[发明专利]一种均压电极表面阻抗测量及失效判定方法、系统

说明书

本发明公开了一种均压电极表面阻抗测量及失效判定方法、系统，所述均压电极表面阻抗测量及失效判定方法包括：采集获取换流阀阀塔同一阀段上均压电极两端的阻抗值，获得电极对间的阻抗测量值；其中，所述电极对由正电位侧电极和负电位侧电极构成；将所述电极对间的阻抗测量值与预获取的标准标定值进行比对，获得比对结果；基于所述比对结果，实现均压电极失效判定。本发明提供的技术方案具体是一种快捷、方便、无损的均压电极表面阻抗测量及失效判定方法，在保证电极抽检质量的同时，可缩短检修时间，能够解决均压电极结垢程度测量作业工序繁琐、工期长、风险大的痛点问题。

技术领域

本发明属于均压电极腐蚀结垢技术领域，特别涉及一种均压电极表面阻抗测量及失效判定方法、系统。

背景技术

换流阀是直流输电系统中最核心的设备之一，换流阀正常运行时，晶闸管通过大电流的同时产生高热量，晶闸温度急剧上升；因此，必须对晶闸管进行有效冷却，否则晶闸管会被烧坏；现有解决方案中，一般通过内冷水冷却与晶闸管紧密接触的铝合金散热器实现晶闸管散热。上述现有解决方案中，为了避免换流阀内冷水主管路内外壁电压分布不均发生放电，以及阀组件内金属设备与水路接触产生泄漏电流，在阀塔主内冷水管上及阀组件内的配水、汇水管上安装有铂电极，以实现主水冷管路内外壁电压均匀及释放泄漏电流，使泄漏电流从金属转移到惰性的铂电极上，从而避免金属设备的腐蚀。

根据电吸附除盐、电晕放电的形成机制、电化学双电层理论，均压电极表面应该形成12脉冲双电层，即电极表面双电层是阴、阳极性反复交替建立的，其电化学反应也应该是交替进行的，即电极表面交替出现酸、碱性微环境和正负强电场。由于均压电极的形状为圆柱体接半球顶端，在电极附近等电位线分布较密集，距离电极较远时，等电位线逐渐变疏。等电位线的疏密反应了电场强度的强弱，半球头电极表面电场强度最大；另外，电极半球头顶端轴向方向的电场强度较其他非轴向以及圆柱径向空间的电场强度大。电极结垢也主要集中在电极半球头顶端，该形貌特征说明电极结垢厚度与电场强度正相关；同时，电极表面也发生电沉积反应，电极表面也可能存在物理吸附反应，即Al(OH)₃在电场静电力作用下吸附于电极表面。调研及试验均发现电极正电位处较负电位处结垢严重且也更为致密的规律，垢层呈现为坚硬的黑色毛刺状，XRD检测分析表明其主要成分为β-Al(OH)₃(96％～98％)，次要成分为α-Al(OH)₃(2％～3％)。

均压电极结垢一般存在如下危害：一是在阀塔振动及水流扰动情况下容易导致结垢脱落堵塞内冷水管路，换流阀散热不良造成阀塔设备损坏，严重时直接经济损失将以亿元人民币计；二是电极结垢后有效放电面积缩小，导致其密封圈腐蚀漏水，引发直流闭锁，造成直流输电工程长期停运，影响跨区电力交易；三是均压电极结垢没有及时处理或者处理工艺控制不当，也可能造成导致结垢脱落堵塞内冷水管路，进而损坏阀塔设备。因此，及时准确地掌握均压电极表面结垢情况可防患于未然，是换流阀设备的安全稳定运行的有力保障。

目前，现有传统的电极结垢抽检工作，需要至少5～7人和7个关键步骤，大致包括：1)确定抽检位置；2)放水；3)拆卸电极；4)电极检测；5)电极清理；6)电极复位安装；7)注水、排气、压力试验；上述这些关键步骤基本都是高空作业，不仅工作量大且费时费力，还容易损伤阀组件；因此，亟需一种新的均压电极表面阻抗测量及失效判定方法、系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种均压电极表面阻抗测量及失效判定方法、系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明提供的技术方案具体是一种快捷、方便、无损的均压电极表面阻抗测量及失效判定方法，在保证电极抽检质量的同时，可缩短检修时间，能够解决均压电极结垢程度测量作业工序繁琐、工期长、风险大的痛点问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种均压电极表面阻抗测量及失效判定方法，包括以下步骤：