[发明专利]一种用于换流阀内防腐蚀沉积的新型3/2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3/2电极布置结构，包括汇流管、铝合金散热器和晶闸管组件，所述汇流管设置两组，所述每组汇流管上安装有均压电极一、均压电极二和均压电极三，所述汇流管上均匀安装有支流管且设置14组，所述铝合金散热器设于两侧相对支流管的连接处，所述晶闸管组件设于相邻两组铝合金散热器的连接处，所述均压电极一、均压电极二、均压电极三和铝合金散热器均通过导线连接。本发明属于换流阀技术领域，具体是指一种双电极布置方案，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3/2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3/2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。传统均压电极布置方案是在阀段的每个汇流管两侧各安装一个均压电极，均位于阀段最外侧支流管所对应的汇流管中心处，阀段两侧均压电极分别与两侧散热器进行电气连接，保持等电位，为了抑制水路中的泄漏电流，冷却水的电导率被严格控制在0.5μS/cm以下，而且在安装均压电极的作用下，理想情况下会使汇流管中的电位分布与散热器的电位分布保持一致，进而使连接汇流管和散热器的支流管两端电位差为0，保证水路中的泄漏电流不会流经散热器，与冷却水直接接触的散热器表面不会发生电子电流和离子电流的交换，进而抑制了散热器的电化学腐蚀。但是经过换流阀长期运行后表明水冷却系统中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，此方案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双电极布置方案，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。

发明内容

为了解决上述难题，本发明提供了一种双电极布置方案，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3/2电极布置结构。