ABB换流阀内冷水放水装置设计方案

张 伟，高宏河，鲁 博

（1.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局，广西 柳州 545006；2.河南绿控科技有限公司，河南 许昌 461000）

1 设计背景

换流阀是换流站实现交直流转换最核心和最关键的部件，正常运行时承受着大电流和高电压，高效可靠的阀冷却水系统，是确保换流阀安全可靠运行的关键。目前，国家电网公司多数换流站采用基于ABB技术线路的阀冷却设备。阀冷却水系统包括阀内冷水系统和阀外冷水系统两部分。阀内冷水系统负责高效可靠地带走大电流通过换流阀时产生的热量，由循环水泵驱动送入外冷系统的换热盘管，阀外冷水系统负责将阀内冷水系统的热量排至大气环境中，两者共同合作完成对换流阀的持续冷却[1]。

一旦换流阀设备出现故障停运，将会导致大量的电能无法进行输送，给城市用电造成重大影响。因此，换流阀出现故障时，需要在极短的时间内将其维修处理好。换流阀故障处理时需要将阀塔内冷水排净，但是阀塔顶部无进气阀门，排水时会对阀塔内部形成真空，导致排水很慢，此时只能从排水口缓慢进气，才能慢慢把阀内水排净，这一过程非常耗费时间[2]。针对这种情况，文中提出了一种ABB换流阀内冷水放水装置的解决方案，能快速排净阀塔内部的冷水，缩短阀塔的处理问题时间。

2 设计方案

2.1 ABB换流阀内冷水放水装置的设计

本装置主要由橡胶软管、宝塔头、抱箍、不锈钢球阀、快速接头及空压机等组成。图1为ABB换流阀内冷水放水装置示意图，图2为空气压缩机示意图。

图1 ABB换流阀内冷水放水装置示意图

2.2 功能描述

ABB换流阀内冷水放水装置的工作原理如下。

（1）先让阀塔在自有压力的情况下自行排水，当压力变为零时关闭换流阀排水球阀，把放水装置通过软管连接至阀塔排水球阀上。

（2）开启空气压缩机，关闭放水装置上的排水球阀，打开进气球阀与阀塔自带排水球阀[3]。

（3）将气体充入阀塔，气体会达到阀塔顶部并施加一定压力至0.4 MPa左右。

（4）此时关闭进气阀门，打开放水装置上的排水球阀，阀塔内部水通过气体给的压力排出。

图2 空气压缩机示意图

2.3 换流阀内冷水放水装置安装要求

换流阀内冷水放水装置安装要求包括5点，具体如下。

（1）安装地点为阀塔排水球阀出口。

（2）连接方式为软管连接。

（3）工装材质为304不锈钢材质，规格要求如表1所示。

（4）进气方式接头为快速接头。

（5）排水方式接头为宝塔头。

3 换流阀内冷水放水装置的特点

ABB换流阀内冷水放水装置的特点具体如下。

第一，工艺简单，容易理解，使用方便，易于推广。

第二，轻量化设计，省心，省力，提高效率。

第三，节省成本，降低造价，品质优良。

第四，便携式，移动方便，通用性强。

第五，静音设计，运行噪声值不超过50 dB。

表1 换流阀内冷水放水装置规格

4 结 论

换流阀是直流输电工程的核心设备。为了防止换流阀内冷水系统隐患导致的直流输电停电故障，文中研制了ABB换流阀内冷水放水装置。该装置能高效排出阀内冷水，提高了换流阀故障应急处理能力。