【电力行业标准(DL)】 高压静止无功补偿装置 第4部分: 现场试验

ICS29.240.01
备案号：18577-2006
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1010.4—2006
高压静止无功补偿装置
第4部分：现场试验
High-voltage static VAR compensatorPart 4:Field tests
2006-09-14发布
2007-03-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
DL/T 1010.4—2006
本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于下达2003年行业标准项目补充计划的通知》（发改办工业［2003］873号）的安排制定的。DL/T1010《高压静止无功补偿装置》分为5个部分：第1部分：系统设计
第2部分：晶闸管阀试验
第3部分：控制系统
一第4部分：现场试验
一第5部分：密闭式水冷却装置
本部分为DL/T1010的第4部分。
每个静止无功补偿装置（SVC）工程均有其特殊性，应针对具体工程条件和要求使用本部分，必要时应做相应的补充。
本部分由中国电力企业联合会提出。本部分由电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会归口。本部分由中国电力科学研究院负责解释。本部分主要起草单位：中国电力科学研究院，本部分参加起草单位：上海市电力公司、浙江省电力公司。本部分主要起草人：赵刚、藤乐天、张皎、于坤山、邹彬、张正凯、王敏、杨晓楠。75
DL/T1010.4—2006
1范围
高压静止无功补偿装置
第4部分：现场试验
本部分包括了静止无功补偿装置（SVC）以及与它相配套的各种辅助设备在现场安装中和安装后的试验和验收。对现场进行的常规试验、现场交接、验收试验和带电试运行等试验项目和内容做了原则规定，分为设备及子系统试验、系统调试试验和验收试验三个部分。本部分适用于输电系统和配电系统中使用晶闸管的SVC新建工程的现场试验。SVC可应用于6kV及以上电力系统，其中晶闸管控制的支路可直接挂接于6kV～66（63）kV系统。对于扩建、改建工程可以参照本部分相关内容执行。本部分主要针对晶闸管控制电抗器（TCR）型和品闸管投切电容器（TSC）型SVC，适当兼顾晶闸管投切电抗器（TSR）型SVC的某些要求。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB4824工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法（CISPR11:2003，DT）GB/T12325电能质量供电电压允许偏差GB12326电能质量电压波动和闪变GB/T14549电能质量公用电网谐波GB/T15543电能质量三相电压允许不平衡度GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。3.1
静止无功补偿装置（SVC）staticVARcompensator由静止元件构成的并联可控无功功率补偿装置，通过改变其容性或（和）感性等效阻抗来调节输出，以维持或控制电力系统的特定参数（典型参数是电压、无功功率）。3.2
晶闸管控制电抗器（TCR）thyristorcontrolledreactor由晶闸管控制的并联电抗器，通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。3.3
晶闸管投切电容器（TSC）thyristorswitchedcapacitor由晶闸管投切的并联电容器，通过晶闸管阀的开通或关断使其等效容抗成级差式变化。3.4
晶闸管投切电抗器（TSR）thyristorswitchedreactor由晶闸管投切的并联电抗器，通过晶闸管阀的开通或关断使其等效感抗成级差式变化。76
滤波（固定）电容器（FC）filter/fixedcapacitorDL/T1010.42006
由电容器和电抗器（有时还有电阻器）适当组合而成的并联装置，兼有无功补偿、滤波和调压功能。晶闸管级thyristor level
晶闸管阀的组成部分，由一对反并联的晶闸管（或晶闸管和二极管反并联）构成，包括辅助电路（触发、保护、均压、阻尼元件等）。3.7
晶闸管阀（TV）thyristorvalve晶闸管级的电气和机械联合体，配有连接、辅助部件和机械结构，可与SVC每相的电抗器或电容器相串联。
晶闸管电子电路（TE）thyristorelectronics在阀电位上执行控制功能的电子电路，接受阀基电子单元的控制信号，并向阀基电子单元回报阀的信息。3.9
阀基电子单元（VBE）valvebaseelectronics处在地电位的电子单元，是SVC控制系统与晶闸管阀之间的接口。3.10
闭锁blocking
控制系统不发出触发信号，使晶闸管阀处于关断状态。3.11
控制系统control system
对SVC进行调节、保护、触发和监测等单元的总称。3.12
响应时间responsetime
当输入阶跃控制信号后，SVC输出达到要求输出值的90%所用的时间，且期间没有产生过冲：(图1)。
注：由于电压变化范围较小，难以获得清晰的变化曲线，一般可以用无功电流变化曲线来说明响应时间。最大过冲
控制目标
SVC控制输入
(控制目标参考值)
镇定时间
响应时间
图1响应时间和镇定时间定义
镇定时间 settling time
↓ ±5%
当输入阶跃控制信号后，SVC输出达到要求输出值的土5%范围内所用的时间（图1）。77
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电压/电流特性（Uin）voltage/currentcharacteristicSVC在连接点处的稳态电流与电压之间的关系。3.15
国control range
控制范围
在连接点处由SVC提供的无功电流或无功功率的感性至容性最大变化范围。3.16
滞后运行laggingoperation
SVC吸收容性无功功率，等效于并联电抗器。3.17
超前运行leadingoperation
SVC发出容性无功功率，等效于并联电容器。3.18
参考电压referencevoltage
SVC运行在既不发出、也不吸收无功功率时的电压，3.19
斜率（SL）slope
在SVC的线性可控范围内，其电压一电流特性的斜率，即电压变化对电流变化（标幺值）的百分数。
电压击穿（VBO）保护voltagebreak-overprotection晶闸管的一种过电压保护，当电压达到设定的电压值时使晶闸管触发开通。一般采用击穿二极管(BOD)。
公共连接点（PCC）pointofcommoncoupling电力系统中个以上用户的连接处3.22
考核点（CP）checkpoint
供用电双方合同规定的指标衡量点。3.23
降容运行deratedoperation
设备或系统在比原有设计更有限的性能水平上运行。降容运行通常是在预防故障或由于系统部件发生故障时实施。
带电试验energizationtest
任何一种需给SVC装置或部分设备加系统电压的试验。3.25
试运行 trial operation
系统调试试验的一部分，在系统正式运行前，将SVC装置投入工作状态，考核其稳定性、调节平滑性和运行可靠性。
常规设备conventionalequipmentSVC装置内除控制系统、晶闸管阀及其冷却系统外的其他常用设备。78
4现场试验
4.1概述bzxz.net
现场试验分成以下几个步骤：
设备及子系统试验：
系统调试试验：
一验收试验。
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设备及子系统试验是指在SVC主电路带电前所有可能做的现场试验，如有需要，可以对个别设备单独进行高压耐压试验，或对控制系统或其他设备使用交流或直流低压控制电源。设备及子系统试验应由供方负责完成。
系统调试试验是指在SVC主电路带电情况下完成的对SVC规定性能进行检验的现场试验。系统调试试验应在供方负责、需方协助的原则下，由双方共同完成。验收试验是指在SVC系统调试试验完成后，需方对SVC规定性能再次进行验证的现场试验。验收试验应由需方负责完成，或由需方监督供方完成。所有现场试验程序应按照设备及子系统试验、系统调试试验和验收试验的次序完成。验收试验中与系统调试试验重复的试验项目，经供方和需方协商并认可该试验结果，在验收试验中可不再重复进行该试验项目。
4.2设备及子系统试验
4.2.1设备及子系统试验概述
设备及子系统试验是SVC主电路带电试验前对SVC中的所有常规设备和子系统的现场检查和试验，包括对SVC常规设备、晶闸管阀、阀冷却设备、控制系统和滤波器/电容器组等的试验以及SVC全系统的低压通电试验。
4.2.2常规设备
4.2.2.1常规设备检查
SVC装置内常规设备在试验前都应完成基本检查，包括设备到达现场后的检查、安装检查（包括紧固件是否牢固、接线方式及接地是否正确以及绝缘是否清洁无损等）、电气与机械调整等。4.2.2.2常规设备试验
依照合同技术规范或GB50150等对常规设备进行交接试验。SVC装置内常规设备包括变压器、隔离开关和接地开关、断路器、互感器、放电装置、熔断器、避雷器、电容器、电抗器、电阻器、辅助电源、穿墙套管、绝缘子、母线、电缆（动力和控制的）及加热、通风、空调等设备。常规设备的防火和监测系统也应得到检验。
4.2.3晶闸管阀
晶闸管阀包括SVC整个阀结构及与其相连的户内母线、穿墙套管、互感器、冷却管路、触发和检测信号传输系统、阀基电子单元（VBE）和晶闸管电子电路（TE）。4.2.3.1阀基电子单元、晶闸管电子电路和光纤的检查检查品闸管电子电路上TE板接插及与晶闸管的连接是否正确、可靠；测量从阀基电子单元到晶闸管电子电路的（或相反方向）每一根光纤的衰减；检查每根光纤连接是否正确；验证监视回报信号已发送并被正确接收。
4.2.3.2冷却回路的检查
检查在所有并联路径中冷却回路无阻塞、无泄漏；检查冷却回路的连接。4.2.3.3阀定压机构的检查
确认晶闸管弹簧压紧，以保证晶闸管与散热器之间接触良好，符合设计要求；确认导线螺栓连接牢固。
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4.2.3.4电路阻抗的检查
测量每对阀两端的电阻（R）和电容（C）或检验RC阻尼回路的连通性。4.2.3.5接口的检查
在晶闸管阀的单个设备和安装检查均已完成、相关文件（图纸、手册、试验计划、检验单、软件一览、功能框图等）有效的情况下，根据相关图纸逐一检验所有设备端子间相互连接的正确性及可靠性。4.2.3.6阀的低压触发与监测试验阀在低电压工作状况下的触发与监测试验通常用以检验晶闸管阀（TV）、晶闸管电子电路（TE）和阀基电子单元（VBE）工作的正确性。a）低压触发试验
将晶闸管阀或部分晶闸管阀接入低压交流回路，保证晶闸管和晶闸管电子电路能够正常工作。控制系统以低压交流回路的电压信号作为控制电压，由阀基电子单元对晶闸管阀发出触发信号。逐一观察每个阀两端电压信号、触发信号和阀电流信号，对这些信号进行比较，确保每相阀接收到的触发信号满足阀两端电压相位和电流极性的要求。b）监测试验
在晶闸管阀被控制系统触发导通的状态下，在阀基电子单元检查阀回报信号，确定其正确回报阀的工作状态，保证每一个晶闸管和晶闸管电子监测回报电路的完整性和正确性。4.2.4阀冷却设备
阀冷却设备包括阀外围的全部冷却回路（即管道、泵、热交换器、过滤器、净化器、控制器、仪表、阀门及风机等），在某些试验中，还应包括阀体内部冷却配水回路。4.2.4.1安装检验
阀冷却设备一般预先装配，并进行一部分出厂试验，在现场进行组装调试。安装的完善性与正确性应借助检验单、图表、图纸及说明书进行可视检查。检查内容包括冷却系统相关设施（如安装螺栓）、间隙（为振动、热膨胀、排气等预留）、窗孔、过道及维修空间、警告及标志信号、照明、漏水收集、地板及其他。应核对冷却介质和易耗品（如冷却水、过滤器、去离子树脂等）的完整性和质量及替代品、备品等。
冷却设备安装检验后进行管路冲洗，水冷却系统第一次注入的水质（如pH值等）应注意进行跟踪，进行冲洗操作，包括所有分支管道、晶闸管阀、热交换器等。反复启动及停止水泵，重复操作阀门，直至过滤器内没有杂质颗粒残留为止。4.2.4.2冷却电源检查
记录电源输入电压，观察输入电压消失时的报警信号。4.2.4.3冷却辅助设备检查
检查全部自动操作的阀门、闸门等部件的动作和位置，检查备用设备。4.2.4.4水泵及风机检查
检查水泵及风机旋转方向；检查其启动状况；检查旋转的水泵供电电源停电时备用水泵的启动状况：记录电动机的启动和运行电流：检查所有三相电动机在人为使之单相运行时的过载跳闸时间；检查水泵及风机运行时的噪声和振动情况。4.2.4.5去离子器检查
检查去离子器维持冷却剂电阻率的性能。4.2.4.6表计检查
对冷却设备上的所有表计进行校准并检查其是否正常工作。4.2.4.7热交换器检查
对热交换器以及所有管路、焊接处、连接处的压力状况进行检查。80
4.2.4.8绝缘强度试验
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与主机热负载直接相连的主水管道应满足相应电压等级的绝缘强度，其他带电部件与地（外壳）之间的绝缘电阻不低于10M2，带电部件与地（外壳）之间应能承受2000V的工频试验电压，持续时间为1min。
4.2.4.9可触及金属部分接地电阻测量通过测量控制柜体主接地点与可能触及的金属部分的接地电阻，来验证接地的可靠性。测量前应断开控制柜的电源，并扫清测量点的油污。采用毫欧表（2.5级）或电桥等测量仪器。试验时，采用直接测量法，将仪表的端子分别与主接地端子、柜壳（或应接地的导电金属件）连接。所有可触及金属部分与接地点之间的电阻应不大于0.12，接地点应有明显的标志。4.2.4.10控制与保护性能试验
对阀冷却设备控制器进行检查，包括对控制保护定值、传感器、仪器指示数以及报警等进行检查和校准，对控制器的检测系统、压力、室内温度和湿度读数及其他相关系统进行检验。根据通信协议要求检查水冷却系统控制器与SVC控制系统的通信，并进行远程控制性能试验。检测冷却设备的电气回路在冷却系统出现异常情况时，能否起到控制和保护作用。按下列试验项目检验：
a）循环水泵的切换试验。
b）冷却水的温度信号报警试验。c）冷却水流量报警试验。
d）冷却水压力报警试验。
e）交流电源失压报警试验。
f）缓冲罐水位报警试验。
g）电阻率报警试验。
h）缓冲罐液位异常下降报警试验。i）阀厅温湿度及露点相关试验。j）控制器与主机通信试验。
4.2.4.11管路耐压与密封性试验将主水进出口管道连接成回路，管道施加0.8MPa1.2MPa的水压，保持1h，各管道应无破裂、渗水等现象。如缓冲水箱为气压罐体，应进行密封性试验：施加1.5～2倍工作压力的气压，保持12h，压降不大于初始气压的5%。
4.2.4.12连续运行试验
在各单项试验合格之后，应进行整机连续运行试验。试验时，分别将主副水管道接通，接通电源，开启整机运行。调整管道各阀门，使主水流量、压力、水质等达到并维持在额定值，观察电动机、水泵、风机、热交换器等主要部件。连续运行时间72h，在试验期间应无异常现象发生，主水无泄漏。记录水冷却系统连续运行期间的参数。4.2.5控制系统
SVC控制系统包括SVC调节、保护、监控和阀基电子单元等所有二次控制与保护装置。4.2.5.1电源检查
记录电源的输入电压并确保控制系统电源指示的正确，观察在失去工作电源时备用电源的启动情况，观察在失去电源时报警信号正确动作情况，确保在最高和最低的规定电压下的控制性能。4.2.5.2保护整定值检查
检查所有继电保护单元整定值与设计值一致。4.2.5.3绝缘性能试验
用空载电压为直流500V的测试仪器测量各回路之间的绝缘电阻，应符合以下规定：81
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a）所有导电回路与地（或与地有良好接触的金属框架）之间的绝缘电阻应不小于20M2。b）无电气联系的各导电回路之间的绝缘电阻应不小于20M2。4.2.5.4互感器接口试验
应检验所有与SVC控制相关的互感器的变比和接线，同时检验电缆与端子的连接是否正确和牢固，加电试验应采取安全措施防止反送4.2.5.5监测接口试验
应检验所有与SVC控制相关的控制系统输入节点信号的正确性，如电源丢失、断路器或隔离开关断开、晶闸管损坏和冷却系统故障等监控和报警信号是否送到控制系统并显示正确。4.2.5.6控制接口试验
应检验所有与SVC控制相关的控制系统输出节点信号动作的正确性。通过控制系统输出断路器、有载分接开关、水冷系统启动/停机等控制命令，检验电缆与端子的连接点，在对应的控制箱里检验这些相应信号动作的正确性。
4.2.5.7VBE和TE接口试验
控制系统通过VBE对所有触发通道和TE进行晶闸管的触发和监测试验，检查阀的触发和回报的正确性，该试验内容和步骤与4.2.3.6相同，4.2.5.8通信接口试验
如SVC控制系统设有后台管理人机界面，或控制系统和变电站综合自动化系统间存在通信接口，则应从控制系统的输入接口注入电压、电流信号和断路器开关节点信号，检验人机界面的指示是否正确：同时从人机界面发出控制命令，检验控制系统的执行是否正确。通过该试验测试控制系统通信接口工作的正确性和可靠性。
4.2.6电容器/滤波器组
滤波器包括调谐滤波器和离通滤波器两种基本型式。除了不同类型滤波器的调谐有差异外，检验滤波器的方法是相同的。
对于调谐滤波器（单调谐或双调谐滤波器），测量每相元件的电容、电感和电阻。通过计算和测试画出阻抗频率特性，找出滤波器谐振点。当滤波器谐振点与设计值存在偏差时，可通过调整元件参数（如电抗器感抗值）将滤波器调谐到设计的特征频率。对于高通滤波器，去掉并联电阻器，按调谐滤波器的方法进行元件参数的测试，并将谐振点调谐到设计的特征频率。
4.2.7SVC低压通电试验
SVC在正式通电之前应进行低压通电试验，以保证任何安装或试验前的错误都能以最小的设备损坏风险检查出来。在低压通电试验中，SVC控制、同步及控制系统的稳定性在低电压下得到检验，触发回路全部相位关系的正确性得到保证，晶闸管阀基电子单元及晶闸管电子电路的故障警报可靠性得到检查。低压通电试验是SVC装置整个系统在加全电压之前的最全面的检验，分为继电保护传动试验和调节监控低压试验。
4.2.7.1继电保护传动试验
从控制系统端子注入电压或电流信号，检验SVC所有支路（滤波器/电容器支路、TCR支路或TSC支路等）的各种保护和报警功能，确认继电保护单元的整定值合理、动作逻辑正确、跳闸回路完好。4.2.7.2调节监控低压试验
将一个与系统高压相序相同的三相低电压接入SVC母线，如果在SVC变压器低压侧通电，在高压侧应采取安全措施防止反送电。SVC的某些部分应在低电压环境下进行调整，如控制系统母线电压TV输入信号可用与试验电压同相位的三相交流电压替代；晶闸管阀组仅使用部分晶闸管以保证阀组能够正常工作；SVC控制系统部分输入信号处理环节和部分操作闭锁逻辑应进行修改，保证SVC控制系统在低电压环境下正常工作。82
试验中SVC试验电流通过下式计算：式中：
Itest =Q
(UN）
Qn——SVC各支路额定电压下的额定无功功率；Itst—SVC各支路试验电压下的最大试验电流；U test
SVC低压试验的试验电压；
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U—SVC额定电压。
调节监控低压试验应尽可能试验更多的SVC功能，包括测量TCR、TSC、滤波器电流、滤波器不平衡电流，并推算到全电压水平下，通过低压负荷或电压阶跃响应来完成控制器的动态响应试验。4.3系统调试试验
4.3.1系统调试试验概述
系统调试试验是在SVC主电路带电情况下现场检验SVC规定性能的试验。试验前应按现场安全规定进行相应的准备工作，包括落实保障试验安全的措施、试验时的通信、开操作票等。系统调试试验必须在成功完成设备及子系统试验之后才能进行。系统调试试验分为三个步骤：-通电试验；
运行（操作）和性能试验；
一试运行。
4.3.2通电试验
通电试验的主要项目包括：通电前检查、初通电试验和运行启动试验。4.3.2.1通电前检查
通电前最后的检查应保证所有的接地开关拉开，临时接地已被拆除，松动的母线连接处已被复原。应作适当的检测，以保证所有闭锁装置与保护电路的功能都已恢复。在通电之前应再度强调所有安全事项。
通电前应专门检查系统接地状况，保证所有的设备接地、接地变压器和系统接地的安装与连接符合设计图纸要求。
4.3.2.2初通电试验
初通电试验前，现场运行人员应做出安排，保证电网能吸收或发出所要求的无功功率，保证电网运行方式能够满足可能发生的无功功率变化。如果无法达到这一要求，试验时应降低无功功率的输出。滤波器支路应按照先低后高的次序逐一给各次滤波器组送电，以避免产生谐振过电压，如果电网条件允许，所有滤波器最后可同时送电。滤波器送电时，应记录母线电压变化，防止出现过电压现象，并校核电力系统短路容量值。
TCR、TSC或TSR支路应在晶闸管阀未加触发脉冲时进行初通电试验，即晶闸管处于闭锁状态时送电，以检验阀的电压承受能力以及回报系统。电容器/滤波器、TCR、TSC或TSR支路的通电时间应不少于5min，在确定支路一切工作正常后才可退出。初通电试验可以重复多次，间隔时间应保证电容器完全放电。4.3.2.3启停顺序试验
设计有紧急停止功能的SVC，应首先进行紧急停止功能试验，验证其工作的可靠性。然后按设计的启动和停止顺序，手动和自动投切各支路，验证每一支路的可控性和SVC的闭锁及解除闭锁能力。4.3.3运行和性能试验
4.3.3.1连续运行范围试验
SVC的连续运行范围试验用以检验SVC在连续工作模式下能工作在设计的最大容性无功功率到最大感性无功功率。
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SVC在装置额定电压下输出的实际无功功率可用测量值按下列公式确定：式中：
SVC在装置额定电压下输出的实际无功功率；Qmea
测量的无功功率；
-SVC的额定电压；
Umea—测量的母线电压。
4.3.3.2电压特性试验
SVC的斜率是在SVC控制范围内电压变化的标幺值和电流变化的标幺值之比（图2)。电压(p.a)
电流(p.u.)
SVC调节范围
IcN—额定容性电流；ILy额定感性电流；U一在额定感性电流时的被控电压；U一在额定容性电流时的被控电压；Uref一参考电压图2静止无功补偿装置的斜率
SVC的斜率可按下式求出：
式中：
感性斜率：
容性斜率。
总斜率=VisL +VcsL
(U,-Ue
Urt-U,
×100%
用于控制系统电压的SVC装置，其斜率特性应用测量和计算进行验证。在电压控制运行模式下，SVC的无功功率输出采用改变参考电压Urer来调节，直到获得SVC最大感性和容性输出。对于最大感性输出的电压特性的斜率，可按下式求出：VsLmaz
(Umea -U rer
对于最大容性输出的电压特性的斜率，可按下式求出：84
×100%