换流站阀冷系统典型问题分析

换流阀水冷系统故障统计及原因分析摘要：阀冷系统是直流输电工程中最重要的辅助系统，它的正常运行是水冷方式的换流阀可靠运行的保证。

总结了三十多年来换流站出现的阀冷系统运行故障，对故障原因进行了详细的分析研究，同时对故障事件按照故障原因、发生年代等进行总结，其中2001～2010年期间，阀冷系统故障频率较高，设备故障和水路缺陷是阀冷系统的主要故障原因。

关键词：换流站;阀冷系统;故障原因;发生年代;设备故障1阀冷系统运行故障原因分析1.1设备故障①主循环泵故障主循环泵是内冷水系统重要的运行设备，保证冷却介质的恒定压力和持续流量。

换流阀水冷系统主泵的轴封结构复杂，制造安装精度要求高，使用不当会出现磨损严重、使用寿命短等问题。

主泵故障主要表现在异常振动、轴封破损和输送流量低三个方面。

引起异常振动的原因有不平衡、轴心偏移、主轴弯曲、基座松动、润滑油振荡和转轴摩擦等。

②变频器故障变频器是用于需要调速的地方，其输出时不但改变电压，而且同时改变频率。

变频器启动方式易受外部电压影响，对于恒定频率和负荷的设备较为不适合。

换流站阀水冷主循环泵启动方式采用变频器控制时，变频器发生故障时，只能切换至备用变频器启动回路，若同时故障，将导致主循环泵停运。

③传感器故障阀冷系统的传感器主要包括流量传感器、水位传感器、温度传感器、压力传感器等。

若传感器精度降低或损坏、接线端子松动、底座安装不牢或者环境电磁干扰严重，可能会使实际值与监测值之间存在较大的误差，造成保护误报警或误动作。

当传感器故障引起流量、水位、温度和管道压力测量值异常，超出阀冷定值时，将导致阀组跳闸，影响直流功率输送。

1.2水路问题在水路循环过程中，发生管道堵塞、漏水、残存气体、水位变化异常等现象的频率较高，这严重影响了阀冷系统的正常运行。

腐蚀结垢是阀冷系统的主要故障之一，而且这种结垢堵塞对于换流阀的安全运行影响很大。

通过实际运行的换流站可知，腐蚀结垢通常发生在均压电极、传感器、过滤器、水管接头、可控硅散热器等部位。

《基于深度学习的换流站阀冷系统主循环泵的故障诊断研究》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和智能化水平的提高，换流站作为高压直流输电系统的重要组成部分，其运行稳定性和可靠性直接关系到电力系统的安全与效率。

换流站阀冷系统主循环泵作为其核心设备之一，其性能的稳定与否直接影响到整个换流站的运行。

因此，对换流站阀冷系统主循环泵的故障诊断研究显得尤为重要。

本文将基于深度学习技术，探讨其故障诊断方法及其应用。

二、换流站阀冷系统及主循环泵概述换流站阀冷系统主要用于对高压直流输电设备进行冷却，而主循环泵作为该系统的核心设备，其作用是通过驱动冷却水循环流动，从而达到降温和冷却的效果。

然而，主循环泵的长期运行会因磨损、老化等原因出现故障，这些故障如果不及时诊断和维修，将对整个换流站的运行产生严重影响。

三、传统故障诊断方法及其局限性传统的故障诊断方法主要包括基于专家经验的诊断和基于信号处理的诊断。

前者依赖于专家的经验和知识进行诊断，受人为因素影响较大；后者则通过分析设备的运行信号，提取特征进行故障诊断，但在复杂的环境和多种故障并存的情况下，其诊断准确性和效率均有所下降。

因此，需要寻找一种更为有效的故障诊断方法。

四、基于深度学习的故障诊断方法深度学习作为一种新兴的机器学习方法，其在故障诊断领域的应用越来越广泛。

本文将基于深度学习技术，对换流站阀冷系统主循环泵的故障进行诊断。

具体方法包括：1. 数据收集与预处理：收集换流站阀冷系统主循环泵的运行数据，包括运行状态、温度、压力、振动等信号，进行数据清洗和预处理，为后续的深度学习模型提供高质量的数据集。

2. 模型构建：利用深度学习技术构建故障诊断模型，如卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。

这些模型能够自动提取设备的运行特征，从而实现故障的自动诊断。

3. 模型训练与优化：利用收集到的数据集对模型进行训练，通过调整模型的参数和结构，优化模型的性能。

同时，采用交叉验证等方法对模型的泛化能力进行评估。

探讨特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施摘要：特高压环流站阀冷系统中包括压力传感器、外冷水池水位传感器、冗余配置传感器超差跳闸逻辑等内容，结构相对复杂，也容易产生隐患和故障，技术人员在研究特高压换流站阀冷系统时，要从每一个组成部分入手，考虑该系统可能存在的隐患问题，并对其成因加以分析，寻求有效的整改措施加以优化。

本文从特高压换流站阀冷系统的硬件配置和控制逻辑进行分析，提出了相关应对措施，以供参考。

关键词：特高压换流站阀冷系统；系统隐患；整改措施引言：特高压换流站阀冷系统中的换流阀是实现交流电和直流电转换的核心元件，在正常的运行状态下，平均电流量可以达到3750A，如果长期运行，必然会产生大量的热量，所以阀冷系统可以有效的保证换流阀处于适宜的工作温度下，而特高压换流站阀冷系统也成为重要的辅助系统。

如果特高压换流站阀冷系统的运行存在异常，那么可能会导致阀片元件损坏，甚至会造成闭锁事故，严重影响主网架的稳定运行。

技术人员可以在实际的工作中，从特高压换流站阀冷系统的结构与控制逻辑入手，对其中的隐患问题进行深入的思考，并积极探索有效的隐患消除措施，为特高压换流站阀冷系统的稳定运行投入研究。

一、特高压换流站阀冷系统的相关内容某换流站的双极四阀组各配置了一套特高压换流站阀冷系统，主要包括水冷系统与阀冷系统两个部分。

水冷系统包括内冷水系统与外冷水系统，其中内冷水系统是为换流阀的运行提供冷却水，吸收换流阀在运行过程中产生的热量，维持换流阀的正常工作温度，使其能够稳定的运行。

这一系统属于密闭式单循环的回路，在回路的内部设有主循环回路与旁路循环等等。

而外冷水系统则是冷却内冷水的作用，属于开放式的循环系统，包括喷淋水泵及冷却塔等装置。

特高压换流站阀冷系统具有监视、控制、保护与通信四个主要的功能，可以实时的监视内冷水的流量与温度等参数以及外冷水的水池水位、温度等参数，还包括水泵、冷却塔等设备的运行状态[1]。

特高压换流站阀冷系统可以对内冷水系统或外冷水系统出现异常的情况进行报警，将相关重要的参数反馈到信息中心，重要的参数如果出现越线，系统将会保护出口闭锁阀组，而特高压换流站阀冷系统与控制系统之间的各项状态量与报警量也会通过信息系统向下派送。

换流站内冷水系统泄漏保护配置分析及改进建议摘要：近年来，我国的换流站建设越来越多。

基于直流换流站配置的内冷水泄漏的报警、跳闸逻辑，分析了泄漏保护的配置及其合理性，提出了一些改进建议，对今后换流站内冷水泄漏的保护配置与设计提供了参考。

关键词：换流站；内冷水；泄漏；保护配置；内外循环引言阀冷系统是换流站的一个重要组成部分，它将阀体上各元件的功耗发热量排放到阀厅外，保证晶闸管运行结温在正常范围内。

部分运行时间较久的换流站，由于阀冷外冷水系统换热元件老化、机械损伤、管道结垢等问题，存在不同程度的热力性能下降的情况。

目前，换流站缺乏一种评估阀冷外冷水系统热力性能的有效方法，仅通过内冷水进阀温度简单判断冷却塔散热效果，当发现阀冷外冷水系统热力性能下降时内冷水进阀温度往往已接近告警值，只能采取往喷淋水池投放冰块等不经济的临时措施，严重时可能导致直流系统限负荷。

1内冷水泄漏保护设置内冷水泄漏保护配置如下：24小时微分泄漏保护：设置在控制软件内，根据内冷水膨胀罐水位变化量，判断内冷水系统是否存在泄漏，作用于报警或跳闸；膨胀罐水位保护：设置在控制软件内，当膨胀罐水位测量值低于设定值时，作用于报警或跳闸；水位开关保护：换流阀塔底座安装阀漏水检测装置，当检测到阀塔底部有积水时，作用于报警或跳闸。

2内冷水泄漏保护设计原理及合理性分析2.1泄漏保护设计原理泄漏保护逻辑设置在水冷控制保护系统内，分别有两套控制系统，每套控制系统内有两个独立的处理板卡，且两个板卡内都配有独立的保护。

24小时泄漏保护，设计原理是：取膨胀罐水位传感器、阀进水温度、阀出水温度和冷却塔出水温度传感器的测量值，计算得出膨胀罐内水的体积，将此体积值与3分钟前膨胀罐内水的体积作差值，并把24小时内的体积差累加起来，如果内冷水体积差总变化大于46．0L，则发出内冷水泄漏报警。

突变量泄漏保护，作用于跳闸，设计原理是：连续计算3s内和10s内的膨胀罐内水位变化量，如果都大于整定值，则延时20s切换系统，延时25s闭锁极，停泵。

特高压换流站阀冷系统补水故障处理与分析发布时间：2022-12-01T01:10:26.752Z 来源：《新型城镇化》2022年22期作者：袁凯琪[导读] 近年来，特高压输电技术成为我国电力行业发展的新风向标。

特别是直流输电技术，由于其低造价、低线损的优势，在远距离输电中表现出良好的经济效益。

国网山西省电力公司超高压变电分公司山西省太原市 030031摘要：换流站阀冷系统是特高压直流输电工程中重要的辅助设备，在阀冷系统持续地散热降温下换流阀才能保持正常运行。

文章介绍了一起发生在某城市换流站阀冷系统的工业水补水故障，属于典型的水冷系统故障类型。

文中针对故障发生情境、故障发生原因和现场的处置措施进行分析，提出了后期维护和改进方案。

关键词：阀冷系统；工业水系统；补水故障；缺陷处理近年来，特高压输电技术成为我国电力行业发展的新风向标。

特别是直流输电技术，由于其低造价、低线损的优势，在远距离输电中表现出良好的经济效益。

然而我国的供配电网络均为交流电网，引入直流输电工程必然在送端和受端换流站进行换流过程。

换流过程主要依靠换流阀进行，其内部的可控硅元件在换相过程中会高频地开通和关断，从而发出大量的热量。

要维持换流阀的正常运行，稳定可靠的阀冷却技术是必不可少的。

1设备概述某城市换流站共有四个阀组，每个阀组各设置一套独立的阀冷补水系统，参照高澜阀冷技术路线进行设计，其流程图如图1所示：图1某城市换流站阀冷补水系统流程工业水池是阀冷系统的“储水库”，共设置三台工业水泵（a、b、c）从工业水池抽水，平时只启动一台，其余两台作为冗余备用；为了保证进入阀冷系统的水质要求，在工业水泵与阀冷系统中间设置了砂滤过滤器和活性碳滤过滤器，两过滤器进出水口均有电动阀门控制。

此外为了防止过滤器故障的情况，在工业水泵出口还设置了旁路阀，可直接向阀冷系统供水；随着过滤器长期工作其内部滤层中会产生杂质，需要定期冲洗，因此两个过滤器均设置了反冲洗流程。

换流阀冷却系统逆止阀异常事件浅析1 换流阀冷却系统介绍换流阀冷却系统是指换流站每极可控硅阀配置的一套独立的水冷却系统，是直流输电工程中重要的辅助系统。

该系统由两个冷却循环系统组成：一是内冷水循环系统，通过低含氧量的去离子水对阀进行冷却；二是外冷水循环系统，通过冷却塔对内冷水进行冷却。

1.1 换流阀内冷却系统换流阀内冷却系统是给阀厅阀塔设备提供水冷却的一套重要系统，也是直流系统的核心部分。

内冷却系统主要由循环泵、补水泵、过滤器、逆止阀、离子交换器、排气、膨胀器、补水箱等组成。

其工作原理如下：循环泵将内冷水抽至阀塔顶部的主进水管道，然后经过各个阀塔对可控硅模件进行冷却，带走阀热量后，经冷却塔与外冷水进行热量交换，冷却后再由循环泵加压抽至主进水管道循环。

如果内冷水水位降低至一定程度，内冷水将由补水泵经离子交换器，进行去离子后补充到主水管道。

即使在正常运行时，从循环泵出口处将有一部分内冷水经离子交换器进行去离子，以保证水的电导率合格。

1.2 逆止阀逆止阀（止回阀）Check Valve：启闭件靠介质流动的力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。

逆止阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。

换流阀冷系统中应用逆止阀的自动关闭，确保主水回路无分流。

2 事件简介及控制原理分析±500kV肇庆换流站是高肇直流输电系统的逆变站，2015年8月3日，极一阀冷主泵定期切换由泵2切至泵1运行时，工作站和现场均显示主水压力为4.4Bar，工作站发出水流量低告警，阀塔压差低跳闸，极一外部保护跳闸，极一退至备用状态。

2.1 阀塔压差低跳闸原理肇庆换流站极1阀塔共计6块压差表，每座阀塔配置1块压差表，当任意一座阀塔压差低于2.7bar时，延时4s跳闸。

逻辑图如图1所示：此次事件中，主泵在07∶39∶59.000时切换，切换后4s，阀塔压差仍低于2.7bar，故出口跳闸，阀冷控制系统正确动作。

（下转第107页）图1阀冷电源结构牛从直流从西换流站阀冷系统隐患分析及应对措施陈越李凯协王蒙（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局，广东广州510000）摘要：阀冷系统是换流阀的一个重要组成部分，它将阀体上各元器件的功耗发热量排放到阀厅外，保证晶闸管运行结温在正常范围内。

现介绍了牛从直流从西换流站阀冷系统的组成和特点，分析了该站阀冷系统存在的隐患，并提出了应对措施。

关键词：阀冷系统；主泵；隐患分析；外冷水池；极控制系统1阀冷系统组成阀冷系统一般可分为内冷水系统和外冷水系统两个部分，其中内冷水系统密闭式循环，担负阀元件散热的功能；外冷水系统开放式循环，在冷却塔处对内冷水管道进行喷淋散热，同时通过风扇将外、内冷水交换的热量散出。

每套阀冷系统的主要设备包括：闭式冷却塔、主循环泵、离子交换器、脱气罐、高位水箱、过滤器、原水泵、补水泵、原水罐、喷淋泵、全自动软水器、喷淋水加药装置、喷淋水自循环泵及过滤装置、配电及控制设备。

2阀冷系统的隐患及改进措施为了确保换流阀和直流系统的安全稳定运行，特对牛从直流从西换流站的阀冷系统全面开展了隐患排查和分析，并对关键隐患提出了应对措施。

2.1主泵电源冗余度不足从西换流站每台主泵只有一路电源，如图1左侧所示，#1交流电源供电给P01主泵，#2交流电源供电给P02主泵。

正常情况下，一台主泵故障或其电源丢失时，能自动切换至另一台主泵运行，但如果一路电源丢失（空开故障或对应站用变检修），同时另一台主泵故障，则会造成两台主泵不可用而闭锁直流。

图1右侧电源回路为广州局其他直流输电工程阀冷系统主泵电源结构的主流形式，两路电源经电源切换回路给母线供电，两台主泵同时接在该条母线上，这样当一路进线电源在出现掉电、缺相等故障情况时能自动切换到另一路电源，保证一次回路不间断供电，即使出现一路电源丢失同时另一台主泵故障的情况，也能保证主泵正常切换运行，不会造成直流闭锁。

从提高从西站主泵电源供电可靠性考虑，可考虑将从西站的主泵电源结构改成与其他工程一致。

换流站阀水冷系统导致直流停运的隐患分析摘要：本文针对换流站阀水冷系统导致的直流停运隐患展开分析，首先对换流站阀水冷系统的保护隐患进行分析，随后有针对性的提出了换流站阀水冷系统的运行维护策略。

通过本文研究，为相关部门的优化改进工作提出一些参考性意见，从而保障国家跨区电网的安全稳定运行。

关键词：高压直流；阀水冷系统；水位保护引言随着国家人民用电量的增加，对电网运输的稳定性提出了更高的要求，因此国家对电网隐患排查治理工作的重视程度逐渐提高，其中跨区输电的直流输电工程作为重点输电工程之一，已经设立了专项排查工作，但是在检查过程中发现许多换流站在运维工作中存在多项重大隐患，严重阻碍了直流电输送系统的安全稳定。

因此加强对不同隐患治理方案的研究，是推动换流站阀水冷系统稳定运行的根本对策。

一换流站阀水冷系统保护隐患分析（一）流量保护在阀水冷系统中为了防止主循环泵故障而设置了流量保护，流量保护有两种逻辑，分别为主流量保护以及主泵进出水压力保护，前者安装在CCP1和CCP2中，属于直接检测，后者则是通过测量计算主循环泵前后水压之间的差值，观察流量变化情况，属于间接检测。

以某换流站阀内冷水的3B分支出现了流量保护动作警报，造成了ESOF紧急停运故障为例，经过技术人员检查分析后得出本次故障是因为3B分支中的流量计表头长时间受到震动影响，传感器受到干扰，从而引发了分支流量的保护动作，导致直流停运。

可以通过适当降低主水流量保护动作的定值，让阀水冷系统正常工作，避免出现流量保护误动。

（二）温度保护在阀水冷系统中设置温度保护的主要目的是对经过换流阀的冷却介质温度进行监控，防止因为冷却介质温度过高而影响阀组内元件散热效果的情况发生。

温度保护有三种逻辑，首先是阀进水温度保护，设置在CCP1；其次是冷却塔出水温度保护和阀出水温度保护，均设置在了CCP2中，这三种保护逻辑都是通过直接检测温度来保证阀水冷系统的正常运行。

以某换流站发生的直流停运故障为例，该换流站的CCPA系统突然发出阀出水温度高以及功率回降的警告，继而造成其他系统也相继出现了直流功率降低的情况，本次故障的主要原因是CCPA对应的阀出水温度传感器异常，造成测量不准确，在更换传感器后，系统恢复正常。

高压直流阀冷系统漏水分析及改进措施摘要：阀冷系统作为换流站最重要的辅助设备，可将换流阀运行过程中90%的热损耗交换到室外，从而保障晶闸管的良好性能，但因阀冷系统漏水造成直流闭锁的事件时有发生，且因技术水平的差异造成阀冷系统漏水后不能及时正确的应急处置，对换流阀、主泵及其他重要设备衍生二次损坏。

本文通过对阀冷系统漏水因素分析、泄露跳闸出口逻辑进行深入研究，提出阀冷系统漏水改进措施及日常运维建议，保障高压直流系统稳定运行。

关键词：高压直流系统阀冷系统漏水Analysis and improvement of water leakage in cold system of HVDC valveGeng Chengtong，He Ying，Han Guangyu，Jia Hui(Chuxiong Power supply Bureau, Yunnan Power Grid Co., Ltd., Chuxiong, 675000)Abstract: valve cooling system for converter station is the most important auxiliary equipment, can be 90% of the heat loss in the process of converter valve operation exchange to the outside, to ensure the good performance of thyristor, but because of the cold system leakage causes of HVDC pole blocking events are occurring, and valve cooling system caused by the differences of the technical level of the leakage is not correct in time after the emergency disposal, switch valve main pump and other important equipment derivative secondary damage based on valve cooling system leakage factor analysis reveal that tripping logic of the export of in-depth study, put forward valve cooling system improvement measures and Suggestions of daily operations, to ensure stable operation of HVDC systemKey words: HVDC system cold valve system leakage0 引言阀冷却系统分为阀内冷系统和外冷系统，内冷系统为封闭式管道，用于冷却换流阀运行过程中的热损耗，外冷却系统连接到室外，通过冷却塔对内冷水进行换热，阀冷系统渗漏或泄露会间接或直接导致永富直流闭锁，则熟练掌握阀冷系统漏水原因、出口逻辑及漏水处理方法，在阀冷系统漏水时第一时间关闭相关阀门，防止渗漏变成泄漏就变得尤为重要。

对换流站内冷水控制保护系统简述及故障分析摘要：换流站是我国西电东送、南北互供电网战略发展的重要节点。

换流阀为换流站的核心设备，其在运行中通过的大电流会产生大量的热量，会导致晶闸管和电抗器等阀组件元件的温度上升，这就需要有阀水冷却系统对换流阀进行冷却，本文对换流站内冷水控制保护系统隐患进行排查，并提出相应的改进措施，对换流阀的安全稳定运行将具有深远意义。

关键词：内冷水控制保护系统；PS868板卡；CCP单系统换流站作为国家电力系统重点单位，肩负远距离、大功率的输电任务。

如果发生非计划停运，会造成严重经济损失，甚至会对整个电力网络的稳定性造成影响。

本文通过分析具体事例，对换流站内冷水控制保护系统隐患进行排查，为我国直流输电做出一点贡献。

1 换流站内冷水控制保护系统概述1.1 阀冷系统阀冷系统是换流站的一个重要组成部分，它将阀体上各元件的功耗产生的热量通过水交换到阀厅外，保证晶闸管结温运行在正常范围内。

1.2 阀冷却控制保护系统阀冷却控制保护系统是对阀冷却系统实施控制保护功能的二次设备，一般采取两套冗余配置。

控制系统对设备的运行状态及冷却系统运行参数，如流量、压力、温度、水位和导电率进行监测和控制。

对参数超限及设备故障进行报警或闭锁。

1.3 内冷水系统换流阀内冷却循环水系统主要是为可控硅阀提供冷却水，将运行中的换流阀散发出的热量吸收，以维持换流阀的正常工作温度，确保可控硅阀片可靠运行。

内冷却水采用去离子水，经过精过滤及离子交换器处理，确保其电导率为0.1~0.5μS/cm。

该系统为密闭式单循环回路，闭式回路内部主要包括主循环回路、旁路循环去离子回路和补水系统等。

1.4 外冷水系统外冷水系统为敞开式循环系统，主要由主循环回路、旁路循环回路、补水管路等组成。

喷淋水泵从室外外冷水池抽水，均匀的喷洒到冷却塔内的换热盘管表面，吸收内冷水的热量，冷却塔不停地将吸热后形成的水蒸汽排至大气，冷凝水回流至喷淋水池，以实现对内冷水连续降温的目的。

特高压换流站阀冷系统隐患分析及整改措施摘要:针对特高压某换流站阀冷系统内冷水流量与压力传感器、外冷水池水位传感器、冗余配置传感器超差跳闸逻辑、跳闸出口回路、直流电源监视回路及交流电源电压监视继电器等方面存在的隐患，分析了阀冷系统的硬件配置和控制逻辑，对隐患进行了整改或提出了临时应对措施，降低了直流系统发生强迫停运的概率，保证了换流站阀冷系统的安全稳定运行，为其他换流站的设计运行维护提供了参考。

关键词:换流站;阀冷系统;传感器;电源监视;隐患分析换流阀是特高压换流站实现交直流转换的核心元件，最高电流6250A，长期运行时将产生大量热量。

阀冷系统有效保障换流阀工作在适宜温度下，是换流站最重要的辅助系统。

若阀冷系统运行异常，不仅易引起晶闸管损坏，而且可导致直流输电系统发生闭锁事故，严重影响主网架稳定运行。

1阀冷系统阀冷系统主要包括水冷系统和阀冷控制系统两部分。

水冷系统分为内冷水系统和外冷水系统，内冷水系统主要是为换流阀提供冷却水，吸收换流阀运行时散发出的热量，以维持换流阀的正常工作温度，确保换流阀可靠运行，该系统为密闭式单循环回路，回路内部主要包括主循环回路、去离子回路、氮气稳压回路和补水回路。

外冷水系统主要是冷却内冷水，为开放式循环系统，主要包括喷淋水泵、冷却塔、空冷器、平衡水池和补水回路等。

阀冷控制系统具有监视、控制、保护和通信四大功能，能实时监视内冷水流量、温度、水位、压力和电导率，外冷水池水位、温度等参数及所有水泵、冷却塔及风扇、阀门、电源等设备状态，并控制内、外冷水系统设备，使各参数运行在稳定工况下。

对内、外冷水系统温度、流量、水位和电导率等参数越限进行报警，重要参数越限将保护出口闭锁阀组。

阀冷却系统与控制系统之间各种状态量、报警量等运行状态信息通过通信系统上送下发。

控制系统由两套冗余配置的SIMATICS7系统组成，包括电源模块、中央处理模块、并行通信模块等。

电源模块PS405向系统各模块提供5V和24V直流电源，中央处理模块CPU414－4H主要对输入输出进行判断、逻辑控制功能实现和自诊断等，输入输出模块SM321、SM322、SM331、SM332将模拟量和开关量输入或从中央处理单元输出，并行通信模块IM153/IM157用来实现A、B单元间的数据交换和实时同步。

特高压换流站阀冷却系统故障分析发布时间：2022-12-01T01:14:47.577Z 来源：《新型城镇化》2022年22期作者：樊宏宇[导读] 换流阀冷却系统有2台主循环泵互为备用。

天广、高肇直流输电系统均出现过阀冷主泵切换过程中主水回路建压不及时的情况，进而引起换流阀冷却系统的控制保护动作。

国网山西省电力公司超高压变电分公司山西省太原市 030031摘要：为提高特高压换流变压器冷却器阀门故障分析及检修水平，论述了两起换流变压器冷却器阀门故障分析、检修案例，并分别对两起故障诱因进行分析，对换流变压器冷却器阀门故障采取的检修措施和步骤进行论述。

经相关检修策略实施，两台换流变压器冷却器阀门故障均得到有效解决，实践证明论述的换流变压器冷却器阀门故障诊断方法、检修策略及措施切实有效，为换流变压器冷却器阀门故障预防提供运维检修经验和借鉴，为变电站实施反事故技术措施提供相关依据。

关键词：换流站；换流阀；冷却系统；典型问题1系统主泵异常1.1主泵逻辑切换缺陷换流阀冷却系统有2台主循环泵互为备用。

天广、高肇直流输电系统均出现过阀冷主泵切换过程中主水回路建压不及时的情况，进而引起换流阀冷却系统的控制保护动作。

结合多次检修与分析，判断阀冷控制系统主泵运行逻辑存在缺陷，未充分考虑多重切换的情况，即无“切换不成功－回切成功”能力。

在主泵连续切换2次时，由于主泵切换时间较长，内冷水压力下降较多，完好主泵在设置延时内未能建压到设置阈值而被误判为故障。

对此，可对冷却水流量低且进阀压力低切换主泵逻辑进行优化：当出现冷却水流量低且进阀压力低后，若备用泵无故障，则延迟一定时间自动切换到备用泵；若备用泵运行时仍存在冷却水流量低且进阀压力低报警，则经较前次延时更长时间后自动切到运行泵或在人机界面上进行手动确认后立即切泵。

相应的主泵运行逻辑如图1所示。

通过泄流阀，可使用满足要求的纯净水直接对主泵管路进行补水。

在开启主泵进、出水阀门前对管道补水，注满水后再开启阀门可极大提高换流阀冷却系统运行稳定性。

兴仁换流站阀冷控制系统DC24V电源冗余化改造问题分析摘要：介绍了兴仁换流站阀冷控制系统重要性，分析了兴仁换流站阀冷控制系统供电电源存在的问题，提出阀冷控制系统供电电源的改进意见。

关键词：换流站；直流；阀冷控制系统；电源0 引言换流站与变电站最大的区别是换流站将交流电转为直流电，以实现大容量、长距离的运输，换流阀是实现交、直流转换的核心部件[1]，换流阀在实现交流转直流的过程中将产生大量的热量，为了降低换流阀元件的损耗、延长换流阀的使用年限，兴仁换流站除了使用阀厅空调将换流阀产生的热量排出阀厅外，兴仁换流站还使用阀冷控制系统对换流阀进行冷却，以保证换流阀运行温度在正常范围内。

阀冷控制系统分为内冷水系统和外冷水系统，内冷水系统通过内冷水管道对换流阀元件冷却，外冷水对内冷水进行冷却。

如果内冷水高于49.2℃，阀冷控制系统将告警，提示运行人员及时采取措施控制阀冷内冷水温度，当内冷水温度高于54℃时，直流将跳闸，以防止内冷水温度过高而造成换流阀阀片损坏[2]。

由此可见阀冷控制系统在直流系统中的重要地位，要求它既要有足够的冷却容量，又要有较高的可靠性。

兴仁换流站内冷水系统由两台主泵驱动内冷水循环，通过内冷水管道对阀塔设备进行冷却，两台主泵中一台主运，一台备用，当主泵故障或是定期切换时投入备用主泵。

1 阀冷控制系统电源情况介绍兴仁换流站采用的是西门子S7控制系统，由站用110V电源通过整流器转换为24V，再由24电源模块对控制系统供电。

控制系统通过主泵的交流电源、切换周期等情况进行主泵的切换[3]。

原DC24V母线负载分配如图1所示其中PLC电源、交流控制电源、辅助电源分别是为阀冷控制系统中的PLC控制系统、主泵交流进线电源监视模块、软启动模块供电。

PLC控制系统：是水冷系统控制与保护的核心元件，兴仁换流站的阀冷控制系统选用的是西门子S7-400H系列PLC，采用热备用模式的主动冗余原理，主要实现根据进线电压、切换周期等进行切换、启停主泵的功能，正常运行时两个PLC控制系统一个主用、一个备用，主备之间实时通信，当主运PLC系统故障时，立即投入备用PLC系统，当备用PLC系统故障时，阀冷控制系统将发外部跳闸命令，跳相应的直流极。