换流阀冷却系统结垢,一直是危害特高压直流输电系统安全的严重问题。结垢的带来的三个危害分别为:结垢附着在电极上会造成换流阀均压能力减弱,使阀冷系统泄露电流增加;结垢脱落则会使冷却系统中铝散热器发生堵塞,影响其散热能力;结垢清除需要在年度检修时进行,耗时较长。本文为了解决冷却系统结垢问题,进行了如下研究:（1）针对电极结垢危害评估。一方面,根据阀层的电气连接,进行实验室模拟水路实验,通过实验分析可知电极-水路接触电阻不可忽略,并通过数值仿真的方法,求解不同结垢情况的电极-水路之间的接触电阻。进而,改进了求解泄露电流与阀段电压的模型,并提出计算指标,用于评估结垢附着在均压电极上对阀冷系统的危害。另一方面,建立阀组的对流换热模型,对不同堵塞情况进行仿真,分析了散热器堵塞的导致阀组过热的总体情况。引入可靠性理论,建立阀组过热风险的评估模型,提出指标对阀组过热风险进行评估。（2）针对电极结垢的检测。分别对电极上的结垢和结垢堵塞散热器的情况提出检测手段,对结垢附着在电极上,基于热学和电学的方法,给出结垢厚度和电极-水路接触电阻的非拆卸检测方法。对于散热器堵塞在线检测,采用热电类比法与牛顿换热定律,推导得到散热器散热能力与阀组温度分布的相关关系。并根据散热器堵塞情况与散热能力的对应关系,判断运行中阀冷系统散热器的堵塞状态。（3）针对均压电极结垢清除。搭建了换流阀均压电极超声除垢平台,探究了超声对均压电极结垢的除垢效果,确定了超声对电极结垢去除效果的阈值。进一步,设计了非拆卸在线除垢的方法,对环抱式方案以及超声空化进行仿真,确定了非拆卸超声除垢方案的可用性。