换流站内水冷系统CPK系列主循环泵常见故障分析

主循环泵是直流换流站内水冷系统中重要的旋转设备,是内水冷系统中的"心脏"部件,其安全稳定运行,对于冷却可控硅阀及其组件,保持换流阀在稳定温度区间正常工作,防止换流站事故的发生极为重要。本文对换流站CPK系列主循环泵内部结构和工作原理进行了深入分析,对机械密封部件的结构进行了剖析,并对主循环泵及电机运行过程中存在的噪音、漏水、渗油等故障进行了原因分析并提出运维建议,可供换流站主循环泵运维和故障处理参考。     

阀冷却系统分析及改进措施

华新换流站可控硅阀冷却系统分为内冷水及外冷水冷却系统, 通过分析其外冷水处理系统、喷淋塔、主循环泵的启动控制以及内冷水的2 个重要保护( 24 h 泄露保护和微分泄露保护) 的工作原理, 对主循环泵采取改进措施, 包括采用变频器控制启动及UPS 作为主循环泵电源等内容, 提高了阀冷却系统的可靠性,确保了直流系统的安全运行。     

高压直流输电换流阀冷却系统典型问题分析

以直流输电工程换流站换流阀冷却系统运行情况为根据,介绍了换流阀冷却系统的基本原理及其对直流输电系统的影响。结合实际分析了换流站阀冷系统运行中出现的一些典型问题并提出了相应处理措施。     

±800kV哈密换流站阀外冷技术方案的比较与选择

在直流输电工程中,换流站实现了直流和交流的相互转换,换流阀是实现能量转换的核心设备。换流站换流阀外冷却系统是换流阀正常工作的保障,是高压直流输电工程长期可靠运行的前提和基础。根据哈密换流站干旱少雨、夏季极端炎热、昼夜温差大的自然气候条件,提出了3种可行的换流阀外冷系统技术方案:循环蓄冷式低耗能冷却系统、喷雾机械通风冷却系统、空冷器与冷却塔串联冷却系统,并根据换流阀冷却需求,对这3种系统分别进行分析,核算出系统所需主要设备的技术性参数,最后对3种外冷系统进行经济性分析;最终经过比较,得出空冷器与冷却塔串联的冷却系统方案设备能耗相对较小,运行维护简单,现场应用经验丰富,经济性好,哈密换流站外冷系统优先选用此种冷却系统方案。     

阀冷系统漏水检测装置在张北柔直工程中的应用*

换流阀冷却系统是保障高压直流系统稳定运行的重要部分,一旦阀冷系统出现故障,换流阀的换流性能就将恶化,严重时会导致直流闭锁甚至器件损坏。张北柔直示范工程由于其特殊的网架结构,对阀冷系统的稳定性提出了更高的要求,配置了多套阀冷系统漏水检测装置。对张北工程中主要采用的阀塔漏水检测装置、内冷水系统整体漏水检测装置和主泵轴封漏水检测装置的原理和相关参数进行了详细说明。     

基于二维图像和卷积神经网络的阀冷系统主循环泵故障诊断

特高压直流输电工程中，及时发现并排除换流阀冷却系统的主循环泵的故障，对保障换流阀的稳定运行具有重要意义，为此针对主循环泵在故障时产生的振动信号，提出一种基于二维图像和卷积神经网络的阀冷系统主循环泵故障诊断方法。首先，通过变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)联合奇异值分解(singular value decomposition, SVD)对振动信号进行去噪处理：使用VMD分解轴向、竖直径向和水平径向的振动信号，基于相关系数法获取最优本征模态分量；使用SVD对分量信号滤波后，通过分量空间重构获取去噪后的振动信号。然后，通过格拉姆矩阵将时序振动信号转换为振动图像，提取振动信号的时空特征。最后，将轴向、竖直径向和水平径向振动图像多通道并行输入AlexNet深度卷积神经网络，通过卷积层和池化层实现多层次特征融合，提高故障诊断准确率。分析结果表明，该模型故障诊断精度为91%,优于多层感知机算法、一维卷积神经网络和浅层卷积神经网络，可以为阀冷系统主循环泵的故障诊断提供方法基础，为现场人员安排计划检修提供理论依据。     

基于特高压换流阀冷却水管活接头的智能型力矩扳手设计∗

针对冷却系统在特高压换流阀可靠运行中所起到的重要作用和目前市场上缺乏专用于换流阀冷却水管活接头安装的力矩扳手现状,首先分析了换流阀冷却系统的构成和水管活接头安装存在的问题,其次基于换流阀冷却系统管道安装的特点和复杂性,提出了适用于换流阀冷却水管活接头安装的力矩扳手应具有的功能,最后设计了一种智能型力矩扳手,并介绍了该扳手的构成元件、操作方案和维护策略.所提设计方案能够实现换流阀冷却系统水管活接头安装工艺的数据化、标准化、智能化,提升现场安装效率,在实际工程中具有一定的应用价值.     

柴达木换流站阀冷却系统运行分析

换流站阀冷却系统用于换流阀冷却降温,由于格尔木高海拔因素和日夜温差变化,阀冷却系统应防止结温过高导致换流阀晶闸管击穿。通过分析柴达木换流站阀冷却系统控制过程和运行工况,判断其是否符合设计要求,能否满足降温需求。     

特高压换流阀冷却系统配水仿真及试验研究

换流阀阀塔冷却系统配水均匀性是换流阀乃至大电网是否能安全稳定运行的重要影响因素之一。基于某型号换流阀阀塔结构,采用三维仿真计算及试验测试结合的方法,对其冷却系统各支路流量分配情况进行了分析,结果表明:不同进口总流量下,流量分布规律较一致;在设计流量下,各支路流量偏差率及不均匀度可分别控制在5%和3%以内,满足工程使用基本需求;同时,通过对仿真与试验结果进行对比分析,证明了仿真计算方法的准确性,为换流阀等大型水冷式电力一次设备的冷却系统配水问题提供了一种设计验证方法。     

高压直流输电换流阀过负荷能力计算方法

作为高压直流输电系统的核心设备之一,换流阀的安全与否直接关系到整个系统的可靠性。由于某种原因需直流输电系统过负荷运行时,应保证各设备的安全可靠运行,由换流阀的安全极限所决定的过负荷限值即为换流阀的过负荷能力。文中先讨论了影响换流阀过负荷能力的主要因素,再根据晶闸管结温和阀冷却系统冷却容量两个方面对阀的过负荷能力计算方法进行了研究,并对南方电网所辖的高肇直流输电工程中阀的过负荷能力进行了计算。     

宜宾换流站阀水冷系统应对交流电网扰动改进措施分析

换流阀水冷系统是特高压直流输电系统的重要组成部分,当特高压直流系统两端的500 kV交流电网突发扰动时,会导致阀水冷系统保护动作,造成负荷丢失。简述复龙、中州换流站阀水冷系统造成的事故;并对复龙、中州换流站事故原因进行简单分析。在此基础上分别对宜宾换流站的水冷系统在主循环泵启动方式、站用电备自投与主循环泵切换时间、主循环泵电源开关选型等方面作出了改进措施,有效增强了阀水冷流量保护抵抗交流电网扰动的能力,明显提高了宾金直流输电系统运行的可靠性。     

柔直换流阀冷却系统配置方案和调试方法

柔性直流换流阀冷却系统正常工作是换流站可投运的前提,是换流站关键辅助设备之一。本文提出换流阀水冷却系统配置方案和调试方法,首先介绍了冷却系统的内冷却系统、外冷却系统和控制系统的配置方案,并分析了各系统的回路设计和控制原理;然后提出了相应系统的调试方法。本文提出的换流阀冷却系统典型配置方案和调试方法,可为柔性直流输电工程参数设计和运维调试提供参考。     

高压直流输电系统换流阀冷却系统内冷水渗漏故障精准检测与定位技术研究

针对换流阀冷却系统渗漏故障难以精准检测与定位的问题,总结现有换流阀冷却系统渗漏故障检测技术的特点,研究基于机器学习的换流阀冷却系统渗漏故障精准检测方法,提出换流阀冷却系统渗漏故障推演模型,并结合现有技术问题进行优化。     

特高压换流阀内冷却系统对电压分布的影响

特高压换流阀是直流输电系统的核心设备,在其运行及试验过程中,会承受很高的直流电压应力。在电压应力下换流阀组件电压分布受冷却系统的影响较大。为改善阀内电压分布均匀性,根据换流阀的冷却系统参数对阀内冷却介质的电阻值进行计算,采用EMTDC软件仿真研究了不同电阻值对阀内电压分布的影响,得到阀组件在直流电压工况下的电压分布不均匀系数,对换流阀塔进行直流耐压试验,验证了仿真结果的可靠性。根据仿真、试验结果提出了换流阀冷却系统结构的改进方案,对改进后的阀塔进行仿真和试验,结果显示电压分布均匀性有明显改善。     

基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统设计

换流阀是柔性高压直流输电工程中完成电能变换的核心模块,其运行可靠性直接关系到整个直流输电系统的稳定性,因此需对换流器阀进行严格的型式试验.运行试验是型式试验的重要一环,主要检测换流阀对电流、电压和温度应力的耐受情况.依据模块化多电平换流器(MMC)型电压源换流阀实际工程运行工况,采用等效试验的方法,设计了一种基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统,可对换流阀的稳态工况和暂态工况进行模拟,进而实现对换流器阀的导通、关断和有关电流特性的检验.详细介绍了基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统的主回路和控制系统设计,并以实际工程换流阀组件为试验对象,验证了所设计的基于MMC柔性直流输电换流阀试验系统的正确性和实用性.     

换流阀冷却系统模块超差等异常报警信号故障处理及原因分析

为了解一起换流阀冷却系统模块超差异常报警信号问题,对换流阀冷却系统关于此问题的相关报警进行现场处理、分析、告警信号模拟研究,对本站采用的换流阀冷却系统程序、原理进行检测分析,研究结果表明,此次换流阀冷却系统的模块超差等异常告警信号是由于直流控制保护系统只检测到换流阀冷却系统上传的跳变信号造成的.当通信故障时恢复告警信号,在恢复通信以后,直流控制保护系统依然检测不到换流阀冷却系统的当前状态,保持原有告警信号的输出.最后结合本次事故处理过程及模块超差等异常报警信号产生的原因给出预防性的措施,为以后特高压换流站在换流阀冷却方面的的安全稳定运维提供借鉴.     

站用电源扰动引起的特高压换流站辅助系统故障分析

换流站阀冷却系统是确保换流阀安全、可靠运行的重要支撑.穗东换流站换流变冷却系统电源瞬时性失压后,引起了阀冷却系统内冷水温高报警事故.基于对该事故的分析,找出了事故原因,并提出相应的解决措施.运行结果表明,所提出的改进措施是可行的、有效的.     

MMC型电压源换流阀运行试验系统设计

依据模块化多电平换流器(MMC)型电压源换流阀实际工程运行工况,采用等效试验的方法,设计了一种MMC型电压源换流阀运行试验系统,对换流阀的稳态工况和暂态工况进行模拟,进而实现对换流阀的导通、关断和有关电流特性的检验,并且提出了一种可行的闭环控制策略来协调3个电流环的控制,从而达到对基波电流、二倍频电流以及直流电流精确有效控制的目的。详细介绍了MMC型电压源换流阀运行试验系统的主回路设计,并以实际工程换流阀组件为试验对象,验证了所设计的MMC型电压源换流阀运行试验系统的正确性和实用性。     

柔性直流换流阀与水冷变压器外冷却系统一体化设计方案

柔性直流换流阀与水冷变压器外冷却系统一体化设计技术适用于柔性直流输电工程换流站中采用水冷却方式的换流阀、变压器等关键设备外冷却系统的设计。提出了一种柔性直流换流阀与变压器外冷喷淋水池与喷淋补水处理系统同套配置的优化设计方案,并基于一级一段、一级二段反渗透的喷淋补水处理系统进行了产水量分析计算。该方案具有节省水资源,减少排污,方便换流站的运行维护、综合管理等优点,可广泛应用于陆上直流输电换流站、海上风电直流换流站的设备冷却系统设计。     

换流站阀冷却系统可靠性分析与评估

近年来换流阀冷却系统频繁故障导致直流系统单双极闭锁,其可靠性对跨区电网的稳定运行影响非常大,然而相关文献对高压直流输电系统进行可靠性评估时,凡涉及到阀冷却系统均以故障忽略不计为参数假设进行研究,与工程实际情况有一定的偏差。文中结合了故障树(FTA)法,根据系统抽样样本的统计特征来获得系统的可靠性参数,建立了换流阀冷却系统可靠性模型,为决策者提供基础数据支撑。