【摘 要】
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换流阀冷却系统是阀内设备正常运行的重要散热保障,为避免阀冷系统水路发生电解腐蚀而设置的均压电极,其表面易发生结垢现象,危害直流输电工程的安全运行。当前人工筛查的检测方法,有较大的盲目性且反复拆卸均压电极易造成系统漏水等故障。本文立足于辽阳换流站的实际工程问题,详细研究了基于超声导波的换流阀冷却系统均压电极结垢检测方法。本文首先基于自由边界管道的超声导波理论基础,进一步详细地分析了充液管道中导波的传
【基金项目】
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国家电网辽宁电力检修分公司委托横向课题“阀冷均压电极凝结物检测装置研制”（合同编号SGLNJX00YJJS2100620）；
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换流阀冷却系统是阀内设备正常运行的重要散热保障,为避免阀冷系统水路发生电解腐蚀而设置的均压电极,其表面易发生结垢现象,危害直流输电工程的安全运行。当前人工筛查的检测方法,有较大的盲目性且反复拆卸均压电极易造成系统漏水等故障。本文立足于辽阳换流站的实际工程问题,详细研究了基于超声导波的换流阀冷却系统均压电极结垢检测方法。本文首先基于自由边界管道的超声导波理论基础,进一步详细地分析了充液管道中导波的传播理论模型,通过建立冷却水路管道横截面声压分布的有限元模型,确定激励频率和激励导波模态。其次构建了阀段冷却系统电-流场双向耦合粒子追踪模型,对均压电极结垢行为和垢层特性展开分析,基于达西定律计算了结垢物孔隙率、渗透率等特征参数。为了探究超声导波检测的灵敏度,本文构建了流-固-声多物理场作用下的换流阀冷却系统均压电极结垢检测模型,详细分析了不同厚度水垢与声波信号的交互过程。针对在役充液管道检测时复杂的工况,研究了导波模态识别技术和信号去噪技术,从而建立了回波信号衰减、模态转换等信息随污垢厚度的变化函数。最后构建了一套换流阀均压电极结垢超声导波检测实验系统,实验结果表明,基于L（0,2）超声导波回波特性的在线结垢检测精度达0.1mm,为换流阀均压电极结垢检测提供了一种高效的方法。该论文有图41幅,表6个,参考文献84篇。
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