[發明專利]一種換流閥內冷水加二氧化碳裝置及方法

有效

• 申請號: 201611240895.1
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106630197B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 丁德;谷永剛;吳健;呂平海;蘇耕;白曉春;郭安祥
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網陜西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: C02F5/00
• 分類號: C02F5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種換流閥內冷水加二氧化碳裝置及方法，包括二氧化碳存儲裝置、PLC控制模塊及觸摸屏、減壓閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、氣體質量控制器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一電導率傳感器、第二電導率傳感器和止回閥；本發明通過自動化控制，可以在換流閥啟動、正常運行、停運、檢修等運行條件下監測、控制內冷水中二氧化碳的含量，調節水質，解決換流站閥冷系統中換流站閥冷系統中均壓電極結垢及晶閘管散熱器腐蝕問題，保障其穩定、安全運行，具有阻垢防腐效果優良，自動化程度高，精密性更高，運行安全可靠等優點。

技術領域

本發明涉及換流閥內冷水防腐蝕結垢技術領域，特別涉及一種換流閥內冷水加二氧化碳裝置及方法。

背景技術

高壓直流輸電技術是現今世界上最先進最節能的輸變電技術之一，也是中國重點發展的技術裝備領域。其中，換流閥是直流輸電系統中最核心的設備之一，通常采用空氣絕緣、水冷卻的戶內懸吊式結構。晶閘管導通時通過大電流，產生高熱量，導致晶閘管溫度急劇上升，如果不對晶閘管進行有效冷卻，晶閘管將被燒壞，因此，通過內冷水冷卻與晶閘管緊密接觸的鋁合金散熱器實現對晶閘管散熱。為了避免換流閥內冷水主管路內外壁電壓分布不均發生放電，及閥組件內金屬設備與水路接觸產生泄漏電流，在閥塔主內冷水管上及閥組件內的配水、匯水管上安裝了鉑電極，以實現主水冷管路內外壁電壓均勻及釋放泄漏電流，使泄漏電流從金屬轉移到惰性的鉑電極上，避免了金屬設備的腐蝕。但在實際運行過程中發現，均壓電極易發生結垢現象，一般存在如下危害：一是在閥塔振動及水流擾動情況下容易導致結垢脫落堵塞內冷水管路，換流閥散熱不良造成閥塔設備損壞，嚴重時直接經濟損失將以億元人民幣計；二是電極結垢后有效放電面積縮小，導致其密封圈腐蝕漏水，引發直流閉鎖，造成直流輸電工程長期停運，影響跨區電力交易，經濟損失將以千萬元人民幣計；三是均壓電極結垢沒有及時處理或者處理工藝控制不當，也可能造成導致結垢脫落堵塞內冷水管路，進而損壞閥塔設備。

均壓電極結垢是表面現象，更深層次的原因是鋁合金散熱器的電解腐蝕。研究發現：首先，在水溶液中，即使二氧化碳濃度很高，對鋁合金的腐蝕作用微乎其微。其次，酸性介質的加入，將會溶解均壓電極表面初期沉積的鋁基化合物。

為解決這一問題，研究開發一種換流閥內冷水加二氧化碳裝置及方法，從而解決換流站閥冷系統中均壓電極結垢及晶閘管散熱器腐蝕問題，保障其穩定、安全運行，是目前急待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種換流閥內冷水加二氧化碳裝置及方法，以解決上述技術問題。本發明通過自動化控制，向內冷水系統中注入二氧化碳，調節水質，實現阻垢防腐的功能，具有阻垢防腐效果優良、操作簡單、自動化程度高等優點。

為達到實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種換流閥內冷水加二氧化碳裝置，包括二氧化碳存儲裝置、控制裝置、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、氣體質量控制器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一電導率傳感器、第二電導率傳感器和止回閥；

二氧化碳存儲裝置通過主氣體管道連接加氣旁路，加氣旁路連接換流閥內冷水管道；

主氣體管道從二氧化碳存儲裝置出口至加氣旁路依次設置有第一壓力傳感器、氣體質量控制器、第一電磁閥和止回閥；加氣旁路包括入水口、出水口和加氣口，加氣旁路的入水口和出水口均連接換流閥內冷水管道，加氣旁路的加氣口連接主氣體管道的出口；

第二電磁閥和第一電導率傳感器安裝于加氣旁路的加氣口與出水口之間的管路上，第三電磁閥安裝于加氣旁路的入水口與出水口之間的換流閥內冷水管路上，第四電磁閥和第二電導率傳感器安裝于加氣旁路的加氣口與入水口之間的管路上；

第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、氣體質量控制器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一電導率傳感器、第二電導率傳感器均連接控制裝置。