±800kV新松换流站换流阀外冷却系统选型与设计.docx

±800kV松换流站换流阀外冷却系统选型与设计

邓晓;何勇;余波

【摘要】换流阀外冷却系统的冷却方式主要有水冷却和空气冷却两种.依托±800

kV松换流站工程设计,对水冷却、空气冷却两种外冷却方式进展了技术经济分析、比较.结果说明,空气冷却方式无需水源、亦无排污,是一种节水、环保的冷却方式,并且运行维护相对简洁;结合站用水源条件,空气冷却方式的使用期内等额年费用亦较

低.推举松换流站阀外冷却系统承受空气冷却方式.

【期刊名称】《四川电力技术》

【年(卷),期】2023(041)005

【总页数】6页(P43-48)

【关键词】换流阀;外冷却系统;水冷却;空气冷却

【作者】邓晓;何勇;余波

【作者单位】西南电力设计院,四川成都610021;西南电力设计院,四川成都610021;西南电力设计院,四川成都610021

【正文语种】中文

【中图分类】TM621.8

引言

滇西北至广东±800kV特高压直流输电工程是贯彻落实国家大气污染防治行动打算的重点输电工程，工程建成投产后将滇西北水电送至珠三角地区，每年至少可减

少珠三角地区煤炭消耗5.2×106t，削减二氧化碳排放量1.9×107t，削减二氧化

硫排放量9400t，节能减排效益明显。该工程直流输送容量为5000MW，额定电压为±800kV，额定电流为3125A；西起云南省大理州±800kV松换流站，东至广东省深圳市±800kV东方换流站，输电线路总长大约1900km。

换流站是直流输电系统中完成交、直流电能转换的站点，而换流阀是换流站内实现交、直流电能转换的核心设备。换流阀内的晶闸管元件在运行过程中因功率损耗所转换的热量会导致晶闸管元件温度上升，温升一旦超过晶闸管的最高结温，晶闸管就会损坏，因此换流阀需要使用冷却介质循环吸热排放到阀厅外，确保晶闸管结温保持在正常允许的范围之内[1-4]。因此，换流阀冷却系统是确保换流阀安全牢靠运行的重要保障。

±800kV松换流站位于云南省大理白族自治州剑川县羊岑乡，站址海拔高度

2328m。站址四周无牢靠河流水源，在20km范围内有大干场水库、玉华水库、剑湖3个主要水库(湖泊)，其富有水量均能满足换流站用水要求；站址地区四季温差小，夏无酷暑，冬无严寒，多年极端最高气温仅32.7℃。因此，换流阀外冷却

系统具有承受水冷却的水源条件，同时也具有承受空气冷却的气象条件。下面依托

±800kV松换流站工程设计，对水冷却、空气冷却两种外冷却方式进展了技术经济比较，完成了换流阀外冷却系统的选型与设计，最终在域内±800kV换流站的换流阀外冷却系统设计中首次承受了空气冷却方式。

设计条件

水源条件

站址四周无牢靠河流水源，在20km范围内有大干场水库、玉华水库、剑湖3个主要的水库(湖泊)，依据换流站用水量计算分析，3个水库(湖泊)的富有水量均能满足换流站的用水要求。

表1站址水源水源名称水源概况大干场水库水质较好,水库水位高于站址约210m,

承受自流供水,供水管道长度17km。玉华水库水质较好,水库水位高于站址约100

m,承受取水泵船提升取水,供水管道长度26km。剑湖水质较差,水库水位低于站址约140m,承受取水泵船提升取水,供水管道长度21km。

环境条件

站址地区属低纬高原山地季风气候，受太阳辐射、大气环流、地理地貌等因素的相互作用，其主要气候特征是：四季温差小，垂直差异明显，雨热同季，干湿季清楚，具典型的立体气候特征。夏秋两季受西南暖湿气流、海洋季风和西南季风掌握，雨量充分，6月至9月降雨量占全年降雨量的80%以上；冬春两季受南支西风气流、大陆季风掌握，晴天多，日照充分，空气枯燥，雨量特少。站址主要环境条件见表

2。

表2站址主要环境条件工程数值多年平均气压/hPa769.2多年最高气压/hPa782.4多年最低气压/hPa757.9多年平均气温/℃11.7年平均最高气温/℃19.9年平均最低气温/℃5.9多年极端最高气温/℃32.7(1977-06-18)多年极端最低气温/℃-11.5(1983-01-06)最大日温差/℃28.2多年平均相对湿度/%70多年平均风速

/(m·s-1)3.1平均最大风速/(m·s-1)(10m高、10min、100年一遇)23.7常常性风向SSW海拔高度/m2328地震根本烈度/度Ⅷ

换流阀冷却系统方案设计

冷却系统概述

晶闸管换流阀是换流站的核心设备之一，在换流站中担当交-直流转换功能，其内部的晶闸管元件在运行过程中将产生大量的热。大局部热需要由冷却介质通过热交换带走，才能使晶闸管元件的运行温度不高于80℃，以保证元件的正常使用