ABB換流閥內冷水放水裝置設計方案

張 偉，高宏河，魯 博

（1.中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司柳州局，廣西 柳州 545006；2.河南綠控科技有限公司，河南 許昌 461000）

1 設計背景

換流閥是換流站實現交直流轉換最核心和最關鍵的部件，正常運行時承受著大電流和高電壓，高效可靠的閥冷卻水系統，是確保換流閥安全可靠運行的關鍵。目前，國家電網公司多數換流站采用基于ABB技術線路的閥冷卻設備。閥冷卻水系統包括閥內冷水系統和閥外冷水系統兩部分。閥內冷水系統負責高效可靠地帶走大電流通過換流閥時產生的熱量，由循環水泵驅動送入外冷系統的換熱盤管，閥外冷水系統負責將閥內冷水系統的熱量排至大氣環境中，兩者共同合作完成對換流閥的持續冷卻[1]。

一旦換流閥設備出現故障停運，將會導致大量的電能無法進行輸送，給城市用電造成重大影響。因此，換流閥出現故障時，需要在極短的時間內將其維修處理好。換流閥故障處理時需要將閥塔內冷水排凈，但是閥塔頂部無進氣閥門，排水時會對閥塔內部形成真空，導致排水很慢，此時只能從排水口緩慢進氣，才能慢慢把閥內水排凈，這一過程非常耗費時間[2]。針對這種情況，文中提出了一種ABB換流閥內冷水放水裝置的解決方案，能快速排凈閥塔內部的冷水，縮短閥塔的處理問題時間。

2 設計方案

2.1 ABB換流閥內冷水放水裝置的設計

本裝置主要由橡膠軟管、寶塔頭、抱箍、不銹鋼球閥、快速接頭及空壓機等組成。圖1為ABB換流閥內冷水放水裝置示意圖，圖2為空氣壓縮機示意圖。

圖1 ABB換流閥內冷水放水裝置示意圖

2.2 功能描述

ABB換流閥內冷水放水裝置的工作原理如下。

（1）先讓閥塔在自有壓力的情況下自行排水，當壓力變為零時關閉換流閥排水球閥，把放水裝置通過軟管連接至閥塔排水球閥上。

（2）開啟空氣壓縮機，關閉放水裝置上的排水球閥，打開進氣球閥與閥塔自帶排水球閥[3]。

（3）將氣體充入閥塔，氣體會達到閥塔頂部并施加一定壓力至0.4 MPa左右。

（4）此時關閉進氣閥門，打開放水裝置上的排水球閥，閥塔內部水通過氣體給的壓力排出。

圖2 空氣壓縮機示意圖

2.3 換流閥內冷水放水裝置安裝要求

換流閥內冷水放水裝置安裝要求包括5點，具體如下。

（1）安裝地點為閥塔排水球閥出口。

（2）連接方式為軟管連接。

（3）工裝材質為304不銹鋼材質，規格要求如表1所示。

（4）進氣方式接頭為快速接頭。

（5）排水方式接頭為寶塔頭。

3 換流閥內冷水放水裝置的特點

ABB換流閥內冷水放水裝置的特點具體如下。

第一，工藝簡單，容易理解，使用方便，易于推廣。

第二，輕量化設計，省心，省力，提高效率。

第三，節省成本，降低造價，品質優良。

第四，便攜式，移動方便，通用性強。

第五，靜音設計，運行噪聲值不超過50 dB。

表1 換流閥內冷水放水裝置規格

4 結 論

換流閥是直流輸電工程的核心設備。為了防止換流閥內冷水系統隱患導致的直流輸電停電故障，文中研制了ABB換流閥內冷水放水裝置。該裝置能高效排出閥內冷水，提高了換流閥故障應急處理能力。