[发明专利]一种用于换流阀内防腐蚀沉积的新型双电极布置结构

说明书

本发明公开了一种用于换流阀内防腐蚀沉积的新型双电极布置结构，包括均压电极一、均压电极二、汇流管、支流管、铝合金散热器、晶闸管组件和导线，所述均压电极一和均压电极二一同安装于汇流管两侧，所述支流管连接于汇流管，所述铝合金散热器设于支流管上，所述晶闸管组件连接于铝合金散热器，所述导线连接于均压电极一、均压电极二和铝合金散热器。本发明属于换流阀技术领域，具体是指一种避免了泄漏电流流经散热器，从根源上解决了冷却系统内部的电化学腐蚀与沉积问题，保证了输电系统的安全运行的用于换流阀内防腐蚀沉积的新型双电极布置结构。

技术领域

本发明属于换流阀技术领域，具体是指一种用于换流阀内防腐蚀沉积的新型双电极布置结构。

背景技术

换流阀是高压直流输电系统的核心设备，由基本单元—阀段串联构成。以±500kV换流阀为例，在运换流站中的换流阀通流能力高达5.5kA以上，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。工程上采用水冷却系统对换流阀内的关键器件进行散热，水冷却系统结构分为串联式、并联式和串并混联式，得益于并联式冷却系统的对称结构和散热性能的优越性，在绝大多数±500kV换流站中装备了并联式水冷却系统。在换流阀正常运行时，与冷却水直接接触的金属组件带有不同的高电位，则必然会在水中产生泄漏电流，泄漏电流一旦流经金属组件，必然带来一系列电化学腐蚀沉积等问题。并联型单个阀段冷却系统中经过换流阀长期运行后仍然存在电化学腐蚀与沉积问题，从而引发冷却水路堵塞、漏水、散热失灵等一系列问题，严重时会导致整个输电系统闭锁停运。现有研究均表明均压电极表面沉积的垢质中，氧化铝的含量超过了96％，铝元素全部来源于铝合金散热器，说明在现有技术条件下泄漏电流依然会流经铝合金散热器，使其发生电化学腐蚀，使含有铝元素的成垢离子进入冷却水中，在均压电极表面发生了沉积反应。经过研究表明由于均压电极为针状设计且冷却水电导率较低，造成均压电极附近电场分布较为集中，使汇流管中的电位分布与理想电位分布出现差异，造成每个支流管两端存在电位差，使水路内泄漏电流流入支流管，进而在使与冷却水直接接触的散热器表面发生了电化学腐蚀。

综上所述，传统均压电极采用单电极布置方案，均垂直于平面安装在阀段最外侧支流管所对应的汇流管中心位置处，不能完全抑制泄漏电流流经散热器，基于现有研究提出了一种用于换流阀内防腐蚀沉积的新型双电极布置结构。

发明内容

为了解决上述难题，本发明提供了一种避免了泄漏电流流经散热器，从根源上解决了冷却系统内部的电化学腐蚀与沉积问题，保证了输电系统的安全运行的用于换流阀内防腐蚀沉积的新型双电极布置结构。

为了实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：一种用于换流阀内防腐蚀沉积的新型双电极布置结构，包括均压电极一、均压电极二、汇流管、支流管、铝合金散热器、晶闸管组件和导线，所述均压电极一和均压电极二一同安装于汇流管两侧，所述支流管连接于汇流管，所述铝合金散热器设于支流管上，所述晶闸管组件连接于铝合金散热器，所述导线连接于均压电极一、均压电极二和铝合金散热器。

优选地，所述均压电极一和均压电极二包括不锈钢电极、不锈钢基座、螺纹、六棱螺母结构和环状凹槽，所述不锈钢电极与不锈钢基座焊接连接，所述螺纹设于不锈钢基座靠近不锈钢电极侧，增强水冷系统正常运行时的密闭性和稳定性，所述六棱螺母结构设于不锈钢基座中部，提高安装时的便捷性，所述环状凹槽设于不锈钢基座顶端，对不锈钢基座顶端进行了圆角处理。

优选地，所述均压电极一垂直于平面方向安装，位于传统均压电极的X方向17.6mm处，其不锈钢电极长度与汇流管半径等长，所述均压电极二平行于平面的Y方向安装，从汇流管外侧插入至阀段最外侧的支流管管口处，所述均压电极二与支流管在同一直线上，其不锈钢电极长度与汇流管直径等长，在阀段两个汇流管两端安装的均压电极位置均与均压电极一和均压电极二呈对称分布

优选地，所述不锈钢电极为不锈钢材质制成，整体是一个实心圆柱针状结构，在电极的尖端做了圆滑处理，使其尖端呈半球状，防止不锈钢电极尖端附近电场发生畸变，减弱电场强度，长度分为两种：1.与汇流管半径等长、2.与汇流管直径等长，不锈钢电极半径均为1mm。