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电-流-传质场作用下的换流阀冷却系统均压电极垢层动态沉积特性研究

         
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摘要

换流阀冷却系统是特高压换流站关键设备的散热保障,也是换流阀的主要薄弱环节之一.统计结果表明超过66％的阀冷系统故障及阀冷系统腐蚀和结垢相关.不同于其他工业换热器因介质溶解度饱和产生结垢,换流阀冷却系统结垢是由均压电极发生电化学反应导致,受到电场、流场和传质场的共同作用.因此本文建立电-流-传质场作用下的换流阀冷却系统均压电极动态结垢模型,综合考虑湍流场、传质场和垢层生长特性对均压电极结垢行为的作用.首先基于换流阀垢层X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测量结果对换流阀结垢机理进行分析;其次,构建阀段冷却系统电-流-传质场耦合模型,结合任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法分析垢层沉积过程—耦合场双向作用的影响,并利用现场试验数据验证该模型的有效性.结果表明本文模型与试验结果吻合度较好,能够有效表征换流阀冷却系统结垢规律.此外,均压电极结垢不仅导致反应电流减小,而且会破坏冷却系统均压能力导致其失衡,电位畸变幅值达到110V.

著录项

  • 来源
    《电工技术学报》 |2019年第14期|2863-2873|共11页
  • 作者

    贺婷婷; 高兵; 杨帆; 宋小宁; 程一杰; 刘朝;

  • 作者单位

    重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室 重庆 400044;

    重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室 重庆 400044;

    重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室 重庆 400044;

    国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 杭州 310000;

    国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 杭州 310000;

    重庆大学动力工程学院 重庆 400044;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 变流器;
  • 关键词

    换流阀; 水冷系统; 电-流-传质场; 动态结垢; 电极反应;

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