【GB国家标准】 静止无功补偿装置 晶闸管阀的试验

本网站 发布时间: 2023-06-09 15:46:50
  • GB/T 20995-2020
  • 现行

基本信息

  • 标准号:

    GB/T 20995-2020

  • 标准名称:

    静止无功补偿装置 晶闸管阀的试验

  • 标准类别:

    国家标准(GB)

  • 标准状态:

    现行
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    简体中文
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GB/T 20995-2020.Static var compensators(SVC)一Testing of thyristor valves.
1范围
GB/T 20995规定了晶闸管阀的型式试验、出厂试验和选项试验。这些晶闸管阀适用于电力系统中的部分静止无功补偿装置(SVC),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)。本标准的要求既适用于单个阀单元(单相) ,也适用于多重阀单元(多相)。
GB/T 20995第4章~第7章详述了型式试验,即用以检验阀设计是否满足规定要求的试验。第8章概述了出厂试验,即用以判定制造质量的试验。第9章和第10章详述了选项试验,即型式试验和出厂试验以外的附加试验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC 60060(所有部分)高 压试验技术(High-voltage test techniques)
IEC 60060-1高 压试验技术第 1部分:一般定义及试验要求(High-voltage test techniques-Part 1:General definitions and test requirements)
IEC 60060-2高压试验技术 第2部分:测量系统( High-voltage test techniques- Part 2: Measuring systems)
IEC 60071(所有部分)绝缘 配合(Insulation co ordination)
IEC 60071-1:2006绝缘 配合第 1部分:定义.原则和规则(Insulation coordination-Part 1:Definitions, principles and rules)

标准内容标准内容

部分标准内容:

ICS 29.240.99;31.080.20
中华人民共和国国家标准
GB/T20995—2020/IEC61954:2017代替GB/T20995—2007
静止无功补偿装置
晶闽管阀的试验
Static var compensators(SVC)-Testing of thyristor valves(IEC61954:2017,IDT)
2020-12-14发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-07-01实施
1范围
2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一般要求,4
试验一览
型式试验和选项试验的实施导则试验条件
型式试验中允许故障的元件数量试验结果的文件
TCR和TSR阀的型式试验
阀端对地间的绝缘试验
阀间绝缘试验(仅适用于多重阀单元)阀端间绝缘试验…·
运行试验
TSC阀的型式试验
阀端对地绝缘试验
阀间绝缘试验(仅适用于多重阀单元)·阀端间绝缘试验
运行试验·
电磁干扰试验
试验目的
试验步骤
出厂试验·
外观检查
连接检查
均压/阻尼回路检查
耐受电压检查:
辅助设备检查
触发检查…
冷却系统压力试验
局部放电试验
TCR和TSR阀的选项试验
过电流试验
-rrKaeerKAca-
GB/T20995—2020/IEC61954:20178
GB/T20995—2020/IEC61954:20179.2
恢复期暂态正向电压试验
9.3非周期触发试验
10TSC阀的选项试验
10.1恢复期暂态正向电压试验
非周期触发试验
-rKaeerkca-
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T209952020/IEC61954:2017
本标准代替GB/T20995一2007《输配电系统的电力电子技术静止无功补偿装置用晶闸管阀的试验》,与GB/T20995一2007相比,主要技术变化如下:将标准中的悬置段增加了条标题;增加了“试品一般是一个阀或适当等效数量的阀段”(见4.2.6);删除了“某些型式试验既可在完整阀上也可在阀组件上进行,见表1”(见2007年版的4.3);一—删除了“可在阀组件上进行的试验项目见表1。”(见2007年版的4.4.1);增加了“大气修正”(见4.4.1.2);增加了“工业经验发现,即使再仔细地设计阀,也不可能避免运行中晶闸管级部件偶然的随机故障。尽管这些故障可能与应力相关,但在引起故障的程度上是随机的,或者说不能预测故障率与应力的关系。或没有经得起检验的精确定量。对阀或阀段作型式试验时,在短期内,施加的多重应力一般相当于阀在其全部寿命期间可能会耐受到的少数几次最坏的应力。考虑到上述情况,只要故障是随机的,且不表示任何典型的设计缺陷,下面所列型式试验项自成功的判据中允许型式试验时有少量的晶闸管级故障。”(见4.5);-增加了“表2型式试验中允许故障的晶闸管级数量”(见4.5);增加了“大约10s内”,将降低电压至U2”修改为降低电压至从100%U至U”(见5.1.2.3,2007年版的5.1.1.3);
-增加了“大约10s内”(见5.2.2.3);-将“等于Ut和Ut12中的较小者”改为“等于Utv11、Utv12和Uv13的最小者”,试验系数ks13由“1.3”改为“1.15”(见5.3.2.2,2007年版的5.3.1.2);-增加了“大约10s内”(见5.3.2.3);将试验系数k。由“1.3”改为“1.15”(见5.3.3.2,2007年版的5.3.2.2);删除了“上述三个试验根据设计确定。特定的附加条件如下:”及其附加试验1和试验2的内容(见2007年版的5.3.2.3);
一将“电流过零前0.2ms到过零后1ms之间”修改为“晶闸管关断时电流过零前0.2ms到过零后1ms之间”(见5.4.1.2,2007年版的5.4.1.2);一删除了“这项试验应在一个完整的阀或阀组件上进行”,增加了“试验安全系数为0.95”(见5.4.2.2,2007年版的5.4.2.2);删除了“这项试验应在一个完整的阀或阀组件上进行”(见2007年版的5.4.3.2);将\3h试验电压U2”修改为\10min试验电压Ua2”。试验电压公式修改为Ume2=k2XUaXsin(2元ft),试验系数k2由\1.2\修改为\1.15”(见6.1.2.2,2007年版的6.1.1.2);增加了“在大约10s内”,删除了最后五行内容(见6.1.2.3,2007年版的6.1.1.3);将“U2(ac)=k×(Uac2+Udem2)//2”修改为\U2(ae)=k×Uac2//2”,增加了“在大约10s内”,增加了“试验应对直流电压的正负极性分别进行。1)在大约10s内,调节电压从Uu(de)的50%升压到100%;2)维持Uu(d)1min;3)降低电压至零。\(见6.1.2.4,2007年版的6.1.1.4);将\3h试验电压Utw2”改为“10min试验电压Uvz”。电压公式改为Utw2=ks2×Uac2Xsin(2元ft),在U.e2的定义中删除了“不包括直流分量”(见6.2.2.2,2007年版的6.2.1.2);增加了“在大约10s内”,删除最后五行内容(见6.2.2.3,2007年版的6.2.1.3);-riKacerKAca-
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GB/T20995—2020/IEC619542017一增加了“在大约10 s内”,修改了b)中的公式,增加了“试验应对直流电压的正负极性分别进行。1)在大约10s内,调节电压从Uu(de)的50%升到100%;2)维持Uu(de)1min;3)降低电压至零。”(见6.2.2.4,2007年版的6.2.1.4));将“试验应将3次正极性和3次负极性雷电冲击分别施加到被短接的阀两端与地之间”修改为“试验应在阀间施加3次正极性和3次负极性雷电冲击电压”(见6.2.3.3,2007年版的6.2.2.3);将试验系数k由“1.3”修改为“1.15”,将“30min试验电压Uv2”修改为“10min试验电压U2”,修改了试验电压公式,Uac的定义由“稳态运行时的最大线电压的峰值”修改为“阀端间最高稳态运行电压的峰值”,试验系数k2由“1.2”修改为“1.15”(见6.3.2.2,2007年版的6.3.1.2);
—增加了在大约10s内”,将“维持电压Utwz30min”修改为维持电压Uw210min”(见6.3.2.32007年版的6.3.1.3);
增加了“在大约10s内”,以及“试验应对直流电压的正负极性分别进行。1)在大约10s内,调节电压从Uti(de)的50%升到100%;2)维持Uu(de)1min;3)降低电压至零。”(见6.3.2.4);将试验系数k,由“1.3”修改为“1.15”(见6.3.3.2,2007年版的6.3.2.2);删除了“过电流试验可由振荡电路实现,其电路由电抗器、电容器和给它们供电的工频电源组成,或者通过合适的合成试验回路实现。”(见2007年版的6.4.1.2.3);删除了“试验应该在两个方向导通的晶闸管串上进行。”(见2007年版的6.4.1.2.3);一删除了“试验可在完整阀或阀组件上进行”,增加了“试验安全系数为0.95。”(见6.4.2.2,2007年版的6.4.2.2);
增加了“局部放电试验”(见8.9);增加了对于在阀段上进行的试验,电压Uta幅值应根据4.4.3.2按比例缩放。”(见9.2.2);增加了“当电压达到Utav2时阀被触发导通”,将试验系数k,由“1.3”修改为“1.15”(见9.3.2);增加了“对于在阀段上进行的试验,电压Us幅值应根据4.4.3.2按比例缩放。”(见10.1.2);-将“Ucms——按GB311.1一1997,或由绝缘配合研究确定的预计操作冲击电压值;”修改为“Ucs——由绝缘配合研究确定的操作冲击电压水平”,将试验系数k,由“1.3”修改为“1.15”(见10.2.2,2007年版的10.2.2);将“阀应在操作冲击电压峰值处被触发导通”修改为“阀应在电压峰值达到U?时被触发导通”(见10.2.3,2007年版的10.2.3)。本标准使用翻译法等同采用IEC61954:2017《静止无功补偿装置晶闸管阀的试验》。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T311(所有部分)绝缘配合[IEC60071(所有部分)];GB/T311.1一2012绝缘配合第1部分:定义、原则和规则(IEC60071-1:2006,MOD);GB/T7354—2018高电压试验技术局部放电测量(IEC60270:2000,MOD);GB/T16927(所有部分)高压试验技术[IEC60060(所有部分)];GB/T16927.1一2011高压试验技术第1部分:一般定义及试验要求(IEC60060-1:2010,MOD);
高压试验技术第2部分:测量系统(IEC60060-2:2010,MOD);GB/T16927.2-—20137
7高压直流输电晶闸管阀第1部分:电气试验(IEC60700-1:1998,GB/T20990.1-—2007
-GB/T28563—2012士800kV特高压直流输电用晶闸管阀电气试验(IEC60700-1:2008MOD)。
本标准还做了下列编辑性修改:将“Utal”勘误为\Um”(见5.3.2.3);IN
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GB/T20995—2020/IEC61954:2017将“上述d)”勘误为上述4)”(见6.1.2.4、6.2.2.4和6.3.2.4)。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电力电子系统和设备标准化技术委员会(SAC/TC60)归口。本标准起草单位:全球能源互联网研究院有限公司、西安高压电器研究院有限责任公司、南方电网科学研究院有限责任公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司、许继电气股份有限公司、清华大学、南京南瑞继保电气有限公司、西安西电电力系统有限公司、西安电力电子技术研究所、国网经济技术研究院有限公司、中电普瑞科技有限公司。本标准主要起草人:王高勇、许钒、魏伟、唐金昆、李娟、杨晓辉、陈赤汉、马元社、蔚红旗、黄永瑞、余占清、李媛、孙梅、郝致远、周会高、朱宁辉、徐子萌、董添华、张腾。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:-GB/T20995—2007。
rrKaeerkAca-
1范围
GB/T20995—2020/IEC61954:2017静正无功补偿装置
晶闽管阀的试验
本标准规定了晶闸管阀的型式试验、出厂试验和选项试验。这些晶闻管阀适用于电力系统中的部分静止无功补偿装置(SVC),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)。本标准的要求既适用于单个阀单元(单相),也适用于多重阀单元(多相)。本标准第4章~第7章详述了型式试验,即用以检验阀设计是否满足规定要求的试验。第8章概述了出厂试验,即用以判定制造质量的试验。第9章和第10章详述了选项试验,即型式试验和出厂试验以外的附加试验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。IEC60060(所有部分)高压试验技术(High-voltagetesttechniques)IEC60060-1高压试验技术第1部分:一般定义及试验要求(High-voltagetesttechniquesPartl:General definitions and test requirements)IEC60060-2高压试验技术第2部分:测量系统(High-voltagetesttechniques-Part2:Meas-uring systems)
IEC60071(所有部分)绝缘配合(Insulationco-ordination)IEC60071-1:2006绝缘配合第1部分:定义、原则和规则(Insulationco-ordination—Part1:Definitions,principles and rules)IEC60071-1:2006/AMD1:2010
IEC60270高压试验技术局部放电测量(High-voltagetesttechniquesPartial dischargemeasurements)
IEC60700-1:2015高压直流输电晶闸管阀第1部分:电气试验[Thyristorvalvesforhigh-volt-age direct current (HVDC) power transmission-Part 1:Electrical testing.3术语和定义wwW.bzxz.Net
下列术语和定义适用于本文件,3.1
晶闸管级thyristorlevel
晶闸管阀的组成部分,由一个晶闸管或者多个并联或反并联的晶闸管与紧靠它们的辅助设备及电抗器(如有)构成。
晶闸管(串联)串thyristor(series)string构成晶闸管阀的同一方向的串联晶闸管。1
-riKacerKAca-
GB/T20995-—2020/IEC61954:20173.3
阀电抗器valvereactor
组合在某些阀中用于限制应力的电抗器。注:试验时,它们被视为阀的一个组成部分。3.4
valvesection
由多个晶闸管和其他部件构成的电气组合。它按比例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,可用于试验。3.5
晶闸管阀thyristorvalve
多个晶闸管级的电气和机械组合,包含所有联结、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的机械结构。3.7
备valvebaseelectronics;VBE
阀基电子设备
处在地电位的电子单元,它是SVC控制系统与晶闸管阀之间的接口。3.8
多重阀单元multiplevalveunit;MVU组装在同一个机械结构之中、试验时不可分开的多个阀(如:三相阀)。3.9
余晶闸管级redundantthyristorlevels晶闸管阀中可从外部或内部被短接的最大晶闸管级数,且由型式试验证明其短接后不会影响阀的安全运行。如果故障晶闸管级数超过这个值,需要阀停止工作,并更换故障晶闸管,或承受故障增大的风险。
电压转折保护voltagebreakoverprotection;VBOprotection晶闸管的一种过电压保护方法,当过电压达到预定电压值时使之触发开通。4型式试验、出厂试验和选项试验的一般要求4.1试验一览
表1给出了后文条款和子条款所列的试验项目。表1试验列表
阀端对地绝缘试验(型式试验)交流电压试验
交流-直流电压试验
TCR/TSR
章条号
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雷电冲击试验
阀间绝缘试验(仅对多重阀单元)(型式试验)交流电压试验
交流-直流电压试验
雷电冲击试验
阀端间绝缘试验(型式试验)
交流电压试验
交流-直流电压试验
操作冲击试验
运行试验(型式试验)
周期触发和关断试验
过电流试验
最小交流电压试验
温升试验
电磁干扰试验(型式试验)
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
耐受电压检查
辅助设备检查
触发检查
冷却系统压力试验
局部放电试验
选项试验
过电流试验
恢复期暂态正向电压试验
非周期触发试验
表1(续)
TCR/TSR
KaeerkAca-
章条号
GB/T20995—2020/IEC61954:2017试品
多重阀单元
多重阀单元
多重阀单元
阀或阀段
阀或阀段
阀或阀段
阀或阀段
阀或阀段
阀或阀段
GB/T20995—2020/IEC61954:20174.2试品
4.2.1概述
所述试验适用于阀(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、触发和监测回路。为了展示阀的正确功能,其他设备诸如阀控制保护和阀基电子单元在阀试验中是必备的,但它们自身不是试验对象4.2.2绝缘试验
4.2.2.1概述
规定的绝缘试验如下:
交流电压;
交流和直流联合电压(仅对TSC):冲击电压。
考虑到与其他设备的标准化,试验包括阀端对地以及多重阀单元相间的雷电冲击试验。对于阀端间冲击试验仅规定了操作冲击试验。4.2.2.2阀结构试验
规定了阀(阀端子短接)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:有足够的间隙距离防止闪络;
一阀结构、冷却管路、光导以及脉冲传输及分配系统的其他绝缘部件,没有破坏性放电;一一在交流和直流情况下,局部放电的起始电压和熄灭电压高于阀结构的最高稳态运行电压。4.2.2.3阀端间试验
此项试验是为了验证设计的阀端子之间耐受过电压的能力,试验应验证提供足够的内部绝缘使阀能耐受规定的电压:在交流和直流情况下,局部放电的起始电压和熄灭电压高于阀端间的最高稳态运行电压,过电压保护触发系统(如有)按预定值动作;在运行条件下晶闸管有足够的du/dt能力(在大多数情况下,规定的试验足以满足要求,但在某些例外情况下可要求附加试验)。4.2.3运行试验
此项试验是为了验证阀的设计在正常和可重复的异常工况以及在暂态故障工况下,耐受电压电流联合应力的能力,在规定的条件下试验应验证:阀功能正常;
-开通、关断时电压电流应力均在晶闸管和其他内部回路允许范围内;冷却量供应适宜,无元件过热;—阀有足够的过电流耐受能力。4.2.4电磁干扰试验
此项试验是为了验证阀对于来自阀的内部和外部电磁干扰所具有的抗干扰能力。通常对电磁干扰的抗干扰能力可在其他试验过程中通过对阀的监测来验证。4
rKaeerkAca-
4.2.5出厂试验
试验目的是检验制造正确性,出厂试验应验证:-用于阀体的全部材料、部件和分装装配正确;阀设备的预期功能和预定参数都在可接受的限值内;一晶闸管级和阀或阀段具备必要的电压耐受能力;一产品达到了一致性和均匀性。4.2.6选项试验
GB/T20995—2020/IEC61954:2017选项试验是按卖方、买方协议进行的附加试验,目的与4.2.3运行试验相同。试品一般是一个阀或适当等效数量的阀段。
3型式试验和选项试验的实施导则4.3
应采用以下原则:
按照规定,型式试验至少应在一个阀或在适当数量的阀段上进行,如表1所示(见4.1),以验证阀设计满足规定的要求。所有型式试验应在相同阀或阀段上进行。如果可证明阀与以前试验的阀相似,卖方可提交任一份以前认证性型式试验报告(至少要等同于合同规定要求)以替代型式试验一一对于在阀段上进行的型式试验,试验的晶闻管级总数应不少于一个阀中晶闻管级的数量。一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。
一型式试验选样应是随机的
绝缘试验应按照IEC60060-1和IEC60060-2中适用的部分进行。一单项试验可按任意顺序进行。注:如在绝缘型式试验程序末尾进行涉及局部放电测量的试验,可增加试验的可信度。4.4试验条件
4.4.1概述
4.4.1.1绝缘试验试品
绝缘试验应在组装完毕的完整阀上进行,而某些运行试验既可在整个阀上进行也可在阀段上进行。阀应装配除避雷器(如有)以外的全部辅助部件。除非另有规定,阀电子单元应带电。应特别说明的是,除了流速和防冻液含量可减少外,冷却和绝缘的液体应处于等效运行工况(比如电导率)的条件。若阀结构外的任何对象或设备有必要在试验中正确地反映其应力,它也应在试验中呈现或予以模拟。对于阀结构的金属部分(或多重阀单元中的其他阀),如果不是试验的对象,应短接在一起并接地,使之适合于所做的试验。
4.4.1.2大气修正
根据IEC60060-1中有关条款的规定,对试验电压应进行大气修正,应进行修正的参考条件如下:天气压力:
如果晶闸管阀试验部分的绝缘配合依据IEC60071-1规定的标准额定耐受电压,则修正系数仅适用于海拔超过1000m的情况。因此,如果设备的安装地点海拔a,不超过1000m,则应使用标准大气压(b。=101.3kPa),而不对海拔进行修正。如果a,大于1000m,则按照5
-riKacerKAca-
GB/T20995—2020/IEC61954:2017IEC60071-1的标准程序,将参考大气压力b。替换为对应于海拔1000m(b1000m)的大气压力。如果晶闸管阀试验部分的绝缘配合不是依据IEC60071-1中规定的标准额定耐受电压,则使用参考大气压力b。(b。=101.3kPa),按照IEC60060-1的标准程序执行。-温度:
设计的阀厅最高空气温度(℃)。湿度:
设计的阀厅最低绝对湿度(g/m)。卖方应规定所用的数值。
当按本标准确定非标准试验水平时,应采用现场空气密度校正系数kd。按式(1)确定kd的值:
b1×273+T2
ka%×273+T
式中:
b1——实验室环境大气压力,单位为帕斯卡(Pa);T—实验室环境空气温度,单位为摄氏度(℃);.....(1)
b2——标准参考大气压101.3×1000Pa(即1013mbar),设备安装地点的海拔,参照本参数修正;T一设计的阀厅最高空气温度,单位为摄氏度(℃)。校正因子不宜用于阀端间的绝缘试验,也不应用于主要目的是检查内部绝缘和局部放电的长期绝缘试验。
4.4.1.3运行试验
在条件允许的情况下,应对整个晶闻管阀进行试验,这主要应根据晶闸管阀的设计和试验设备来确定。当对由5级或更多串联品闸管级组成的阀段进行试验时,本标准规定的试验是有效的。如果试验晶闸管级数少于5级,则应有附加的安全系数。在任何情况下,试验阀段的串联晶闸管级数都不应少于3级。
运行试验可在与运行频率不同的工频下进行,例如用50Hz代替60Hz。些运行应力如开关损耗或短路电流的\t在试验中就会受到实际工频的影响。在这种情况下,这些试验条件应评估并做适当的改动以保证阀耐受应力至少等同于采用实际运行频率所做试验时的应力。冷却剂所处的工况应等效实际工况。试验的流量和温度应设置为最不利的值,防冻液的配比容量应尽可能与实际运行时相当。如果试验中不具备这些条件,应由买卖双方协议采用一个修正系数。运行试验不需要进行大气修正。4.4.2试验时阀的温度
4.4.2.1绝缘试验时阀的温度
除非另有规定,试验应在室温下进行。4.4.2.2运行试验时阀的温度
除非另有规定,试验应在实际运行中可能产生的元件最高温度的条件下进行。如果部分部件需要通过试验验证,则可能需要在不同条件下进行相同的试验。4.4.3穴余晶闸管级
4.4.3.1绝缘试验
除非另有规定,在整个阀上进行的绝缘试验中,余品闸管级应短接。6
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