孔德卿 严鹏航 俞葆青 任海莹

换流阀水冷系统三通调节阀流动特性分析

孔德卿1,2严鹏航1,2俞葆青1,2任海莹1,2

（1.南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司 南京 211106；2.北京国电富通科技发展有限责任公司 北京 100070）

为解决换流站阀冷系统无法准确获知阀外冷系统流量值及其散热量的问题，利用流体分析软件Flowmaster对换流阀水冷系统三通调节阀内部流动特性进行了计算分析。以上海某直流输电工程换流阀水冷系统作为参考，收集设备参数及控制策略，建立换流阀水冷系统流体仿真模型，通过控制三通调节阀阀门开度模拟计算得出内外冷流量值，同时以流量系数公式为基础进行经验理论计算。仿真结果与经验理论分析结果极为吻合，并依据仿真及计算结果绘制了换流阀内外冷系统流量与三通调节阀阀门开度的关系曲线，为换流阀水冷系统工程应用及计算提供了理论基础。

换流阀水冷系统；三通调节阀；流量系数；Flowmaster

0 引言

换流阀是高压直流输电系统实现交直流转换的核心部件，正常运行时会产生大量的热，为保证元件的正常使用和防止老化，需要一套可靠有效的阀冷却系统对其冷却[1]。换流阀水冷系统出现故障时可直接给出直流闭锁指令，导致直流停运等重大事件[2]，因此换流阀水冷系统的可靠性和稳定性对于整条直流输电线路的正常运行具有重要意义。

其中换流阀水冷系统的温度调节通过阀冷控制保护系统控制，该系统配置有进阀温度变送器、电动比例三通调节阀、反馈机制等[3]，进阀温度主要依赖于反馈机制控制的电动三通阀调节其外冷流量来改变温度。……