换流阀水路冷却系统电极反应的等效电路建模

• 作者: 卢斌先 周建辉 王航 葛东阳
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 高压直流 阀冷系统 电路建模 反应电流 泄漏电流 腐蚀 沉积
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 直流输电及大功率电力电子
• 页码范围: 2199-2206
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20160713022

摘要

高压直流换流阀水路冷却系统中存在的腐蚀与沉积问题给换流阀系统的安全可靠运行带来极大隐患.为研究换流阀冷却水路中铝合金散热器和均压电极的腐蚀与沉积问题,通常采用电化学测量方法,但此方法耗时长、效率低,为此提出了一种适用于换流阀冷却水路电极反应的等效电路建模方法.应用有限元法,考虑电极动力学边界条件,分析了实际物理模型的电流分布,提取等效参数,建立了等效电路分析模型,并对比了采用线性电极电解质边界条件的有限元法与采用基于线性电阻、电容器件的等效电路的仿真结果.考虑电极反应电路模型中等效电阻、电容的非线性特性,建立了非线性等效电路模型,基于该模型讨论了不同类型的外加激励对电极反应的影响,得到交流激励腐蚀危害远小于直流激励腐蚀危害的仿真结果,获得了不同外加激励作用下反应电流与泄漏电流之间的比例关系.选取与实际工程波形较为类似的半波整流波形为激励源波形,得到:无论激励幅值大小,反应电流与泄漏电流的比值均约为63.75％.结合对半波整流电压激励波形的幅频分析可知:影响电极反应电流的主要因素是外加电压激励中的直流分量.反应电流与泄漏电流比例关系的确定可为电极腐蚀速率、沉积量的计算提供帮助.