探讨特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施

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换流站阀冷系统典型问题分析

图 2 内冷水管破裂处 Fig.2 The place of internal cold water pipe rupture
图 3 均压电极垫圈腐蚀 Fig.3 Corrosion of voltage-sharing electrode washer
阀塔漏水暴露出阀塔内水管安装不规范、工艺不精良等问题，进而导致水管与金属构件距离过近而产生震动摩擦。正常情况下，阀模件上的内冷水循环管道与金属构件支架等刚性部件应保持一定距离以防止阀塔振动下接触摩擦导致内冷水循环管道受损。对于此类缺陷，需制订妥善的方案且在停电时进行专项处理并在后期维护中预防紧固带老化断裂。垫圈腐蚀则可利用停电机会对阀厅均压电极及垫圈进行全面排查，及
对参数超限及设备故障将传感器判断逻辑根据传感器的数量采取二取一、二取二或者三取二的逻辑进行报警或者闭锁直流。根据阀冷却系统的相关控制保护逻辑，导致阀冷却系统告警的因素有：冷却水流量高/ 低、去离子水回路流量低、进阀压力高/低、出阀压力高/低、进阀温度高/低、电加热器温度高、高位水箱液位高/低、补水灌液位低、缓冲水池液位高/低、内冷水电导率高、去离子水电导率高、喷淋水电导率高、阀冷系统渗漏；上述部分因素如进阀温度高、进阀压力和出阀压力同时超低、两台主泵均故障、流量低、高位水箱低、阀冷系统泄露、冷却水电导率高等达到跳闸定值时经过相关逻辑判断出口闭锁直流。
Abstract: Combined with the operation situation of the HVDC converter valve cooling system in China
Southern Power Grid，this paper introduces the principle basic principle of valve cooling system and its i

特高压直流换流阀冷却水系统优化措施分析

特高压直流换流阀冷却水系统优化措施分析发布时间：2022-02-16T08:40:22.783Z 来源：《中国科技人才》2021年第28期作者：曹成鹏李龙彪[导读] 特高压直流输电系统中的核心在于换流站，而换流阀又是换流站系统中的核心设备，保证换流阀稳定运行的是阀冷却系统，因此阀冷却系统的稳定运行关系到整个输电系统的安全稳定。

国家电网青海省电力公司检修公司青南换流站青海省海南州 813000摘要：特高压直流输电系统中的核心在于换流站，而换流阀又是换流站系统中的核心设备，保证换流阀稳定运行的是阀冷却系统，因此阀冷却系统的稳定运行关系到整个输电系统的安全稳定。

在冬季温度较低及换流阀停运时需保证内冷却水温度高于最低进阀温度，此时需开启辅助加热设备进行水温调节，而在系統设计中对于辅助加热设备的选型核算就显得相当重要，但实际中对于设备自然散热量和产热量的准确核算存在较大困难导致设计中辅助加热设备的选型不精准，使阀冷系统运行的安全稳定留下了隐患。

关键词：高压直流输电；换流阀；冷却水系统1.内冷水系统的组成及技术要求 1.1系统组成换流阀的内部冷水系统不对外开放，属于一种封闭式系统，其在工作的过程中属于自循环的方式，进而能够减少外界因素的影响。

其主要有补水箱、排气阀、离子交换器、补水泵、膨胀水箱以及过滤器组成，在运行工作时主要由循环水泵将冷却水输送到换流阀顶部的进水管道，当换流阀存有内冷却水时，会将晶闸管散热器以及各个元件的热量排放或带走，根据换流阀的外部系统进行热量交换，促使内部温度逐渐的稳定。

阀冷却水系统原理如图1所示。

图1 阀冷却水系统原理 1.2技术要求1.2.1主循环水泵在进行设计的过程中，大部分会对内冷却水设置两台主循环水泵，虽然只需要一台进行运行工作，但是这种装置出现热量过高如果没能有效的控制，则需要立即更换设备，确保其能够正常运行，促使各个部位的发热器件的内冷水温度恒定。

在换流阀正常运行的过程中，应该定期的进行维护与维修，并更换备用水泵与主水泵，从而保障系统的压力稳定。

特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施

特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施摘要：在本文之中，主要是针对了特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施进行了一定的分析，并且也是在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给予相同行业进行工作的人员提供出相应的参考。

关键词：特高压；换流站；阀冷系统；隐患引言：换流阀是特高压换流站实现交直流转换的核心元件，正常工况下通态平均电流高达3750A，长期运行时将产生大量热量。

阀冷系统有效保障换流阀工作在适宜温度下，是换流站最重要的辅助系统。

若阀冷系统运行异常，不仅易引起阀片损坏，而且可导致直流输电系统发生闭锁事故，进一步严重影响主网架稳定运行。

1.阀冷系统换流站双极四阀组各配置一套阀冷系统，阀冷系统主要包括水冷系统和阀冷控制系统两部分。

水冷系统分为内冷水系统和外冷水系统：内冷水系统主要是为换流阀提供冷却水，吸收换流阀运行时散发出的热量，以维持换流阀的正常工作温度，确保换流阀可靠运行。

该系统为密闭式单循环回路，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回路等。

外冷水系统主要是冷却内冷水，为开放式循环系统，主要包括喷淋水泵、冷却塔、外冷水池和补水回路等。

阀冷控制系统具有监视、控制、保护和通信四大功能，能实时监视内冷水流量、温度、水位、压力和电导率，外冷水池水位、温度等参数及所有水泵、冷却塔及风扇、阀门、电源等设备状态，并控制内、外冷水系统设备，使各参数运行在稳定工况下。

对内、外冷水系统温度、流量、水位和电导率等参数越限进行报警，重要参数越限将保护出口闭锁阀组。

阀冷却系统与控制系统之间各种状态量、报警量等运行状态信息通过通信系统上送下发。

控制系统由两套冗余配置的SIMAT-IC S7系统组成，包括电源模块、中央处理模块、并行通信模块等。

电源模块PS405向系统各模块提供5V和24V直流电源，中央处理模块CPU414－4H主要对输入输出进行判断、逻辑控制功能实现和自诊断等，输入输出模块SM321、SM322、SM331、SM332将模拟量和开关量输入或从中央处理单元输出，并行通信模块IM153/IM157用来实现A、B单元间的数据交换和实时同步。

换流站内冷水系统“泄漏”探测策略分析及改进措施

换流站内冷水系统“泄漏”探测策略分析及改进措施摘要：内冷水系统是换流站重要组成部分，其安全稳定运行直接关系到换流站核心设备，换流阀的健康，保证内冷水可靠的运行，一直以来都是各换流站的重点工作。

本文主要结合换流站实际跳闸事故，就异常和事故发生的原因，分别从二次系统、一次设备方面进行说明，对泄漏探测的策略进行了研究分析。

关键词：内冷水；泄漏；保护；内外循环；探测1引言换流站的内冷水系统是十分重要的辅助系统，其作用是用循环的去离子低含氧量水将换流阀产生的热量带走，以达到降低换流阀温度的目的。

系统本身为全封闭系统，若由于部分设备发生异常，导致内冷水泄漏，将直接影响直流系统运行。

因此，泄漏探测的手段非常关键，泄漏保护的配置需要不断优化，一次泄漏的防范措施需要不断强化。

根据各换流站多年运行情况看来，泄漏情况主要表现为：内冷水主泵轴封漏水、阀塔水管接头脱落漏水，法兰松动漏水等。

各换流站曾多次出现内冷水泄漏导致直流闭锁和强迫停运事故，针对换流站泄漏情况，本文分别从二次保护系统和一次设备方面进行分析，探讨与泄漏相关的保护配置，剖析了泄漏探测策略，结合换流站泄漏闭锁情况，提出了泄漏策略优化建议，总结了泄漏防范手段，希望能够对新建直流工程有借鉴意义。

2 内冷水泄漏保护配置及分析2.1 内冷水泄漏保护设置ABB技术内冷水泄漏保护配置如下：（1）突变量泄漏保护、24小时微分泄漏保护：设置在ABB直流保护软件内，根据膨胀罐水位变化量，判断内冷水系统是否存在泄漏，作用于报警或跳闸；（2）膨胀罐水位保护：设置在ABB直流保护软件内，当膨胀罐水位测量值低于设定值时，作用于报警或跳闸；（3）水位开关保护：换流阀阀塔底座安装阀漏水检测装置，当检测到阀塔底部有积水时，作用于报警。

2.2 内冷水泄漏保护设计原理及合理性分析2.2.1 泄漏保护设计原理泄漏保护逻辑设置在水冷控制保护系统（CCP）内，分别有两套控制系统CCPA和CCPB，每套控制系统内有两个独立的处理板卡PS830（CCP1和CCP2），且两个板卡内都配有独立的保护。

特高压换流站阀内冷主泵机械密封渗漏原因及对策研究

特高压换流站阀内冷主泵机械密封渗漏原因及对策研究发布时间：2021-09-07T06:26:02.217Z 来源：《福光技术》2021年10期作者：张佳佳[导读] 又进一步分为外水冷系统和内水冷系统，整体架构如图 1 所示。

国网山西省电力公司检修分公司摘要：随着特高压输电电压等级和容量的不断增大，能够保障换流阀等元件正常运行温度的阀冷系统的重要性日益凸显。

首先分析了特高压输电换流阀常用水冷系统的架构，以及作为阀内冷系统核心设备即含冲洗管的主循环泵机械密封的结构; 然后指出了含冲洗管的自冲洗式阀内冷主循环泵机械密封渗漏的危害，并探究了造成渗漏的主要原因; 最后针对渗漏原因提出了相应的对策，并在实际工程中进行应用验证。

结果表明，所提对策能使阀内冷系统运行更加稳定，大大减少主循环泵机械密封渗漏次数和运行维护成本，备件更换频率大幅降低。

关键词：特高压换流站；阀内冷主泵机械密封渗漏原因；对策分析1.换流阀水冷系统分析特高压输电系统中，换流阀冷却系统主要将换流阀运行时产生的热量带走，以保障阀体等相关元件温度在正常范围内。

目前阀冷系统广泛采用空气绝缘－水循环冷却方式，根据其功能和构成特点，又进一步分为外水冷系统和内水冷系统，整体架构如图 1 所示。

外水冷系统是一个开放式的水循环系统，由冷却塔、喷淋泵、平衡水池、水处理单元等构成。

内水冷系统是一个密闭的循环系统，由主循环冷却回路、去离子系统、氮气稳压系统、补水系统和换流阀冷却水回路等构成，通过主泵将经外水冷系统冷却后的循环水送至换流阀内，吸收阀运行时产生的热量，内冷水又经外冷系统冷却后，再开始下一个冷却循环。

2.含冲洗管内冷主泵机封渗漏研究2.1含冲洗管内冷主泵机封结构分析换流站阀内冷主泵大多为卧式离心泵，其机封主要由动环和静环构成，是一对或数对垂直于泵轴作相对滑动、在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持贴合的端面，配以辅助元件实现阻漏的装置。

动环随主泵旋转轴一起旋转，静环固定不动，依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封端面紧密贴合并相对滑动，组成密封端面以防止介质泄漏 ; 静环安装在设备的壳体、压盖、法兰等静止部位，靠密封端面来防止介质泄漏。

超高压直流输电换流站的阀冷却系统故障的研究

超高压直流输电换流站的阀冷却系统故障的研究【摘要】阀冷却系统是超高压直流输电换流站最重要的辅助系统,如果出现故障，将会极大地影响换流站主设备的安全运行。

同时，阀冷却系统在直流输电换流站中的维护消缺工作量比较大，因此，有必要对超高压直流输电换流站的阀冷却系统的常见故障进行研究，以更好地促进超高压直流输电换流站可靠运行，研究结果以供相关人士借鉴。

【关键词】阀冷却系统；超高压直流输电换流站；系统故障随着社会经济的发展，清洁、优质的电力能源的需求越来越大，高压直流输电工程数量也逐渐增加。

但从当前我国跨区电网直流系统的运行情况来看，因受到种种因素的影响，仍存在较多的安全问题亟待解决，其可靠性已成为影响整个电力系统安全运行的重要因素。

超高压直流换流站与常规交流变电站的显著区别之一，就是其辅助系统数量比较多，包括阀冷却系统、消防系统和空调系统等系统，日常维护消缺工作量较大，而且，辅助系统的正常运行也对换流站主设备的安全运行有直接的影响。

其中，超高压直流输电换流站中的阀冷却系统故障是比较凸显的问题，需要对其故障问题进行深入研究，总结相对完整的换流阀冷却系统泄露检测以及处理方法，以便为为现场检修人员提供基础的技术支持。

一、阀冷却系统概述换流阀是换流站实现交直流转换的核心部件，其额定电流量最高为 4500A。

在正常运行过程中，大电流通过换流阀会产生大量热量，使得晶闸管、电抗器等元件温度也相应地急剧上升。

为了避免这些元件因温度过高而损坏，就需要设置阀冷却系统来对换流阀进行冷却。

换流阀冷却系统是换流阀的重要组成部分，换流阀冷却系统运行原理主要如下：换流站每个阀厅均相应地配置一套独立的循环水冷却系统，该系统包含内冷却系统、外冷却系统和阀冷控制系统。

在运行过程中，其能将晶闸管阀上元件的功耗发热量排放到阀厅外，确保晶闸管运行温度处于正常范围之内。

阀内冷系统是一个密闭的循环系统，它借助冷却介质的流动来将热量带走；阀外冷系统依据其冷却方式，还可进一步分为水冷和风冷两种。

高压直流换流阀冷却水系统优化措施

高压直流换流阀冷却水系统优化措施摘要：我国因独特的西电东送和南北互供的供电工程发展，使得高压直流的输电方式在我国有着良好的未来。

在高压直流输电工程中，换流阀是其最核心的设备之一，但换流阀却存在一个典型问题，就是在运行过程中其会产生非常多的热能，这就必须使用阀冷却水系统来对其换流阀进行冷却。

本文主要是对阀冷却水系统进行介绍，接着再对其问题展开分析并提出对应的改进措施，对该系统进行优化设计对其可以安全、稳定工作具有重要意义，希望可以为高压直流输电工程产生一定的帮助。

关键词：高压；直流换流阀；冷却；优化一、直流阀冷却水系统介绍阀冷却水系统主要就是由阀外冷水系统和阀内冷水系统组成，其中阀内冷水系统就是将阀组件工作时产生的热量排到阀厅之外，保证换流阀组件的晶闸管可以在可控温度范围下运行，之后阀外冷水系统又将内冷水系统产生的热量带走，排到大气中，保证内冷水系统保持持续的冷却能力。

阀冷却水系统正是因内冷水系统和外冷水系统的共同工作来完成对换流阀进行持续冷却，保证其可以安全稳定地运行。

由此可以看出，系统是一个封闭循环系统，是由三个主要回路构成的，分别是主水回路、稳压回路及水处理回路。

图1 换流阀内冷水系统图如上图所示，主水回路是由主循环泵、脱气罐和管道构成，稳压回路是由氮气瓶和膨胀罐构成；水处理回路是由离子交换树脂和补水泵构成。

主水回路主要是连接换流阀和阀外冷水系统换热器，目的是把热量排出换流阀之外；水处理回路就是持续对主水回路部分水量进行处理，去除水中杂质且进行补水处理，严格保证主水回路的冷水质量；稳压回路的作用是缓冲系统水容积变化，同时也可以隔绝空气和维持压力恒定。

二、高压直流换流阀常见问题及预控通过上面介绍可以直观地看出阀水冷系统的组成相当复杂，系统中元器件也比较多，系统工作过程繁琐，如果有一环节出现问题，就会对换流阀的工作产生直接影响。

接下来，对换流阀工作工程中常见问题进行介绍，并对其提出预控措施。

2.1冷却水渗漏在水冷系统当中，负责管道连接的设备和在设备的安装部位都使用大量的密封垫保证密封质量。

换流阀阀塔内部冷却系统漏水隐患研究及改进措施单丽琦王欣月

换流阀阀塔内部冷却系统漏水隐患研究及改进措施单丽琦王欣月发布时间：2022-02-26T07:01:31.524Z 来源：《基层建设》2021年30期作者：单丽琦王欣月[导读] 换流阀属于设备的重要组成部分，在设备运行过程中如果换流阀冷却系统出现漏水隐患国网蒙东检修公司±500kV伊敏换流站内蒙古呼伦贝尔 021000摘要：换流阀属于设备的重要组成部分，在设备运行过程中如果换流阀冷却系统出现漏水隐患，会对设备运行产生重要影响，造成设备故障。

因此，相关专业技术人员不断地研究和探索换流阀阀塔内部冷却系统漏水给设备运行带来的故障和问题，并且积极努力地寻找解决方案和改进措施，希望能够有效地减少换流阀冷却系统漏水频率，维持机械设备正常运转。

本篇文章主要针对换流阀阀塔内部冷却系统漏水的隐患问题进行研究和分析并且有效地提出了改进方案和措施，希望能够对设备正常运行提供参考意见和帮助。

关键词：换流阀；冷却系；隐患问题；解决措施引言：换流阀是维持设备运行的重中之重，由于换流阀需要长间断地运转的运转，在此过程中会产生大量热量，为了防止热量过高给换流阀元件造成破坏，因此在组装时需要给换疗法安装冷却有效地降低的降低换流阀运转过程中产生的热量，因此，有效的保证换流阀冷却系统的正常运行也是保证设备顺利平稳运行的重要前提。

当前换流阀冷却系统经常出现的故障问题是可能会发生漏水，发生这一故障时不但会影响换流阀的使用功能还会对整个设备内部运行产生阻碍，容易引发重大设备故障和安全隐患。

所以有效的改良和完善换流阀冷却系统漏水隐患问题是推进设备设施正常运行的关键。

一、研究换流阀冷却系统漏水隐患的基本情况从当前换流阀实际使用情况进行分析可知，换流阀产生故障的原因大多数来自于冷却系统漏水而导致的，为了保证换流阀的正常使用专业技术维修人员需要定期对换流阀内部冷却系统进行日常保养和检修以便于能够及时发现漏水情况。

换流阀的冷却系统通过特殊装置与外界冷却水相互连接，对内部系统起到了压力平衡的作用，系统内部通过冷却水的不断循环将交流阀运行过程中产生的热量带到设备外部，有效地起到了散热降温的作用，该系统能够有效地增加换流阀的使用寿命，并且能够使换流阀的功能充分的体现和发挥出来。

特高压换流站阀冷系统补水故障处理与分析

特高压换流站阀冷系统补水故障处理与分析发布时间：2022-12-01T01:10:26.752Z 来源：《新型城镇化》2022年22期作者：袁凯琪[导读] 近年来，特高压输电技术成为我国电力行业发展的新风向标。

特别是直流输电技术，由于其低造价、低线损的优势，在远距离输电中表现出良好的经济效益。

国网山西省电力公司超高压变电分公司山西省太原市 030031摘要：换流站阀冷系统是特高压直流输电工程中重要的辅助设备，在阀冷系统持续地散热降温下换流阀才能保持正常运行。

文章介绍了一起发生在某城市换流站阀冷系统的工业水补水故障，属于典型的水冷系统故障类型。

文中针对故障发生情境、故障发生原因和现场的处置措施进行分析，提出了后期维护和改进方案。

关键词：阀冷系统；工业水系统；补水故障；缺陷处理近年来，特高压输电技术成为我国电力行业发展的新风向标。

特别是直流输电技术，由于其低造价、低线损的优势，在远距离输电中表现出良好的经济效益。

然而我国的供配电网络均为交流电网，引入直流输电工程必然在送端和受端换流站进行换流过程。

换流过程主要依靠换流阀进行，其内部的可控硅元件在换相过程中会高频地开通和关断，从而发出大量的热量。

要维持换流阀的正常运行，稳定可靠的阀冷却技术是必不可少的。

1设备概述某城市换流站共有四个阀组，每个阀组各设置一套独立的阀冷补水系统，参照高澜阀冷技术路线进行设计，其流程图如图1所示：图1某城市换流站阀冷补水系统流程工业水池是阀冷系统的“储水库”，共设置三台工业水泵（a、b、c）从工业水池抽水，平时只启动一台，其余两台作为冗余备用；为了保证进入阀冷系统的水质要求，在工业水泵与阀冷系统中间设置了砂滤过滤器和活性碳滤过滤器，两过滤器进出水口均有电动阀门控制。

此外为了防止过滤器故障的情况，在工业水泵出口还设置了旁路阀，可直接向阀冷系统供水；随着过滤器长期工作其内部滤层中会产生杂质，需要定期冲洗，因此两个过滤器均设置了反冲洗流程。

高压直流阀冷系统漏水分析及改进措施

高压直流阀冷系统漏水分析及改进措施摘要：阀冷系统作为换流站最重要的辅助设备，可将换流阀运行过程中90%的热损耗交换到室外，从而保障晶闸管的良好性能，但因阀冷系统漏水造成直流闭锁的事件时有发生，且因技术水平的差异造成阀冷系统漏水后不能及时正确的应急处置，对换流阀、主泵及其他重要设备衍生二次损坏。

本文通过对阀冷系统漏水因素分析、泄露跳闸出口逻辑进行深入研究，提出阀冷系统漏水改进措施及日常运维建议，保障高压直流系统稳定运行。

关键词：高压直流系统阀冷系统漏水Analysis and improvement of water leakage in cold system of HVDC valveGeng Chengtong，He Ying，Han Guangyu，Jia Hui(Chuxiong Power supply Bureau, Yunnan Power Grid Co., Ltd., Chuxiong, 675000)Abstract: valve cooling system for converter station is the most important auxiliary equipment, can be 90% of the heat loss in the process of converter valve operation exchange to the outside, to ensure the good performance of thyristor, but because of the cold system leakage causes of HVDC pole blocking events are occurring, and valve cooling system caused by the differences of the technical level of the leakage is not correct in time after the emergency disposal, switch valve main pump and other important equipment derivative secondary damage based on valve cooling system leakage factor analysis reveal that tripping logic of the export of in-depth study, put forward valve cooling system improvement measures and Suggestions of daily operations, to ensure stable operation of HVDC systemKey words: HVDC system cold valve system leakage0 引言阀冷却系统分为阀内冷系统和外冷系统，内冷系统为封闭式管道，用于冷却换流阀运行过程中的热损耗，外冷却系统连接到室外，通过冷却塔对内冷水进行换热，阀冷系统渗漏或泄露会间接或直接导致永富直流闭锁，则熟练掌握阀冷系统漏水原因、出口逻辑及漏水处理方法，在阀冷系统漏水时第一时间关闭相关阀门，防止渗漏变成泄漏就变得尤为重要。

对换流站内冷水控制保护系统简述及故障分析

对换流站内冷水控制保护系统简述及故障分析摘要：换流站是我国西电东送、南北互供电网战略发展的重要节点。

换流阀为换流站的核心设备，其在运行中通过的大电流会产生大量的热量，会导致晶闸管和电抗器等阀组件元件的温度上升，这就需要有阀水冷却系统对换流阀进行冷却，本文对换流站内冷水控制保护系统隐患进行排查，并提出相应的改进措施，对换流阀的安全稳定运行将具有深远意义。

关键词：内冷水控制保护系统；PS868板卡；CCP单系统换流站作为国家电力系统重点单位，肩负远距离、大功率的输电任务。

如果发生非计划停运，会造成严重经济损失，甚至会对整个电力网络的稳定性造成影响。

本文通过分析具体事例，对换流站内冷水控制保护系统隐患进行排查，为我国直流输电做出一点贡献。

1 换流站内冷水控制保护系统概述1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

特特高压换流站阀水冷系统保护配置分析

特特高压换流站阀水冷系统保护配置分析摘要：特高压直流输电系统换流阀水冷系统是直流换流站特有的辅助系统，由于其机械回路和控制保护回路均比较复杂，极易因其故障危及特高压直流输电系统的安全运行。

本文通过对目前运用的两种换流阀水冷系统的分析比较，找出其回路和原理差异，提出预防手段及改进措施，可以提高运行维护手段，避免设备事故的发生，保障电网的安全可靠性。

关键词：特高压直流；水冷系统；分析一、换流阀水冷系统组成特高压直流输电系统每极可控硅阀配置一套独立的水冷却系统。

该系统由两个冷却循环系统组成：一是内冷水循环系统，通过低含氧量的去离子水对阀进行冷却；二是外冷水循环系统，通过冷却塔对内冷水进行冷却。

内冷水系统主要由主循环泵、补水泵、主通道过滤器、去离子交换器、脱氧罐、膨胀罐、补水箱、氮气罐、旁通阀等组成。

外冷水系统主要由喷淋泵、排水泵、外冷水循环过滤器、冷却塔及其风扇、化学药剂容器、平衡水池等组成。

二、换流阀水冷系统工作流程说明1.主循环冷却回路恒定压力和流速的冷却介质，经过主循环水泵的提升，源源不断地流经三通阀，经过室外换热设备（主要为空气冷却器和密闭式冷却塔），将被冷却器件发出的热量在室外与空气或水进行热交换，冷却后的介质再进入晶闸管阀散热器，带出热量，回流到住循环泵入口，形成密闭式循环冷却系统。

由外冷温控系统通过变频器控制冷却风扇的转速从而控制冷却风量等，实现精密控制冷却系统的循环冷却水温度的要求。

在法冷却水系统内管路和室外管路之间设置电动三通阀，当室外环境温度较低和换流阀低负荷运行或零负荷时，由电动三通阀实现冷却水温的调节。

阀冷却水系统设定的电加热器对冷却水温度进行强制补偿，防止进入换流阀的温度过低而导致的凝露现象。

2.水处理回路中为适应大功率电力电子设备在高电压提条件下的使用要求，防止在高电压环境下产生漏电流，冷却介质必须具备极低的电导率，因此在主循环冷却回路上并联了去离子水处理回路，预设一定流量的部分冷却介质流经离子交换器，不断净化管路中可能析出的离子，与主循环回路冷却介质在特高压循环泵前合流。

换流站阀内冷系统与控制保护接口存在问题及措施

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换流站阀内冷系统的主要作用是对换流阀进行冷却，保证换流阀在正常温度下工作，同时将水冷系统运行状态参数，运行情况上传至控制保护系统，由控制保护系统作出相应的判断并处理。
根据《国家电网公司防止直流换流站单、双极强迫
ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｓｏｕｒｃｅｆｏｒｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｃｒｅｅｎｉｓｓｉｎｇｌｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｔｒｅｌｉａｂｌｅ，ａｎｄ
ＥｘｉｓｔｉｎｇＰｒｏｂｌｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｏｆＣｏｎｖｅｒｔｅｒＶａｌｖｅＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍ
ａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ
ｃｏｎｖｅｒｔｏｒｓｔａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｌｉｎｋｓｔＯｔｈｅＨＶＣＤｃｏｎｔｒｏｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｓａｆｅｔｙｈａｚａｒｄｓａｒｅ
情况，发现其存在的安全隐患并提出改进措施。
１水冷系统与控制保护系统的接口配置

高压直流换流阀冷却系统运行情况分析及反措王辉

高压直流换流阀冷却系统运行情况分析及反措王辉摘要：晶闸管换流阀是换流站的核心元件，正常运行时，大电流流过晶闸管时产生高热量，从而导致晶闸管温度急剧上升。

如果辅助设备中的冷却系统不对晶闸管进行有效冷却，晶闸管将被烧坏。

为了确保直流输电系统的安全稳定运行，梳理换流阀冷系统薄弱环节，不断总结运行维护的经验和教训，制定换流阀冷却系统反事故措施，提高换流阀冷却系统的运行维护水平。

关键词：换流阀冷系统；薄弱环节；典型缺陷0 引言本文以高压直流输电换流阀冷却系统为研究对象，针对阀冷却系统结构组成、运行方式，梳理阀冷却系统薄弱环节，不断总结运行维护的经验和教训，制定阀冷系统反事故措施以及相关规程规定，提高阀冷系统的运行维护水平。

1 换流阀冷却系统介绍换流阀是换流站的核心设备，目前在运的换流站中，换流阀额定电流最高已达4500A，正常运行时，大电流通过换流阀产生大量热量，导致晶闸管、电抗器等器件温度急剧上升，为防止这些元件因温度过高而损坏，需配置阀冷却系统对换流阀进行冷却。

目前，阀冷却系统包括阀内冷系统和阀外冷系统两部分。

阀内冷系统是一个密闭的循环系统，它通过冷却介质的流动带走换流阀产生的热量，其冷却介质通常采用去离子水；阀外冷系统根据冷却方式的不同，可分为水冷和风冷两种形式。

阀外水冷系统是一个开放式的水循环系统，用经过软化处理的水通过冷却塔持续对阀内水冷系统管道进行冷却，降低阀内水冷温度。

由于受地区环境影响，部分换流站采用阀外风冷系统，如灵宝背靠背换流站，使用大功率风扇对阀内水冷管道进行吹拂冷却，具体结构如图1所示阀在直流输电系统中，阀冷系统主要用于冷却换流阀可控硅，以防止换流阀设备因发热而损坏，其主要由水循环系统和控制保护系统两部分组成。

3.2阀冷系统典型缺陷对多条直流阀冷系统的运行缺陷进行归纳统计，发现阀冷系统运行存在的典型缺陷有内冷水滤网堵塞、主泵切换不成功、部分跳闸延时定值偏短、阀塔漏水、单一传感器故障造成直流闭锁、主泵机械密封渗漏水等几种。

特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施贾书航

关键词：特高压换流站；阀冷系统；整改措施
引言：作为特高压换流站日常工作过程中交直流相转换的核心元件，换流阀在工作的过程中的平均电流是非常高的，这也导致了换流阀在运行的过程中会产生非常巨大的热能。为了更好的将换流阀的温度维持在一个合适的范围内，在换流阀的工作过程中应用阀冷系统是必然的选择，良好的阀冷系统也成为了换流站正常工作过程中最为重要的辅助系统之一。如果阀冷系统出现了运行故障，非常容易发生阀片损坏等情况，严重的时候甚至可能出现直流输电系统发生闭锁事故，从而对输电网络的稳定性和安全性产生非常大的影响。因此，为了不断提升特高压换流站阀冷系统的运行状态，对阀冷系统的隐患进行分析，并对应制定整改措施具有非常重要的意义。
另外，外冷水池水位传感器同样为单一配置，在发现水池中的水位低于80%的时候，系统将会自动启动补水泵，以此补充冷却过程中消耗的外冷水。如果其传感器发生异常，则会引发一系列问题。例如当传感器测量值被锁定在90%以上的时候，外冷水水池的水位控制功能将会失去功效，补水泵也无法进行自动补水，一但外冷水池的水位过低甚至消耗完毕，喷淋泵就会处于空转的状态，极容易发生烧毁的现象。同时，外冷水缺失也会严重影响内冷水的冷却效果，从而经常引起内冷水温度过高，形成阀组跳闸。
（三）阀冷系统硬件回路整改措施
要更好的解决阀冷系统的硬件回路问题，可以通过在阀冷系统原跳闸出口继电器旁加装并联继电器，将两继电器辅助接点串联，使出口回路改为双继电器“与逻辑”方式，仅在两继电器均正确动作时发出阀组跳闸命令，有效避免单继电器故障出现误动。
三、整改措施
（一）阀冷系统传感器整改措施
首先，可以通过取消原阀冷控制系统“B100流量传感器和B106压力传感器均故障时，延时两小时跳闸”功能，将内冷水流量与压力跳闸逻辑修改为“三取二”逻辑。B100流量传感器和B106、B107压力传感器均正常时，当B100流量小于跳闸设定值、B106压力小于跳闸设定值、B107压力小于跳闸设定值三个条件满足两个或以上，ห้องสมุดไป่ตู้到定值延时后，阀冷系统出口跳闸。当系统判其中一个传感器故障时，采用“二取二”逻辑，另两个测量值需同时达到定值才能出口跳闸。当系统判其中两个传感器故障时，采用“一取一”逻辑，另一个测量值达到定值即出口跳闸。

特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施

特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施摘要：特高压换流站的阀冷系统对冷水温度、压力、流量以及储水液位等参数设置了保护配置，确保系统在故障的情况下能够实现跳闸保护。

但是这些保护配置在实际应用中容易引发误跳闸，以下从技术层面分析了导致误跳闸的原因，并针对这些问题提出整改措施。

关键词：特高压换流站；阀冷系统；隐患分析；整改措施引言：特高压换流站阀冷系统具有降低阀组运行温度、故障跳闸保护等功能，而系统的保护配置功能在实际运行时容易出现误跳闸的情况。

其主要原因在于保护配置功能设置不合理，对这些隐患加以整改能够显著提升阀冷系统的可靠性，减少故障率。

1.换流站阀冷系统概述1.系统简介特高压换流站的主要功能是实现交流电和直流电之间的有效转换，其核心设备为换流阀，该设备在运行过程中会因为电流通过而产生一定的热量，积聚到一定程度时将会使设备的运行温度上升到不安全的范围。

换流站阀冷系统的作用就是利用其配套的控制功能来驱动内、外冷水系统，进而有效控制住换流阀的工作温度[1]。

按照功能可将其划分为三个组成部分。

首先是内冷水系统，内冷水系统由主循环回路、补水回路以及其他一些配套回路共同构成单循环回路，冷水的循环流动可吸收换流阀运行时产生的热量。

其次是外冷水系统，外冷水系统的主要作用是保障内冷水系统的冷水温度不超过限定值，其组成部分涵盖了外冷水池以及冷却塔等设施。

最后是阀冷控制保护模块，内、外冷水系统在运行过程中必须借助自动化的监视和控制系统来实时地掌握各种设备、设施的运行状态，例如，涉及直流换流站停运的4个传感器（温度、流量、压力、液位）参数就是非常关键的控制指标，一旦其出现异常，将会严重影响换流阀的安全性，因此，在阀冷控制保护模块中要集成必要的监控功能。

1.隐患分析阀冷系统除了硬件设备故障或者损坏之类的问题，最需要提高警惕的管理内容为阀组的跳闸，阀冷控制保护系统具有实时监控各种运行参数的功能，当部分参数信息出现异常时，该控制保护系统会自动触发跳闸的操作，以保障硬件设备的安全性[2]。

牛从直流从西换流站阀冷系统隐患分析及应对措施

（下转第107页）图1阀冷电源结构牛从直流从西换流站阀冷系统隐患分析及应对措施陈越李凯协王蒙（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局，广东广州510000）摘要：阀冷系统是换流阀的一个重要组成部分，它将阀体上各元器件的功耗发热量排放到阀厅外，保证晶闸管运行结温在正常范围内。

现介绍了牛从直流从西换流站阀冷系统的组成和特点，分析了该站阀冷系统存在的隐患，并提出了应对措施。

关键词：阀冷系统；主泵；隐患分析；外冷水池；极控制系统1阀冷系统组成阀冷系统一般可分为内冷水系统和外冷水系统两个部分，其中内冷水系统密闭式循环，担负阀元件散热的功能；外冷水系统开放式循环，在冷却塔处对内冷水管道进行喷淋散热，同时通过风扇将外、内冷水交换的热量散出。

每套阀冷系统的主要设备包括：闭式冷却塔、主循环泵、离子交换器、脱气罐、高位水箱、过滤器、原水泵、补水泵、原水罐、喷淋泵、全自动软水器、喷淋水加药装置、喷淋水自循环泵及过滤装置、配电及控制设备。

2阀冷系统的隐患及改进措施为了确保换流阀和直流系统的安全稳定运行，特对牛从直流从西换流站的阀冷系统全面开展了隐患排查和分析，并对关键隐患提出了应对措施。

2.1主泵电源冗余度不足从西换流站每台主泵只有一路电源，如图1左侧所示，#1交流电源供电给P01主泵，#2交流电源供电给P02主泵。

正常情况下，一台主泵故障或其电源丢失时，能自动切换至另一台主泵运行，但如果一路电源丢失（空开故障或对应站用变检修），同时另一台主泵故障，则会造成两台主泵不可用而闭锁直流。

图1右侧电源回路为广州局其他直流输电工程阀冷系统主泵电源结构的主流形式，两路电源经电源切换回路给母线供电，两台主泵同时接在该条母线上，这样当一路进线电源在出现掉电、缺相等故障情况时能自动切换到另一路电源，保证一次回路不间断供电，即使出现一路电源丢失同时另一台主泵故障的情况，也能保证主泵正常切换运行，不会造成直流闭锁。

从提高从西站主泵电源供电可靠性考虑，可考虑将从西站的主泵电源结构改成与其他工程一致。

换流站阀冷系统不稳定因素分析及优化措施

换流站阀冷系统不稳定因素分析及优化措施摘要：在直流输电工程中，阀冷系统作为其中的关键辅助性系统，直接决定着直流输电运行的稳定性。

为强化阀冷系统的稳定性，减少直流输电故障，从其中系统软硬件配置等方面着手，对其中的不稳定因素进行详细分析，最终确定出相关优化措施。

关键词：换流站；阀冷系统；不稳定因素；优化措施引言：在换流站中，阀冷系统是非常重要的一项组成部分，一旦其元件产生故障，不但会使阀塔设备被损坏，还可能会因为其中的不稳定因素致使整个直流输电系统出现误闭锁的情况，影响整体运行。

为保证整个直流输电系统的安全运行，必须让阀冷系统保持充分的冷却容量和运行的可靠性，所以极有必要对其中的不稳定因素进行探究，以提出优化措施。

一、不稳定因素阀冷系统（图1）中主要包含了内外冷水循环以及控制系统几方面，有大量元件与参数，任何其中一项出现问题都可能会使整个阀冷系统运行受影响，甚至会使直流系统被闭锁。

从目前的研究情况来看，该系统中最典型的几项不稳定因素主要包含这几点：图1阀冷系统第一，关键传感器配置不全面。

在其系统中，最关键的测量点主要是进出阀温度、电导率、膨胀水箱液位、主回路冷却水流量等方面的传感器，其信息采集与传输的准确与否都将会给整个阀冷系统运行带来影响，一旦这类传感器配置不全面，就无法得到准确信息，继而难以维持系统的正常运转[1]。

第二，关键参数设置缺乏合理性。

在该系统中，主循环水泵（图2）是内冷水循环系统中的重要动力源，也是确保系统稳定运行的必要因素，一旦其参数设置不合理，就会引起系统运行失准，酿成不良后果[2]。

图2主循环水泵第三，部分逻辑缺乏合理性。

这一点在主循环泵的切换上表现得十分明显，一般主循环泵在实际运行当中可能会因为本身问题或者动力源等问题要和备用泵之间进行切换，但有些站点的备用泵上设置了手动旋钮，导致主循环泵的冗余性完全消失，这就会在很大程度上增加系统运行风险，导致出现直流闭锁。

第四，监控软件效率无法保证。

特高压换流站阀冷却系统故障分析

特高压换流站阀冷却系统故障分析发布时间：2022-12-01T01:14:47.577Z 来源：《新型城镇化》2022年22期作者：樊宏宇[导读] 换流阀冷却系统有2台主循环泵互为备用。

天广、高肇直流输电系统均出现过阀冷主泵切换过程中主水回路建压不及时的情况，进而引起换流阀冷却系统的控制保护动作。

国网山西省电力公司超高压变电分公司山西省太原市 030031摘要：为提高特高压换流变压器冷却器阀门故障分析及检修水平，论述了两起换流变压器冷却器阀门故障分析、检修案例，并分别对两起故障诱因进行分析，对换流变压器冷却器阀门故障采取的检修措施和步骤进行论述。

经相关检修策略实施，两台换流变压器冷却器阀门故障均得到有效解决，实践证明论述的换流变压器冷却器阀门故障诊断方法、检修策略及措施切实有效，为换流变压器冷却器阀门故障预防提供运维检修经验和借鉴，为变电站实施反事故技术措施提供相关依据。

关键词：换流站；换流阀；冷却系统；典型问题1系统主泵异常1.1主泵逻辑切换缺陷换流阀冷却系统有2台主循环泵互为备用。

天广、高肇直流输电系统均出现过阀冷主泵切换过程中主水回路建压不及时的情况，进而引起换流阀冷却系统的控制保护动作。

结合多次检修与分析，判断阀冷控制系统主泵运行逻辑存在缺陷，未充分考虑多重切换的情况，即无“切换不成功－回切成功”能力。

在主泵连续切换2次时，由于主泵切换时间较长，内冷水压力下降较多，完好主泵在设置延时内未能建压到设置阈值而被误判为故障。

对此，可对冷却水流量低且进阀压力低切换主泵逻辑进行优化：当出现冷却水流量低且进阀压力低后，若备用泵无故障，则延迟一定时间自动切换到备用泵；若备用泵运行时仍存在冷却水流量低且进阀压力低报警，则经较前次延时更长时间后自动切到运行泵或在人机界面上进行手动确认后立即切泵。

相应的主泵运行逻辑如图1所示。

通过泄流阀，可使用满足要求的纯净水直接对主泵管路进行补水。

在开启主泵进、出水阀门前对管道补水，注满水后再开启阀门可极大提高换流阀冷却系统运行稳定性。

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