換流閥母線連接發熱探析

尹 華,梁家豪,徐 晟,梁秉崗,趙冀川

（中國南方電網超高壓輸電公司廣州局,510405）

換流閥母線連接發熱探析

尹 華,梁家豪,徐 晟,梁秉崗,趙冀川

（中國南方電網超高壓輸電公司廣州局,510405）

換流閥做為換流站的核心設備，對于直流穩定運行至關重要。溪洛渡直流工程從西換流站在對換流閥設備日常運維中，多次發現換流閥母線連接處發熱。本文從發熱表象入手，提出了發熱處理建議，以供參考。

換流閥;發熱;通流密度

0 前言

溪洛渡直流輸電工程西起云南昭通，東至廣州從化，線路長度1251km。從西換流站為溪洛渡直流工程的受端站。溪洛渡工程為同塔雙回直流，從西站有四個閥廳。在日常運維過程中，從西站2015年全年發現換流閥母線連接處發熱共計24處。換流閥母線連接處發熱，將可能導致母線熔斷，必須將直流停運進行處理。本文將主要介紹換流閥母線連接結構、通流密度計算、發熱處理方法，以供直流輸電系統換流閥運維參考。

1 換流閥母線連接結構

直流輸電系統中典型的母線連接如圖1所示。（1）為直鋁母線，（4）為S型鋁母線，（2）、（3）為鍍錫銅母線。（1）與（4）通過（2）、（3）連接。通過紅外測溫，母線連接發熱點為（2）、（3）接頭處，以及（2）、（3）鍍錫銅母線本身。

圖1 換流閥母線連接示意圖

（2）、（3）為鍍錫銅編織帶。鍍錫銅絲直徑為0.1mm，采用螺栓標號為M19的一共12顆螺栓與（1）、（4）固定。（1）、（2）、（3）連接處的截面積S123=2*8592mm2，（2）、（3）、（4）連接處的截面積S234=2*8592mm2（已扣除螺栓孔）。該種類型結構廣泛運用與直流輸電工程中，是一種成熟的設計方法。

2 母線通流密度計算

通流密度是反應電流強弱和流向的物理量。從發熱角度考慮，在電流一定的情況下，通流密度越大，發熱將會越明顯。下面將分別計算鍍錫編織帶、鋁母線及兩者接頭處的通流密度。

溪洛渡工程直流額定電流Id=3200A，交流電流Ia=0.816Id。Ia=2611A。

①換流閥母線連接處截面積均為S123=S234=2*8592mm2。

母線連接處通流密度J1=Ia/S123=0.152A/mm2

②（2）、（3）鍍錫銅編織帶通流面積S1=960mm-1500mm之間。此處通流密度J2=Ia/S1=0.87-1.35A/mm2。

③（1）、（4）為鋁母線通流面積為S2=2644mm2。此處通流密度J3=Ia/S2=0.99A/mm2。

從通流密度的計算來看，（2）、（3）鍍錫銅編織帶通流密度較大，在換流閥運行時，此處將可能產生較大發熱量。這與紅外測溫的結果也基本一致。

3 換流閥母線連接處理方法

換流閥母線連接發熱，從通流密度的計算，結合紅外測溫結果，可以基本上確認發熱原因在于從西換流站鍍錫銅編織帶截面積較小，處于瓶頸環節。因此，選擇核實的鍍錫銅編織帶截面積，是處理發熱問題的關鍵。

截面積的計算，在第三部分中有表示，考慮到經濟型，鍍錫銅編織帶通流密度應結合整個電流流通回路通流密度來統籌計算，使整個電流流通回路的通流密度基本保持一致，不存在明顯的瓶頸環節。

[1] SIEMENS.System Information Manual EB2 351 AZ_R1[Z]. Germany:SIEMENS.

[2] 中國南方電網超高壓輸電公司.±500kV溪洛渡右岸送廣東同塔雙回直流輸電系統從西換流站運行規程，2014

[3] 趙畹君.高壓直流輸電工程技術[M].北京: 中國電力出版社,2004.

Analysis on the heating of bus connection of converter valve

Yin Hua,Liang Jiahao,Xu Sheng,Liang Binggang,Zhao Jichuan
(China Southern Power Grid, Guangzhou Bureau of ultra high pressure,510405)

The converter valve is the core equipment of the station,is crucial for the stable operation of dc. From the west station in Xiluodu HVDC converter valve equipment daily maintenance,repeatedly found valve bus connection fever.In this paper,the heating process is proposed, and the heating treatment is proposed for reference.

converter valve;heating;flow density

尹華 （1986），男，學士，中級工程師，從事高壓直流輸電系統運行維護工作。

梁家豪（1979），男，學士，高級工程師，從事高壓直流輸電系統運行維護工作。

徐晟（1987），男，學士，中級工程師，從事高壓直流輸電系統運行維護工作。

梁秉崗（1986），男，學士，中級工程師，從事高壓直流輸電系統運行維護工作。

趙冀川（1989），男，學士，助理工程師，從事高壓直流輸電系統運行維護工作。