温一1．5C，极端最高气温36．7C。给室外换热设备，室外换热设备最终将热量传递到极端最低气温一48．5C；

5、冷却方式采用空气冷却方室外大气，室外换热设备有两种冷却方式：水冷却方式，运行维护简单，特别适合寒冷地区使用，因此，换式和空气冷却方式，当采用水冷却方式时，一般采用流阀的空气冷却方式是未来北方寒冷地区换流站晶蒸发式冷却塔，当采用空气冷却方式时，一般采用空闸阀冷却系统的发展方向。本次依托在建伊敏换流冷风机。以下将就两种冷却方式分别加以对照描述，站工程研究晶闸阀空气冷却系统，为严寒地区换流用以确定适合伊敏换流站室外换热设备的冷却站阀冷却发展方向开拓一条新思路，并结合工程实方式。践不断完善提高，对换流阀空气冷却技术发展起到1．1水冷却方

6、式积极重要的作用。室外换热设备采用水冷却方式时，阀冷却系统主要设备包括：蒸发式冷却塔、去离子装置、循环水收稿日期：201l_O9—20作者简介：刘辉(1976一)，女，高级工程师，从事变电设计工作。·30·2012年02月Feb．2012第4O卷第1期(总第218期)Vo1．40No．1(Ser．NO．218)泵、除气罐、膨胀罐、机械式过滤器、补水泵、加药装气罐后回到主水泵；当冷却介质通过室外空气冷却置、喷淋水泵。器时，室外空气冷却器将冷却介质带出的热量交换内冷却水在换流阀内加热升温后，由循环水泵出去；小部分流经离子交换器及精密

7、过滤器后到膨驱动进入室外蒸发式冷却塔内的换热盘管，喷淋水胀罐，再回到主水泵入口，为适应大功率电力电子设泵从水池抽水均匀喷洒到冷却塔内的换热盘管表备在高电压条件下的使用要求，防止在高电压环境面，喷淋水吸热后形成水蒸汽通过风机排至大气，在下产生漏电流，冷却介质必须具备极高的电阻率。因此过程中，换热盘管内的冷却水将得到冷却，降温后此在主循环冷却回路上并联了去离子水处理回路。的冷却水由循环水泵再送至换流阀，如此周而复始预设一定流量的部分冷却介质流经离子交换器，不地循环。断净化管路中可能析出的离子，再流经精密过滤器循环水泵在运行过程中将部

8、分冷却水送人水处后到膨胀罐，回到主水泵入口，与离子交换器连接的理回路进行去离子处理以降低水的电导率，处理后补液装置和与膨胀罐连接的氮气恒压系统保持系统的冷却水又回至主循环回路，一般情况下，在2h之管路中冷却介质的充满及隔绝空。自动补水泵能内去离子装置可将整个系统