换流阀母线连接发热探析

尹 华,梁家豪,徐 晟,梁秉岗,赵冀川

（中国南方电网超高压输电公司广州局,510405）

换流阀母线连接发热探析

尹 华,梁家豪,徐 晟,梁秉岗,赵冀川

（中国南方电网超高压输电公司广州局,510405）

换流阀做为换流站的核心设备，对于直流稳定运行至关重要。溪洛渡直流工程从西换流站在对换流阀设备日常运维中，多次发现换流阀母线连接处发热。本文从发热表象入手，提出了发热处理建议，以供参考。

换流阀;发热;通流密度

0 前言

溪洛渡直流输电工程西起云南昭通，东至广州从化，线路长度1251km。从西换流站为溪洛渡直流工程的受端站。溪洛渡工程为同塔双回直流，从西站有四个阀厅。在日常运维过程中，从西站2015年全年发现换流阀母线连接处发热共计24处。换流阀母线连接处发热，将可能导致母线熔断，必须将直流停运进行处理。本文将主要介绍换流阀母线连接结构、通流密度计算、发热处理方法，以供直流输电系统换流阀运维参考。

1 换流阀母线连接结构

直流输电系统中典型的母线连接如图1所示。（1）为直铝母线，（4）为S型铝母线，（2）、（3）为镀锡铜母线。（1）与（4）通过（2）、（3）连接。通过红外测温，母线连接发热点为（2）、（3）接头处，以及（2）、（3）镀锡铜母线本身。

图1 换流阀母线连接示意图

（2）、（3）为镀锡铜编织带。镀锡铜丝直径为0.1mm，采用螺栓标号为M19的一共12颗螺栓与（1）、（4）固定。（1）、（2）、（3）连接处的截面积S123=2*8592mm2，（2）、（3）、（4）连接处的截面积S234=2*8592mm2（已扣除螺栓孔）。该种类型结构广泛运用与直流输电工程中，是一种成熟的设计方法。

2 母线通流密度计算

通流密度是反应电流强弱和流向的物理量。从发热角度考虑，在电流一定的情况下，通流密度越大，发热将会越明显。下面将分别计算镀锡编织带、铝母线及两者接头处的通流密度。

溪洛渡工程直流额定电流Id=3200A，交流电流Ia=0.816Id。Ia=2611A。

①换流阀母线连接处截面积均为S123=S234=2*8592mm2。

母线连接处通流密度J1=Ia/S123=0.152A/mm2

②（2）、（3）镀锡铜编织带通流面积S1=960mm-1500mm之间。此处通流密度J2=Ia/S1=0.87-1.35A/mm2。

③（1）、（4）为铝母线通流面积为S2=2644mm2。此处通流密度J3=Ia/S2=0.99A/mm2。

从通流密度的计算来看，（2）、（3）镀锡铜编织带通流密度较大，在换流阀运行时，此处将可能产生较大发热量。这与红外测温的结果也基本一致。

3 换流阀母线连接处理方法

换流阀母线连接发热，从通流密度的计算，结合红外测温结果，可以基本上确认发热原因在于从西换流站镀锡铜编织带截面积较小，处于瓶颈环节。因此，选择核实的镀锡铜编织带截面积，是处理发热问题的关键。

截面积的计算，在第三部分中有表示，考虑到经济型，镀锡铜编织带通流密度应结合整个电流流通回路通流密度来统筹计算，使整个电流流通回路的通流密度基本保持一致，不存在明显的瓶颈环节。

[1] SIEMENS.System Information Manual EB2 351 AZ_R1[Z]. Germany:SIEMENS.

[2] 中国南方电网超高压输电公司.±500kV溪洛渡右岸送广东同塔双回直流输电系统从西换流站运行规程，2014

[3] 赵畹君.高压直流输电工程技术[M].北京: 中国电力出版社,2004.

Analysis on the heating of bus connection of converter valve

Yin Hua,Liang Jiahao,Xu Sheng,Liang Binggang,Zhao Jichuan
(China Southern Power Grid, Guangzhou Bureau of ultra high pressure,510405)

The converter valve is the core equipment of the station,is crucial for the stable operation of dc. From the west station in Xiluodu HVDC converter valve equipment daily maintenance,repeatedly found valve bus connection fever.In this paper,the heating process is proposed, and the heating treatment is proposed for reference.

converter valve;heating;flow density

尹华 （1986），男，学士，中级工程师，从事高压直流输电系统运行维护工作。

梁家豪（1979），男，学士，高级工程师，从事高压直流输电系统运行维护工作。

徐晟（1987），男，学士，中级工程师，从事高压直流输电系统运行维护工作。

梁秉岗（1986），男，学士，中级工程师，从事高压直流输电系统运行维护工作。

赵冀川（1989），男，学士，助理工程师，从事高压直流输电系统运行维护工作。