换流阀是直流输电的核心设备,由于阀冷却系统均压电极结垢问题引起的闭锁或紧急停运事故给电网安全稳定运行造成隐患,而且至今没有根本的解决办法。为了提高设备利用率,减少事故隐患及维护成本,增强电网安全稳定运行,有必要对均压电极结垢问题进行深入研究。主要研究工作和成果如下:分析了高压直流输电换流站阀组件晶闸管铝合金散热器及水路均压电极发生腐蚀结垢的原因及危害。分析表明,现有的内冷水水质控制水平,散热器不会发生腐蚀泄漏问题,但是其腐蚀产物会导致均压电极结垢失效或结垢脱落而引发事故,乃至双极闭锁。通过对换流阀均压电极结垢机理及结垢规律的研究,提出了换流阀均压电极结垢抑制技术及电极除垢技术,消除了换流阀腐蚀结垢隐患,降低了换流阀检修工期,提高了换流站运维检修水平。基于电极结垢ICP-AES检测、XRD检测、IC检测,发现了电极结垢98%为β三羟基氧化铝,且酸碱不溶,用铜箔片包裹钳子压碎及无纺布抛光清除结垢比较可行。通过统计分析均压电极结垢厚度与其电位、电流的关系,发现了正电位处换流阀均压电极较负电位处电极结垢严重,零电位不结垢,据此可以有效评估换流站均压电极结垢程度,针对性除垢。通过计算分析均压电极之间的电压、电流,发现电极结垢厚度与内冷水电导率成正比关系,据此提出了换流阀内冷水补给水水质要求,通过选用二级除盐水作为换流阀补给水,能有效降低内冷水循环至合格时间及延长树脂寿命,降低电极泄漏电流,抑制了均压电极结垢速率。通过分析与均压电极及铝合金散热器链接的晶闸管阀电压的变化规律,发现均压电极及铝合金存在1/3周期39kV及2/3周期25V交替变换的阀电压,致使铝合金发生电解腐蚀,腐蚀产物氢氧化铝胶体在均压电极表面发生非晶态氢氧化铝及晶态氢氧化铝电化学反应形成正电位处致密的晶态β三羟基氧化铝结垢及负电位处松软的非晶态氢氧化铝结垢,据此,提出了采用惰性电解质改变结垢因子形态及与结垢因子争夺反应质子机会及增强电极表面析气效应的电极结垢抑制技术,并选用二氧化碳作为内冷水惰性电解质,进行均压电极结垢抑制试验,结果表明二氧化碳能抑制铝合金散热器腐蚀,间接实现均压电极结垢抑制。