[發(fā)明專利]換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810054544.4
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108334982B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 明菊蘭;宋小寧;程一杰;于志勇;金東春;胡家元;楊帆;高兵;賀婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;重慶大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/36
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)針對某一電壓等級的換流站，建立其低壓端換流閥的閥層內(nèi)冷系統(tǒng)物理模型；

2)將閥層內(nèi)冷系統(tǒng)物理模型轉(zhuǎn)化為閥冷系統(tǒng)等效電路模型，并計算各均壓電極未結(jié)垢且內(nèi)冷水電導(dǎo)率為0.5μS/cm時的泄露電流值，以該泄露電流值為閾值；

3)通過電場-流場計算方法計算散熱器腐蝕與均壓電極結(jié)垢規(guī)律，分析換流閥不同運(yùn)行時間后均壓電極的結(jié)垢厚度與結(jié)垢形狀；

4)利用結(jié)垢垢質(zhì)的材料參數(shù)及垢質(zhì)的幾何形狀參數(shù)更改閥冷系統(tǒng)等效電路模型的參數(shù)，并計算出不同運(yùn)行時間后均壓電極處的泄露電流值；

5)將更改參數(shù)后的閥冷系統(tǒng)等效電路模型所計算出的泄露電流值與閾值對比，評估不同運(yùn)行時間后均壓電極的均壓能力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，步驟1)中，所述低壓端換流閥的閥層內(nèi)冷系統(tǒng)物理模型包括閥層中的鋁制散熱器、均壓電極、主水路管、支路水管和水接頭，所述的支路水管連接主水路管和鋁制散熱器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，步驟2)中，將閥層內(nèi)冷系統(tǒng)物理模型轉(zhuǎn)化為閥冷系統(tǒng)等效電路模型的方法是：把均壓電極與鄰近水接頭、主水路管上相鄰兩個水接頭以及支路水管內(nèi)的水看做一段段電阻。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，步驟2)中，計算泄露電流值時，確定閥冷系統(tǒng)等效電路模型參數(shù)的方法如下：

①計算各段水路的電阻，水路中各段電阻的計算如下：

σ為電導(dǎo)率，μS/cm；L為水段長度，cm；S為水回路的截面積，cm²；

②計算換流站雙重閥塔閥層內(nèi)各晶閘管承受的電壓幅值，進(jìn)而計算整個閥層所承受的電壓幅值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，步驟2)中計算各段水路的電阻時，換流閥安全運(yùn)行時水回路的電導(dǎo)率為0.06-0.07μS/cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，步驟3)中，所述的電場-流場計算方法如下：

①電場計算

換流閥電壓為50Hz的工頻電壓，因此由磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電場忽略不計，得到準(zhǔn)靜態(tài)電場的泛定方程為：

式中：ω₁為角頻率；ε為介電常數(shù)；γ為電導(dǎo)率；E為電場；jω₁εE為位移電流密度；γE為傳導(dǎo)電流密度；·表示求散度；然后基于電流場原理進(jìn)行分析求解；

②流場計算

Lagrangian坐標(biāo)下的顆粒運(yùn)動微分方程形式為：

式中：u_p為顆粒速度，m/s；g為重力加速度，9.8m/s²；ρ_p為顆粒密度，kg/m³；ρ_f為流體密度，kg/m³；d_p為顆粒直徑，m；μ_f為流體粘性；u_f為流體速度，m/s；C_d為曳力系數(shù)；C_m為附加質(zhì)量力系數(shù)；C_B為Basset力系數(shù)；C_LM為Magnus升力系數(shù)；C_LS為Saffman升力系數(shù)；t，τ為時間變量；dt、d_τ為微分變量；ω為顆粒振動頻率；表示求梯度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，所述的步驟4)中，結(jié)垢垢質(zhì)的材料參數(shù)包括元素分析、導(dǎo)熱率和電導(dǎo)率。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的換流閥內(nèi)冷系統(tǒng)均壓電極均壓能力的評估方法，其特征在于，所述的步驟4)中，結(jié)垢垢質(zhì)的幾何形狀參數(shù)包括厚度和曲率半徑。