【电力行业标准(DL)】 高压静止无功补偿装置 第2部分: 晶闸管阀试验

ICS29.240.01
备案号：18575-2006
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1010.2-2006
高压静止无功补偿装置
第2部分：晶闸管阀试验
High-voltage static VAR compensatorPart 2: Testing of thyristor valves(IEC 61954:2003, Power electronic for electrical transmission and distributionsystems- Testing of thyristor valves for static VAR compensators, MOD)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
ICS29.240.01
备案号：18575-2006
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1010.2-2006
高压静止无功补偿装置
第2部分：晶闸管阀试验
High-voltage static VAR compensatorPart 2: Testing of thyristor valves(IEC 61954:2003, Power electronic for electrical transmission and distributionsystems- Testing of thyristor valves for static VAR compensators, MOD)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/T1010.2—2006
规范性引用文件
3术语和定义
型式试验、出厂试验和选项试验的共同要求，4.1
试验一览表·
4.2试验目的
型式试验和选项试验的原则·
4.4试验条件..
4.5型式试验中允许故障的元件数量，4.6试验结果的文件要求
5TCR和TSR阀的型式试验，
阅端对地的绝缘强度试验
阀间绝缘强度试验（仅适用于多重阀单元）阀端间绝缘强度试验·
5.4运行试验
TSC阀的型式试验
6.1阀端对地绝缘强度试验
阔间绝缘强度试验（仅适用于多重阀单元）6.2
阀端间绝缘强度试验·
运行试验
电磁干扰
7.1试验目的…
7.2试验步骤.
出厂试验
外观检查·
连接检查·
均压/阻尼回路检验
耐受电压检验：
辅助设备检验·
触发检验
8.7水冷系统压力试验
TCR和TSR阀的选项试验
9.1过电流试验..
9.2恢复期间瞬时正向电压试验
9.3非周期触发试验
10TSC阀的选项试验·
10.1恢复期间瞬时正向电压试验10.2非周期触发试验
DL/T1010.2—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
一第2部分：晶闸管阀试验
第3部分：控制系统
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DLT1010的第2部分。
本部分修改采用了国际电工委员会（EC）标准IEC61954：2003《Powerelectronicforelectricaltransmissionanddistributionsystems-TestingofthyristorvalvesforstaticVARcompensators》的内容，对其中只规定了范围的数据，给出具体量值，具体修改内容如下：将EC61954：2003中的“阀端对地绝缘强度试验”中的TSC阀的“交流一直流电压试验”修改为“交流电压试验”；
将IEC61954：2003中的“阀间绝缘强度试验”中的TSC阀的“交流一直流电压试验”修改为“交流电压试验”；
TCR或TSR阀以及TSC阀的“阀端对地绝缘强度试验”、“阀间绝缘强度试验”中\交流电压试验”均根据阀应用的系统电压等级参照GB311.1一1997以及GB/T7354给出了试验电压推荐值；
TCR或TSR阀以及TSC阀的“阀端对地绝缘强度试验”、“阀间绝缘强度试验”中“雷电冲击试验”均根据阀应用的系统电压等级参照GB311.1一1997给出了试验电压推荐值；TCR或TSR阀的“阀端间绝缘强度试验”中的“交流电压试验”、“操作冲击试验”均给出了试验电压的推荐值；
TSC阀的“阀端间绝缘强度试验”中的“交流一直流电压试验”、“交流电压试验”、“直流电压试验”、“操作冲击试验”均给出了试验电压的推荐值。本部分的附录A、附录B为资料性附录。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：西安电力电子技术研究所、西安西电整流器有限责任公司。本部分主要起草人：赵贺、汤广福、周观允、蓝元良、潘艳、王修德、温家良。29
DL/T1010.22006
1范围
高压静止无功补偿装置
第2部分：晶闸管阀试验
本部分规定了6kV～66（63）kV电压等级的静止无功补偿装置（SVC）的晶闸管阀试验。这些晶闸管阀适用于输配电系统用静止无功补偿器（SVC）的组成部分，即晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电抗器（TSR）和晶闸管投切电容器（TSC)。本部分所涉及的内容包括晶闸管阀的高压部分、晶闸管级和它的均压吸收电路、触发用电源和阀控制及保护等有关部分。
本部分主要应用于单个阀单元（单相），也适用于多重阀单元（多相），低压阀试验可参照本部分。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。GB311.1—1997高压输变电设备的绝缘配合（EC60071-1:1993，NEQ）GB/T7354—2003局部放电测量（IEC60270:2000，IDT）GB/T16927.1--1997高电压试验技术·第-部分：一般试验要求（EC60060-1:1989，EQV）GB/T16927.2—1997高电压试验技术第二部分：测量系统（IEC60060-2:1994，EQV）IEC 60700-1:2003.Thyristorvalves for high voltage direct current(HVDC)power transmission-part1:Electricaltesting
3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。3.1
晶闸管级thyristorlevel
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）。3.2
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，它可与SVC每相的电抗器或电容器相串联。
阀结构valvestructure
将阀与地电位或阀与阀之间的绝缘保持在适当水平上的机械结构。3.4
阀段valvesection
由数个晶闸管和其他组件构成的电气组合，能用于试验。阀段呈现与完整阀相同的电气特性，但只具有其部分电压阻断能力。
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。均压电路gradecircuits
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与各晶闸管级并联的电路，用以使各串联级的电压分布均匀，同时吸收由于不均衡触发产生的电荷。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)。
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。
redundantthyristorlevels
亢余晶闸管级
晶闻闸管阀中可以被短接，而仍能满足阀规定的型式试验要求的晶闸管级。3.10
多重阅单元multiplevalveunit;MVU几个阀组装在同一个机械结构之中，不允许分开试验（如：三相阀）。4型式试验、出厂试验和选项试验的共同要求4.1试验一览表
SVC阀的试验分为型式试验、出厂试验和选项试验。表1中列出TCR、TSR和TSC阀的试验项目、试验对象以及在本部分的条款号。表1SVC晶闸管阀试验项目表
试验项目
阀端对地绝缘强度试验
交流电压试验
雷电冲击试验
阀间绝缘强度试验（仅对多重阀单元）交流电压试验
雷电冲击试验
阀端间绝缘强度试验
交流电压试验
交流一直流电压试验
操作冲击试验
运行试验
周期触发及炮灭试验
TCR/TSR
试验对象
多重阔单元
多重阔单元
阔或阔段
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试验项目
运行试验
过电流试验
最小交流电压试验
温升试验
电磁干扰
操作冲击试验
非周期触发试验
出厂试验
外观检查
连接检查
均压/阻尼回路检查
耐压检查
辅助部件检查
触发检查
冷却系统压力试验
选项试验
过电流试验
恢复期间瞬时正向电压试验
非周期触发试验
试验目的
表1(续)
TCR/TSR
.6.4.2
试验对象
阀或阀段
阀或阔段
阔或阀段
阀或阀段
阀或阀段
本条所规定的试验适用于阀（或阀段）、阀结构以及分布在阀结构之内或者连接在阀结构与地之间的冷却系统、触发和监控电路及其连接光纤。阀控制系统和阀基电子单元等设备在阀试验中是必须的，但它们自身不是试验对象。
4.2.1绝缘强度试验
应进行以下绝缘强度试验：
交流电压；
交流和直流叠加电压（仅对TSC阀）；冲击电压。
4.2.1.1阀结构试验
规定了阀（其阀端短接）对地以及多重阀单元的阀间电压耐受能力要求的试验。试验应验证：
有足够的距离防止闪络：
阀结构（包括冷却管路、光纤以及脉冲传输及分配系统的其他绝缘部件），没有击穿放电；在交流和直流情况下，局部放电的起始和熄灭电压应大于阀结构在稳态运行中出现的最高电压。
4.2.1.2阀端间试验
验证设计的阀端子之间耐受过电压的能力。试验应验证：
阀的内部绝缘足以耐受规定的电压；DL/T1010.2—2006
一在交流和直流情况下，局部放电的起始和熄灭电压应大于阀在稳态运行中出现的最高电压；一过电压保护触发系统（如有）可按预设定值动作；在运行条件下晶闸管有足够的电压变化（dv/dt）能力。4.2.2运行试验
验证阀的设计在正常和异常重复情况以及暂态故障情况下，耐受电压电流联合强度的能力。在规定的条件下，试验应验证；阅运行正常：
-开通、关断时电压电流强度都在晶闸管和其他内部电路允许范围内：一水冷系统的流量适宜，无元件过热：一阀有足够的过电流耐受能力。4.2.3电磁干扰试验
验证阅抗电磁干扰的能力。
4.2.4出厂试验
检验阀制造的正确性。试验应验证：用于阀体的全部材料、部件和分立组件装配正确：阀设备的预期功能和预定的参数都在可接受范围之内；一晶闸管级和阀或阀段应具备的耐受电压能力。4.2.5选项试验
选项试验是按供需双方协议进行的附加试验，目的与4.2.2相同。4.3型式试验和选项试验的原则
应采用以下指导原则：
为了验证阅的设计满足规定的要求，型式试验应至少在一个阅或在适当数量的阀段上进行，且所有型式试验应在同一个阀或阀段上进行：某些型式试验既可在完整阀，也可在阀段上进行，如表1所示；对于在阀段上进行的型式试验，所试验的晶闸管级总数不少于一个阀中晶闸管级的数量；用于型式试验的阀或阀段应先通过全部出厂试验。在全部型式试验完成后，阀和阀段应按出厂试验的标准再次检验：
试验选样应是随机的：
绝缘强度试验按照GB/T16927.1和GB/T16927.2中适用的部分进行：单项试验可按任意顺序进行；
如能证明阀与以前试验的阀相似，供方可提交以前经证实的型式试验报告（至少要等同于合同规定要求）以取代型式试验。
4.4试验条件
4.4.1通则
绝缘强度试验应在组装完毕的阀上进行，而某些运行试验既可在整个阀上进行，也可在阅段上进行。可在阀段上进行的试验项目如表1所示。4.4.1.1绝缘强度试验
试验时，阀应组装上除避雷器以外的全部辅助部件，阀电子单元加电，且水冷系统处于实际运行条件下。对于不是试验对象的阀结构中的金属部分（或多重阀单元中的其他阀），试验前应短接在一起并33
DL/T1010.2—2006
接地。
试验中采用GB311.1中交流工频和雷电冲击的标准值，并执行GB/T16927的标准步骤。当不符合标准规定试验条件时，应采用现场空气密度校正系数ka。ka的值按下式确定：kg = Pix273+t
P2~273+
式中：
P1-—试验室环境大气压力，Pa；t
试验室环境空气温度，℃；
标准参考大气压101.3kPa（即1013mbar）校正到设备安装地点的海拔高度后的值；t2——设计的阀厅最高空气温度，℃。电压校正公式如下：
U=kgxU。
式中：
Uo标准中规定的耐压试验电压值，V；U一一在非标准情况下，校正后电压值，V。4.4.1.2运行试验
在条件允许的情况下，应对整个晶闸管阀进行试验。但在任何情况下，试验阀段的串联晶闸管级数都不能少于3级。
试验时水冷系统的工况除应与实际运行时相同外，还应将流量和温度设置在最不利的值下对阀段进行考验。如果试验中不具备这些条件，可由供需双方协议采用一个修正系数。4.4.2试验中阀的温度
4.4.2.1绝缘强度试验时的阅温度试验应在室温下进行。
4.4.2.2运行试验时的阀温度
除非另有规定，试验应在实际运行中可能产生的最高元件温度的条件下进行。如果几个部件不能达到温度的最高时，需要在不同条件下进行。4.4.3穴余晶闸管级
4.4.3.1绝缘强度试验
除非另有规定，短接允余晶闸管级，对整个阀进行试验。4.4.3.2运行试验
运行试验中，亢余晶闸管级不应被短接。试验电压和回路阻抗应根据比例系数k。进行调整。k,
式中：
被试品的总的串联晶闸管级数；阀的总的串联晶闸管级数；
阀的总的穴余晶闸管级数。
注：如果阀的晶闸管级数比较少，亢余级数在总级数中占有较大比例，可能会导致阀中的某些组件承受强度过大。这时可以仍将穴余晶闸管级短接，但试验电压和回路阻抗不再按照比例系数,进行调整。4.5型式试验中允许故障的元件数量阀和阀段每次试验前应进行检查。任何预先的校核试验以及每项型式试验后也应进行检查，以确定在试验过程中是否有晶闸管或辅助元件损坏。型式试验中发现的损坏晶闸管或辅助元件在进行另一项试34
验之前应修复。
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在任何型式试验中允许一个晶闸管级短路损坏。如果某项型式试验项目之后发现有一个晶闻管级短路，则应修复失效级，重复该项试验（见EC60700-1：2003）。整个型式试验总共只允许两个晶闸管级短路损坏。
除短路级故障外，在型式试验过程中和事后检验出来的有故障但未导致该级短路的晶闸管级总数不超过两级。
在全部型式试验完成之后，短路故障晶闸管级和其他故障晶闸管级的分布大体上应该是随机的，不应显示有任何设计上的缺陷。
4.6试验结果的文件要求
4.6.1试验报告
供方应提供阀或阀段全部型式试验的鉴定性试验报告。供方应提供常规试验结果的记录。4.6.2型式试验报告的内容
晶闸管阀应具备型式试验报告。报告应包括：a）一般性数据，如：
1）被试设备的标识（如类型、额定参数、图号、制造序号等）：2）被试品主要部件标识（如晶闸管、阀电抗器、印刷电路板等）：3）试验场所的名称和地点；
4）必要的相关环境条件（如温度、湿度、绝缘强度试验时的大气压力等）；5）参考的试验规范；
6）试验日期；
7）负责人姓名和签名；
8）需方监造员（如有）的签名和其得到授权的证据（如要求）。b）用于特别试验具体试验电源（如冲击电压发生器、直流电压源等）的描述，比如制造厂名、额定参数、特性等。
c）测量仪器说明，包括保证精度及最后校验日期等。d）每项试验安排的详细信息（如电路图)。e）试验步骤的说明。
f）经同意的偏差或放弃意见。
g）结果列表，包括照片、示波图及图形等。h）元件故障及其他不正常事件的报告。i）试验结论。
5TCR和TSR阀的型式试验
5.1阀端对地的绝缘强度试验
试验时每个晶闸管级应短接。
对于多重阀单元（MVU）中的阅，同一结构中其他阀的每个晶闸管级应短接并接地。试验应对多重阀单元的每个阀分别进行，除非多重阀单元的机械结构布局使之不必要。5.1.1交流电压试验
5.1.1.1试验目的
见4.2.1.1。
5.1.1.2试验值和波形
短时工频耐受电压Utsl及局部放电试验电压Us2可按表2确定。35
DL/T1010.2—2006
额定电压
(有效值，kV）
66 (63)
试验步骤
表2阀端对地交流电压试验电压推荐值短时工须耐受电压Ua1
(有效值，kv）
在阀端和地之间，按照规定的时间段施加规定的U和Uis2。a）调节电压，从50%Us升到100%Usl。b）保持电压为Usi1min。
c）降低电压到Uts2。
d）维持电压Urs210min，记录局部放电水平，降低电压到零。局部放电试验电压Us2
(有效值，kv）
e）如阀中对局部放电灵敏的元件已经单独得到试验验证，则在上一步d）的最后1min记录下来的周期局部放电峰值应不大于200pC。否则，周期局部放电峰值应不大于50pC。f）起始和熄灭电压的测量应按照GB/T7354进行。5.1.2雷电冲击试验
5.1.2.1试验目的
见4.2.1.1。
5.1.2.2试验值和波形
采用标准1.2/50us波形。
试验电压峰值应按表3确定。
表3阀端对地雷电冲击试验电压推荐值额定电压
(有效值，kv）
66 (63)
5.1.2.3试验步骤
对地冲击电压
(峰值，kV)
试验应分别将3次正极性和3次负极性雷电冲击施加到被短接的阀两端与地之间。5.2阀间绝缘强度试验（仅适用于多重阀单元）每个阀中的每个晶闸管级都应短接。试验应对相同结构中的任两个阀间的绝缘都进行验证，除非多重阀单元的机械结构布局使之不必要。
5.2.1交流电压试验
5.2.1.1试验目的
见4.2.1.1。
5.2.1.2试验值和波形
短时工频耐受电压Uts1和局部放电电压U见表2。5.2.2雷电冲击试验
5.2.2.1试验目的
见4.2.1.1。免费标准下载网bzxz
5.2.2.2试验值和波形
采用标准1.2/50μus波形。
试验电压的峰值见表3。
5.2.2.3试验步骤
试验应分别将3次正极性和3次负极性的冲击电压施加到各阀之间。DL/T1010.2-2006
5.3·阀端间绝缘强度试验
对于多重阀单元中的阀，这些试验只需在一个阀上进行。相同结构中其他阅的每个晶闸管级应短路并接地。
5.3.1交流电压试验
5.3.1.1试验目的
见4.2.1.2。
5.3.1.2试验值及波形
试验电压值Ue取决于阀的保护系统，并且等于Uivm和Uv12中的较小者。如果Urv11和Utv12都不能确定，则采用Utv130
Utv1由阀VBO保护触发门槛确定。Utv12由避雷器保护动作值确定。Uiv13由能够发生的最大暂时过电压值确定。Uev11、Urv12和Urv13按下列各式进行计算：ka.xU,
式中：
在配备VBO保护情况下阀端之间最大瞬时电压值，且恰好不会引起VBO保护触发U
系统的动作；
式中：
试验安全系数，kau=0.95。
Um2= kzxU
U2跨接在阀端间的避雷器（如配备）的保护电压：kg12
式中：
-试验安全系数，ksu=1.1。
Uma =k
在给定的最严重瞬时过压条件下，阀端间最大重复电压的峰值，包括熄灭过冲：U3
—试验安全系数，ks13=1.3。
注：上述试验可能因一些阀元件的过热而不能实现。在这种情况下，按供需双方的协议，1min交流耐压试验可由几37