高压直流输电换流阀冷却系统运行维护规范

第一章总则
为规范可控硅换流阀冷却系统的运行维护管理，充分运用表单和预案管理工具提高运行维护管理水平，保证设备安全、可靠运行，特制定本规范。

本规范适用于广州站、肇庆站、宝安站和穗东站等的可控硅换流阀冷却系统运行维护管理工作。

包括可控硅换流阀冷却系统运行巡视、测温、操作，以及日常维护、年度检修、预防性试验和大型检修等内容。

一、规范性引用文件
Q/CSG20001-04 《变电运行管理标准》
GB 10069.3-2008IEC 60034-9：2007 《旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：噪
声限值》
GB 14711-2006 《中小型旋转电机安全要求》
GB 1971-2006/IEC 60034-8：2002 《旋转电机：线端标志与旋转方向》
GB 50170-2006 《电气装置安装工程：旋转电机施工及验收规范》
GB 755-2008/IEC 60034-1：2004 《旋转电机：定额和性能》
GB 10890-1989 《泵的噪声测量与评价方法》
GB7021-86 《离心泵名词术语》
GB 50217-2007 《电力工程电缆设计规范》
GB/T 1032-2005 《三相异步电动机试验方法》
GB/T 2900.25-2008/IEC 60050-411：1996 《电工术语：旋转电机》
GB/T 3214-1991 《水泵流量的测定方法》
GB/T 5656-2008 《离心泵技术条件(Ⅱ类)》
GB/T 3797-2005 《电气控制设备》
GB/T 14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》
SHS 03060-2004 《磁力泵维护检修规程》
DL/T 1010.5-2006 《高压静止无功补偿装置第5部分：密闭式水冷却装置》
DL/T 1072-2007 《核电厂水泵定期试验规范》
DL/T 1132-2009 《电站炉水循环泵电机检修导则》
DL/T 5161.7-2002 《电气装置安装工程质量检验及评定规程第7部分：旋转电机施工
质量检验》
DL/T 995-2006 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》
DL/T 862-2004 《水电厂非电量变送器、传感器运行管理与检验规程》
JB/T 8097-1999 《泵的振动测量与评价方法》
JB/T 8098-1999 《泵的噪声测量与评价方法》
JB/T 8059-2008 《高压锅炉给水泵技术条件》
JB/T 2932-1999 《水处理设备技术条件》
JB/T 5833-1991 《电力变流器用纯水冷却装置》
QGDW_529-2010 《高压直流输电换流阀冷却系统检修规范》
Q/CSG 2 1003-2008 《中国南方电网电力调度管理规程》
Q/CSG114002-2011 《电力设备预防性试验规程》
Q/CSG 1 0701-2007 《输变电设备缺陷管理标准》
Q/CSG-EHV20323-2008 《超高压输电公司电力设备红外检测工作管理规定》
Q/CSG-EHV20314-2008 《超高压输电公司设备缺陷管理办法》
Q/CSG-EHV211046-2011 《超高压输电公司标准化变电站运行管理实施细则及考核评价标准》
Q/CSG-EHV211041-2011 《超高压输电公司阀冷系统辅助材料管理办法（试行）》《超高压输电公司直流输电换流阀冷却系统检修导则（初稿）》
《广州局反措管理表单（2011版）》
《西门子阀冷系统维护手册》
二、术语及定义
1 阀冷系统
阀冷系统是换流站的一个重要组成部分，它将阀体上各元件的功耗产生的热量通过水交换到阀厅外，保证晶闸管结温运行在正常范围内。

2 阀冷却控制保护系统
阀冷却控制保护系统是对阀冷却系统实施控制保护功能的二次设备，一般采取两套冗余配置。

控制系统对设备的运行状态及冷却系统运行参数，如流量、压力、温度、水位和导电率进行监测和控制。

对参数超限及设备故障进行报警或闭锁。

3 内冷水系统
换流阀内冷却循环水系统主要是为可控硅阀提供冷却水，将运行中的换流阀散发出的热
量吸收，以维持换流阀的正常工作温度，确保可控硅阀片可靠运行。

内冷却水采用去离子水，经过精过滤及离子交换器处理，确保其电导率为0.1~0.5μS/cm。

该系统为密闭式单循环回路，闭式回路内部主要包括主循环回路、旁路循环去离子回路和补水系统等。

4 外冷水系统
外冷水系统为敞开式循环系统，主要由主循环回路、旁路循环回路、补水管路等组成。

喷淋水泵从室外外冷水池抽水，均匀的喷洒到冷却塔内的换热盘管表面，吸收内冷水的热量，冷却塔不停地将吸热后形成的水蒸汽排至大气，冷凝水回流至喷淋水池，以实现对内冷水连续降温的目的。

5 日常维护
日常运行过程中，在现场不定期的对设备进行的各种简单保养和维修。

6 年度检修
在现场按照反措、特维等要求每年都需对设备进行的各种保养和维修。

7 大型检修
对设备核心部件或者主体进行的检查或（和）修复。

8 竣工验收
工程全部建成，具备投产运行条件，正式办理固定资产交付使用手续时进行的工程验收。

9 专项验收
设备在检修、消缺工作结束后，专门针对工作范围内设备部件、功能进行的验收。

10 整体验收
设备投运前，针对包括未开展工作的组部件在内的设备整体进行的全面验收检查。

第二章适用范围及设备参数一、可控硅换流阀冷却系统设备
阀冷系统典型配置图如下所示：
高压直流输电换流阀冷却系统运行维护规范
图典型阀冷系统配置
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二、设备主要技术规范
1 天广直流-广州换流站电动机技术参数
2 高肇直流-肇庆换流站
3 兴安直流-宝安换流站
阀冷水泵技术参数
4 楚穗直流-穗东换流站
阀冷水泵技术参数
三、阀冷却系统告警与跳闸
第三章运行规定
一、一般规定
1 每极（±800kV直流系统为每阀组）换流阀配置一套阀水冷却系统，该系统由两个冷却循环回路组成，一是内冷水（净水）循环回路，对换流阀进行冷却；二是外冷水（喷淋水）循环回路，通过冷却塔对内冷水进行冷却。

换流阀水冷却系统的运行、控制和监视由两套互为备用的阀冷却控制系统执行。

2 每极（±800kV直流系统为每阀组）内冷水循环系统由循环泵、补水泵、一个补水箱、离子交换器及过滤器、电磁阀、膨胀水箱等组成；外冷水循环系统由冷却塔、喷淋泵、冷却风扇、外冷水池及补水系统等组成。

3 换流阀水冷系统正常运行时，由控制系统根据直流极状态自动投退；在事故处理或检修需手动投退时，可在工作站和就地进行启、停控制。

4 在水冷系统因维护工作要求而停运时间超过24小时或内冷水主水管道打开维护过的情况下，换流阀充电前水冷系统必须提前1小时投运。

对于水冷系统出现的故障信号，应及时查明原因。

5 在阀冷系统故障导致喷淋泵停运时，为保证直流系统正常运行，可通过喷淋泵强投开关手动强制投入喷淋泵。

在冷却塔风扇因控制系统故障而不能正常启动时，可通过冷却塔风扇强投开关手动强制投入冷却风扇。

6 主循环水泵的运行
6.1 主循环水泵正常运行时，一台工作，另一台备用，自动定期切换。

天广直流阀冷主泵在备用↔闭锁过程中自动投退。

除天广直流外，其余各直流系统阀冷主循环泵的运行不受极控控制，相应极状态的改变不会影响相应极主循环泵的运行状态。

6.2 正常运行状态下，阀冷控制面板上运行模式切换开关置为“automatic on”位，阀冷检修结束或站用电倒闸操作前应确认其位置。

6.3主循环泵所在主水回路的所有阀门应处于完全打开状态。

7 离子交换器的运行
7.1 交换剂为混有50%的阴离子与50%的阳离子的树脂。

7.2 水流自上而下通过交换器，可通过流量表观察水流的情况。

7.3 离子交换器作为主水回路的支路，所有补充主水回路的入水需先经过离子交换器处理；系统运行时，部分内冷水经去离子交换器回路进行在线式过滤。

7.4 正常运行时，不同直流系统对离子交换器的运行要求也不完全相同：天广直流两只并列运行的离子交换器通过内冷水的流量一般设置为100％：50％的额定流量，更换新树脂后，流量比值应手动调节为50％：100％；高肇直流正常运行时两台离子交换器一台在最大位置，一台在最小位置；兴安直流两套离子交换器同时运行，阀门均应置于最小负荷运行状态；楚穗直流每阀组三套离子交换器同时运行，一套应手动置于全负荷运行状态，另外两套应处于最小负荷运行。

8 膨胀水箱的运行
8.1 膨胀水箱为敞开式水箱，用于监测内冷水回路的水位和控制补水泵对内冷水系统的补水，同时用于补偿温差引起的水体积变化，并对内冷水系统的少量渗漏水进行补充。

8.2 膨胀水箱水位检测设有两组共四个定值：运行水位（运行高水位与运行低水位）与水箱水位（水位高与水位低）。

正常状态下膨胀水箱水位应处在运行高水位定值与运行低水位定值之间。

8.3 膨胀水箱水位低于水箱水位低定值时，主循环泵自动停运，冷却系统向极控发出膨胀水箱水位低跳闸信号，相应极停运，当水位升至复归定值时，该信号复归。

8.4 膨胀水箱水位低于运行低水位时，补水泵自动启动，将内循环水位补充至运行高水位后自动停止。

8.5 膨胀水箱水位高于运行高水位定值时，冷却系统将发告警信号，此时补水泵可能发生故障需要检修，当膨胀水箱水位降至复归定值时，该告警信号复归。

8.6补水泵在特定时间段内启动两次及以上，或补水泵连续运行超过一定时间，或膨胀水箱水位低于某定值，系统判定主水回路存在漏水现象，阀冷系统将向极控发出漏水告警信号。

9 外冷水池和喷淋泵的运行
9.1外冷水补充水经工业水泵由工业水池注入外冷水池，以补充外冷水的蒸发和排放。

外冷水池水位通过水位探针进行监测，由阀冷控制器进行控制。

外冷水池水位同样设有两组共四个定值：运行水位（运行高水位与运行低水位）与水池水位（水位高与水位低）。

正常状态下外冷水池水位应处在运行高水位定值与运行低水位定值之间。

9.2每个冷却塔均配有两台喷淋泵，一台运行，另一台备用，当一台喷淋泵故障时将自动切换至备用泵运行。

喷淋泵运行时，必须将其出水泄流阀打开。

当外冷水水位低于水池低水位定值时，应立即打开水池井盖查看实际水位，若发现水位正常，但泵已停运，确认喷淋泵本身无故障后，可合上阀冷控制屏内旁路中间继电器直流空气小开关强行启动相应喷淋泵。

9.3 外冷水池水位低于运行低水位定值时，阀冷控制器将打开进水阀门，将喷淋水补充至运行高水位定值，然后自动关闭进水阀门。

9.4 外冷水池水位高于水池高水位定值，冷却系统告警。

10 冷却塔的运行
10.1 每极（每阀组）可控硅阀水冷却系统有三台或四台冷却塔，正常运行时全部投入，一台故障或检修情况下仍可满足系统冷却要求。

10.2 每个冷却塔配有一台风扇，其转速根据进水温度、环境温度和直流电流的变化自动调节。

10.3 冷却塔退出运行，风扇和喷淋泵都应停止，进、出水阀门应关闭，最后切断冷却塔电源。

11 阀冷系统正常运行中禁止按下紧急停运按钮。

12 阀冷系统正常运行中禁止将运行模式由“automatic on”切至“automatic off”。

二、巡视规定
1巡视分类
1.1 运行巡视工作分为日常巡视、停电检查、特殊巡视。

1.2 日常巡视对可控硅换流阀冷却系统整体运行情况进行巡查，重点对可控硅换流阀冷却系统运行的关键项目和参数进行检查和记录，及时发现异常、缺陷，及时组织进行处理，保证可控硅换流阀冷却系统的平稳运行。

1.3 停电检查是在可控硅换流阀冷却系统停电时对运行期间无法进行巡视检查的部位、组件进行检查，保证对可控硅换流阀冷却系统运行情况的全面掌握。

1.4 在下列情况下应对可控硅换流阀冷却系统进行特殊巡视，进行有重点、有针对性的检查：
1)主泵自动切换后1小时之内；
2)主泵、喷淋泵、冷却塔风扇、阀冷控制系统等设备经过检修、技术改造或长期停用
后重新投入系统运行，新安装设备加入系统运行；
3)阀冷系统设备有严重缺陷（如主泵、冷却塔失去冗余、内冷水回路漏水等）或缺陷
有进一步恶化的趋势时；
4)汛期（重点检查阀冷泵坑）；
5)高温季节、高峰负荷期间（重点检查冷却塔风扇）；
6)重要保供电时期。

2 巡视组织
2.1 日常巡视由当班值长根据班组当班期间工作统一安排运行人员开展，保证每班巡视一次。

2.2 特殊巡视及停电检查由站内结合天气情况及可控硅换流阀冷却系统停电情况进行安排，当班值组织实施。

2.3 站部管理人员应定期参加巡视工作，发现运行人员巡视工作中的问题和不足，提高巡视工作质量。

3 巡视项目与要求
3.1 可控硅换流阀冷却系统日常巡视项目与要求：
三、红外测温
1 可控硅换流阀冷却系统红外测温工作根据《超高压输电公司电力设备红外检测工作管理规定》和《带电设备红外诊断技术应用导则》要求定期开展，及时记录保存测温数据及热像图谱。

1.1新建、扩改建或停电检修后，在带负荷后的一个月内（但最早不得少于24h）应进行一次红外检测和诊断，并记录保存所有数据及热像图谱，作为分析这些设备参数变化的原始资料。

1.2 年度停电检修前应对可控硅换流阀冷却系统开展一次测温，并记录保存异常数据及热像图谱；
1.3 迎峰度夏前（6月份）应对可控硅换流阀冷却系统开展一次测温，并记录保存所有数据及热像图谱；
1.4 日常工作中根据设备缺陷开展红外测温，仅需保存异常数据和热像图谱并做好跟踪。

与直流系统安全稳定运行关系紧密的辅助系统如阀冷主泵、循环泵、工业水泵，每季度测温一次（迎峰度夏期间每月测温一次）。

阀冷系统中缺陷设备红外测温跟踪周期如下：
1）一般缺陷：每周跟踪测温一次；
2）重大缺陷：每日跟踪测温一次；
3）紧急缺陷：每小时测温1次并尽快申请停电处理。

2 可控硅换流阀冷却系统外测温重点部位见下表：
四运行操作
1 阀冷主泵切换
1.1 阀冷主泵切换方式包括自动切换（定期自动切换或运行主泵故障后自动切至备用泵）、通过阀冷控制屏上的切换按钮或旋钮手动切换、通过断开一路主泵电源强迫切换等方式，阀冷系统正常运行过程中不得随意手动切换主泵，如因事故处理等特殊情况确实需要手动切换主泵应优先选择通过切换按钮进行切换的方式。

1.2 极1主泵由泵二切换至泵一的操作（以宝安站阀冷系统为例，本操作风险较大，阀冷系统正常运行时严禁开展）
1）检查极1阀冷控制屏内无异常
2）检查极1阀冷控制屏内#1主泵电机软启动器无告警
3）检查极1阀冷控制屏内#2主泵电机软启动器无告警
4）检查极1阀冷控制屏内第一路总电源接触器失磁未吸合
5）检查极1阀冷控制屏内第二路总电源接触器励磁吸合
6）检查极1阀冷控制屏内第一路总电源电压监视器上电压显示正常
7）检查极1阀冷控制屏内第二路总电源电压监视器上电压显示正常
8）断开极1阀冷控制屏内第二路总电源电压监视器开关
9）检查极1阀冷控制屏内第二路总电源接触器失磁未吸合
10）检查极1阀冷控制屏内第一路总电源接触器励磁吸合
11）检查极1阀冷控制屏内第二路总电源电压监视器上电压显示为0V
12）检查极1阀冷控制屏内第一路总电源电压监视器上电压显示正常
13）检查极1主泵由泵一正常切换至泵二运行
14）合上极1阀冷控制屏内第二路总电源电压监视器开关
15）检查极1阀冷控制屏内第二路总电源电压监视器上电压显示正常
16）检查极1阀冷控制屏内#1主泵电机软启动器无告警
17）检查极1阀冷控制屏内#2主泵电机软启动器无告警
18）检查极1阀冷控制屏内无异常
2 阀冷系统主备系统切换操作
1）检查备用系统运行正常，无告警红灯亮；
2）将主系统CPU拨动开关由运行位置切至停运位置（此时备用系统仍在运行，对运行设备无影响）；
3）待备用系统CPU的主系统指示灯亮后，将原主系统CPU拨动开关由停运位置切回至运行位置；
4）观察主备系统CPU运行正常，阀冷系统运行正常。

第四章维护规定一、日常维护
二、年度检修维护
第五章缺陷定级
第六章预防性措施
阀冷系统作为直流输电系统中的核心辅助系统之一，其运行情况对整个直流输电系统的安全平稳运行起着重要的作用，直流系统紧急停运事故有相当一部分是由于阀冷系统故障导致。

为有效防范各类阀冷系统事故，针对阀冷系统制定若干有针对性的反事故措施是非常必要的。

本章节以超高压输电公司广州局管辖范围内的阀冷系统运行维护经验为基础，汇总了中国南方电网、超高压输电公司历年针对阀冷系统制定的反事故措施，可以为阀冷系统运行维护中反措的制定和实施提供一个有益的参考。

本章节反措主要参考规范：
1《高压直流输电系统反事故措施》
2《2005年高压直流输电系统反事故措施》
3《2007年高压直流输电系统反事故措施》
4《广州局2011年第一批反事故措施》
5《超高压输电公司输变电设备反事故措施汇编（2011版）》
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高压直流输电换流阀冷却系统运行维护规范
第七章设备验收
一、验收分类
1 验收工作主要分为三类：
1)工程竣工验收；
2)设备组部件的检修、消缺后设备的专项验收；
3)投运前设备的整体验收。

2 检修、消缺后设备的专项验收包括：管路、阀门、主泵、补水泵、喷淋泵、冷却塔、冷却塔风扇、主水电导率、离子交换器、外冷水、过滤器和外冷水处理等装置检修消缺后验收及设备试验后的验收。

二、验收时间
1 设备竣工验收是指新建、改建、扩建工程全部建成后，设备具备投产运行条件，正式办理固定资产交付使用手续时进行的工程验收。

2 设备的专项验收在相关设备检修、消缺工作结束后，工作票终结前，由检修工作人员向运行工作人员提出验收申请后进行，可以根据工作范围将多个专项验收结合在一起进行一次性验收，各设备的专项验收项目要严格按照要求执行。

3 设备的整体验收在专项验收完成后，设备投运前进行，对阀冷设备进行全面的验收检查，特别是对未开展工作的组部件进行常规验收，保证设备顺利投运。

三、验收组织
1竣工验收应遵循《110kV及以上送变电工程启动及竣工验收规程》相关要求，组织项目管理部、现场管理部、运行、设计、监理、施工、厂家等单位共同成立专门的工程竣工验收组来实施。

2专项验收工作由检修工作人员提出申请，运行人员组织开展，重要复杂的验收工作可报请上级部门，由其组织开展验收工作。

3整体验收工作由运行人员在每次设备投运前自行组织开展。

4 在验收中检查发现缺陷，检修工作人员应立即进行处理，验收合格后设备方可投入运行。

四、验收条件
1 阀冷检修消缺工作已结束，人员已退场，场地已清理干净。

2 各项调试、试验合格，相关试验报告等技术资料和文件已整理完毕。

3 检修人员自检合格，缺陷已消除。

五、验收项目及要求
1 竣工验收
阀冷竣工验收内容包括图纸验收、外观及功能验收、重点反措验收，验收具体要求如下：1.1 图纸验收
注：标（★）的为重点检查项目。

2 专项验收
第八章运维表单
为规范可控硅换流阀冷却系统巡视、操作、验收、作业等各环节，消除人员技能、经验的差异给换流变运行维护工作带来的不确定因素，切实提高可控硅换流阀冷却系统运行维护水平，特针对可控硅换流阀冷却系统制定一系列典型表单，涉及可控硅换流阀冷却系统巡检、可控硅换流阀冷却系统验收、可控硅换流阀冷却系统定期切换操作、可控硅换流阀冷却系统常见检修作业等多个方面。

不同的可控硅换流阀冷却系统、不同的巡检、作业任务可以直接以典型表单为模板生成。

可控硅换流阀冷却系统常用表单如下（具体内容见附录1，最终以表单信息化中具体表单为准）：
第九章事故处理及典型预案
一、事故处理总体要求
1 阀冷系统中交流负荷设备失电时，应查明原因后尽快恢复；直流负荷设备失电后应充分考虑设备重启过程中可能造成的误出口，在做好相应的安措前不得立即恢复。

2 主循环泵漏水，应手动切换至备用泵，关闭故障泵进出水阀门，然后再联系维护人员处理；
3 膨胀水箱水位低告警，应立即在阀冷控制柜就地操作面板上手动开启补水泵进行补水（同时注意补水箱水位），直至水位恢复正常后告警消除。

然后再联系维护人员处理，必要时停运阀冷却系统；
4 外冷水池水位低告警，应迅速关闭泄流阀，同时对外冷水池强行补水：在阀冷控制柜就地操作面板上手动开启进水阀门进行补水；若阀门故障，则应使用外来水源进行快速补水。

5 当膨胀水箱的水位降低至最低水位定值时，将自动停止补水泵进一步补水；在将漏水故障处理完后，需手动在阀冷控制柜就地操作面板上将膨胀水箱水位补至最低水位复归定值后才能自动进行补水（必须有一台主泵在运行）。

二、典型事故及处理原则
1 内冷水电导率高告警：
1)迅速到阀冷室检查是哪个表计显示电导率高；
2)若是离子交换器1或2电导率显示电导率高，而主回路电导率显示正常，可初步判
断是离子交换器1或2电导率的探头或变送回路存在问题，对直流运行无影响，但应立即通知维护班尽快处理。

3)若是主回路电导率显示电导率高，而离子交换器1或2电导率显示正常，如主回路
电导率高于告警定值，并且上升比较缓慢，检查离子交换器的阀门是否都已正常打开，并且立即将备用离子交换器的流量开关全部打开，观察其电导率是否缓慢降低。

如主回路电导率上升较快，应立即向调度申请该极紧急停运。

如主回路电导率一块表显示电导率高，另一块显示正常，可立即通知维护人员进行检查；
4)如主回路电导率和离子交换器1和2电导率都显示电导率高，当电导率上升比较缓
慢，检查离子交换器的阀门是否都已正常打开，并且立即将备用离子交换器的流量开关全部打开，观察其电导率是否缓慢降低。

当电导率上升较快时，可向调度申请相应极紧急停运。

2 外冷水池水位过低报警：
1)现场检查外冷水池的水位情况。

若发现阀冷外冷水水位的确偏低，应立即检查外冷
水补水电磁阀是否已自动开启；
2)若外冷水补水电磁阀未自动开启，立即手动开启该阀门，观察补水情况是否正常，
并加强监视该极外冷水水位情况及补水电磁阀运行情况，必要时汇报站长并联系维。