ABB換流閥內(nèi)冷水放水裝置設(shè)計方案

張 偉，高宏河，魯 博

（1.中國南方電網(wǎng)有限責(zé)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(shè)計背景

換流閥是換流站實現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換最核心和最關(guān)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(tǒng)，是確保換流閥安全可靠運行的關(guān)鍵。目前，國家電網(wǎng)公司多數(shù)換流站采用基于ABB技術(shù)線路的閥冷卻設(shè)備。閥冷卻水系統(tǒng)包括閥內(nèi)冷水系統(tǒng)和閥外冷水系統(tǒng)兩部分。閥內(nèi)冷水系統(tǒng)負(fù)責(zé)高效可靠地帶走大電流通過換流閥時產(chǎn)生的熱量，由循環(huán)水泵驅(qū)動送入外冷系統(tǒng)的換熱盤管，閥外冷水系統(tǒng)負(fù)責(zé)將閥內(nèi)冷水系統(tǒng)的熱量排至大氣環(huán)境中，兩者共同合作完成對換流閥的持續(xù)冷卻[1]。

一旦換流閥設(shè)備出現(xiàn)故障停運，將會導(dǎo)致大量的電能無法進(jìn)行輸送，給城市用電造成重大影響。因此，換流閥出現(xiàn)故障時，需要在極短的時間內(nèi)將其維修處理好。換流閥故障處理時需要將閥塔內(nèi)冷水排凈，但是閥塔頂部無進(jìn)氣閥門，排水時會對閥塔內(nèi)部形成真空，導(dǎo)致排水很慢，此時只能從排水口緩慢進(jìn)氣，才能慢慢把閥內(nèi)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(nèi)冷水放水裝置的解決方案，能快速排凈閥塔內(nèi)部的冷水，縮短閥塔的處理問題時間。

2 設(shè)計方案

2.1 ABB換流閥內(nèi)冷水放水裝置的設(shè)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(nèi)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(nèi)冷水放水裝置示意圖

2.2 功能描述

ABB換流閥內(nèi)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(dāng)壓力變?yōu)榱銜r關(guān)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(guān)閉放水裝置上的排水球閥，打開進(jìn)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(dá)到閥塔頂部并施加一定壓力至0.4 MPa左右。

（4）此時關(guān)閉進(jìn)氣閥門，打開放水裝置上的排水球閥，閥塔內(nèi)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(nèi)冷水放水裝置安裝要求

換流閥內(nèi)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(zhì)為304不銹鋼材質(zhì)，規(guī)格要求如表1所示。

（4）進(jìn)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(nèi)冷水放水裝置的特點

ABB換流閥內(nèi)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(shè)計，省心，省力，提高效率。

第三，節(jié)省成本，降低造價，品質(zhì)優(yōu)良。

第四，便攜式，移動方便，通用性強。

第五，靜音設(shè)計，運行噪聲值不超過50 dB。

表1 換流閥內(nèi)冷水放水裝置規(guī)格

4 結(jié) 論

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