高壓靜止無功補償裝置閥試驗0610105藍元良

1、DL中華人民共和國電力行業(yè)標準DL xxxx-200x高壓靜止無功補償裝置第2部分 晶閘管閥的試驗High-voltage static VAR compensatorPart 2 Testingof Thyristor Valves（送審稿）200x-xx-xx發(fā)布 200x-xx-xx實施中華人民共和國電力行業(yè)發(fā)布前 言本標準是“高壓靜止型無功補償裝置”系列標準中第2部分，該系列標準分為5個部分：DL xxxx-200x 第1部分：系統(tǒng)設計 第2部分：晶閘管閥的試驗 第3部分：控制系統(tǒng) 第4部分：現(xiàn)場試驗 第5部分：密閉式水冷卻裝置本標準主要參照采用了國際電工委員會（IEC）標準IEC 6

2、1954的內(nèi)容，并總結多年來的實際工程經(jīng)驗編寫而成，對其中只規(guī)定了范圍的數(shù)據(jù)，給出具體量值。本標準由中國電力科學研究院提出。本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會歸口。本標準起草單位： 主要起草單位：中國電力科學研究院 參加起草單位： 本標準主要起草人： 本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化部負責解釋。DL xxxx-200x目 錄1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術語14 型式試驗、出廠試驗和選項試驗的共同要求24.1 試驗一覽表24.2 試驗目的34.3 型式試驗和選項試驗的導則4試驗條件44.5 型式試驗中允許故障的元件數(shù)量54.6 試驗結果的文檔65 TCR和TSR閥的型式試驗65.1 閥端對地間的絕

3、緣強度試驗65.2 閥間絕緣強度試驗（僅用于MVU）75.3 閥端間的絕緣試驗85.4 運行試驗116 TSC閥的型式試驗126.1 閥端對地絕緣強度試驗126.2 閥間絕緣強度試驗126.3 閥端間絕緣強度試驗136.4 運行試驗167 電磁干擾197.1 試驗目的197.2 試驗步驟198 出廠試驗208.1 外觀檢查208.2 連接檢查208.3 均壓/阻尼回路檢查208.4 耐受電壓檢查208.5 輔助設備檢查208.6 觸發(fā)檢查208.7 冷卻系統(tǒng)壓力試驗209 TCR和TSR閥的選項試驗209.1 過電流試驗209.2 恢復期間瞬時正向電壓試驗219.3 非周期觸發(fā)試驗2210 T

4、SC閥的選項試驗2310.1 恢復期間瞬時正向電壓試驗2310.2 非周期觸發(fā)試驗23發(fā) 布中華人民共和國電力行業(yè)標準DL xxxx-200x高壓靜止無功補償裝置 第2部分 晶閘管閥的試驗1 范圍本標準規(guī)定了6kV66kV電壓等級的靜止無功補償裝置（SVC）的晶閘管閥試驗。第4章到第7章詳述型式試驗，即用以檢驗閥設計是否滿足規(guī)定要求的試驗。第8章概述出廠試驗，即用以判定制造質(zhì)量的試驗。第9章和第10章詳述選項試驗，即型式試驗和出廠試驗以外的附加試驗。本標準所涉及的內(nèi)容包括晶閘管閥的高壓部分、晶閘管級和它的均壓吸收電路、觸發(fā)用電源和閥控制及保護等有關部分。這些晶閘管閥適用于輸配電系統(tǒng)用靜止無功補

5、償器（SVC）的組成部分即晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電抗器（TSR）和晶閘管投切電容器（TSC）。本標準主要應用于單個閥單元（單相），也適用于多重閥單元（多相），低壓閥試驗可參照此標準。2 規(guī)范性引用文件下列標準所包含的條文，通過在本標準的引用而構成本標準的條款。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。高壓輸變電設備的絕緣配合（IEC 71-1-1993，NEQ）絕緣配合 第2部分：高壓輸變電設備的絕緣配合使用導則（IEC 60071-2-1996，EQV）GB/T 7354-2003局部放電測量（IEC 60270-

6、2000，IDT）高電壓試驗技術 第一部分：一般試驗要求（IEC 60-1-1989，EQV）高電壓試驗技術 第二部分：測量系統(tǒng)（IEC 60-2-1994，EQV）GB/T ××××.1-200×GB/T ××××-200×高壓直流輸電晶閘管閥 第一部分：電氣試驗（IEC 60700-1-1998，EQV）輸配電系統(tǒng)的電力電子技術靜止無功補償器用晶閘管閥的試驗IEC 60071-3-1998絕緣配合 第三部分：相間絕緣配合、原理、規(guī)則和應用導則IEC 61954-2003Power elect

7、ronic for electrical transmission and distribution systems- Testing of thyristor valves for static VAR compensators3 術語本標準采用了下面的術語。3.1 晶閘管級 thyristor level晶閘管閥的組成部分，由一個晶閘管或者多個同向或反向并聯(lián)的晶閘管構成，包括其鄰近的輔助電路和電抗器（如有）。3.2 晶閘管閥 thyristor valve晶閘管級的電氣和機械聯(lián)合組合體，配有所有連結、輔助部件和機械結構，它可與SVC每相的電抗器或電容器相串聯(lián)。3.3 閥結構 valve s

8、tructure將閥與地電位或閥與閥之間的絕緣保持在適當?shù)乃缴系臋C械結構。3.4 閥段 valve section由數(shù)個晶閘管和其它組件構成的電氣組合，能用于試驗。它呈現(xiàn)與完整閥相同的電氣特性，但只具有其部分電壓阻斷能力。3.5閥基電子單元 valve base electronics; VBE處在地電位的電子單元，它是SVC控制系統(tǒng)與晶閘管閥之間的接口。3.6均壓電路 grade circuits與各晶閘管級并聯(lián)的電路，用以使各串聯(lián)級的電壓分布均勻，同時吸收由于不均衡觸發(fā)產(chǎn)生的電荷。3.7電壓擊穿（VBO）保護 voltage breakover protection晶閘管的一種過電壓保護

9、方法，當過電壓達到預定電壓值時使之開通。晶閘管電子電路（TE） Thyristor electronics在閥電位上執(zhí)行控制功能的電子電路。接受閥基電子的控制信號，并向閥基電子回報閥反饋的信息，同時提供電子電路的電源。3.9 冗余晶閘管級 redundant thyristor levels 晶閘管閥中可以被短接，而仍能滿足閥規(guī)定的型式試驗要求的晶閘管級。3.10 多重閥單元 multiple valve unit; MVU 幾個閥組裝在同一個機械結構之中，不允許分開試驗（如：三相閥）。4型式試驗、出廠試驗和選項試驗的共同要求4.1 試驗一覽表SVC閥的試驗分為型式試驗、出廠試驗和選項試驗。表

10、1中列出TCR、TSR和TSC閥的試驗項目、試驗分類以及所在的條款號。表1 SVC晶閘管閥試驗項目表試驗條款和子條款試驗對象TCR/TSRTSC閥端對地絕緣強度試驗交流電壓試驗閥交流-直流電壓試驗閥雷電沖擊試驗閥閥間絕緣強度試驗（僅對多重閥單元）交流電壓試驗多重閥單元交流-直流電壓試驗多重閥單元雷電沖擊試驗多重閥單元閥端間絕緣強度試驗交流電壓試驗閥交流-直流電壓試驗閥操作沖擊試驗閥運行試驗周期觸發(fā)及熄滅試驗閥或閥段過電流試驗閥或閥段最小交流電壓試驗閥或閥段溫升試驗閥或閥段電磁干擾操作沖擊試驗閥非周期觸發(fā)試驗閥出廠試驗外觀檢查連接檢查均壓/阻尼回路檢查耐壓檢查輔助部件檢查觸發(fā)檢查冷卻系統(tǒng)壓力試驗

11、選項試驗過電流試驗閥或閥段恢復期間瞬時正向電壓試驗閥或閥段非周期觸發(fā)試驗 閥 試驗目的 以下所規(guī)定的試驗適用于閥（或閥段）、閥結構以及分布在閥結構之內(nèi)或者連接在閥結構與地之間的冷卻系統(tǒng)、觸發(fā)和監(jiān)控電路及其連接光纖。閥控制系統(tǒng)和閥基電子單元等設備在閥試驗中是必須的，但它們自身不是試驗對象。絕緣強度試驗應進行以下絕緣強度試驗：交流電壓；交流和直流疊加電壓（僅對TSC閥）；沖擊電壓。4.2.1.1閥結構試驗規(guī)定了閥（其閥端短接）對地以及多重閥單元的閥間電壓耐受能力要求的試驗。試驗應驗證：有足夠的距離防止閃絡；閥結構（包括冷卻管路、光纖以及脈沖傳輸及分配系統(tǒng)的其它絕緣部件），沒有擊穿放電；在交流和直流

12、情況下，局部放電的起始和熄滅電壓應大于閥結構在穩(wěn)態(tài)運行中出現(xiàn)的最高電壓。閥端間試驗驗證設計的閥端子之間耐受過電壓的能力。試驗應驗證：使閥的內(nèi)部絕緣足以耐受規(guī)定的電壓；在交流和直流情況下，局部放電的起始和熄滅電壓應大于閥在穩(wěn)態(tài)運行中出現(xiàn)的最高電 壓；過電壓保護觸發(fā)系統(tǒng)(如有)可按預設定值動作；在運行條件下晶閘管有足夠的dv/dt能力。運行試驗驗證閥的設計在正常和異常重復情況以及在暫態(tài)故障情況下，耐受電壓電流聯(lián)合強度的能力。在規(guī)定的條件下，試驗應驗證：閥運行正常；開通、關斷時電壓電流強度都在晶閘管和其它內(nèi)部電路允許范圍內(nèi)；水冷系統(tǒng)的流量適宜，無元件過熱；閥有足夠的過電流耐受能力。4.2.3電磁干擾

13、試驗驗證閥抗電磁干擾的能力。4.2.4出廠試驗檢驗閥制造的正確性，試驗應驗證：用于閥體的全部材料、部件和分立組件裝配正確；閥設備的預期功能和預定的參數(shù)都在可接受范圍之內(nèi)；晶閘管級和閥或閥段應具備的耐受電壓能力。4.2.5選項試驗選項試驗是按買賣雙方協(xié)議進行的附加試驗，目的與本標準4.2.2條款相同。4.3 型式試驗和選項試驗的原則應采用以下指導原則：為了驗證閥的設計滿足規(guī)定的要求，型式試驗應至少在一個閥或在適當數(shù)量的閥段上進行，且所有型式試驗應在同一個閥或閥段上進行； 某些型式試驗既可在完整閥也可在閥段上進行，如表1所示；對于在閥段上進行的型式試驗，所試驗的晶閘管級總數(shù)不少于一個閥中晶閘管級的

14、數(shù)量； 用于型式試驗的閥或閥段應先通過全部出廠試驗。在全部型式試驗完成后，閥和閥段應按出廠試驗的標準再次檢驗； 試驗選樣應是隨機的； 絕緣強度試驗按照GB/T 16927.1-1997和GB/T 16927.2-1997中適用的部分進行；單項試驗可按任意順序進行；如能證明閥與以前試驗的閥相似，供應商可提交以前經(jīng)證實的型式試驗報告（至少要等同于合同規(guī)定要求）以取代型式試驗。4.4 試驗條件4通則絕緣強度試驗應在組裝完畢的閥上進行，而某些運行試驗既可在整個閥上進行也可在閥段上進行?？稍陂y段上進行的試驗項目如表1所示。絕緣強度試驗閥應組裝上除避雷器以外的全部輔助部件，閥電子單元加電，且水冷系統(tǒng)處于實

15、際運行條件下。對于不是試驗對象的閥結構中的金屬部分（或多重閥單元中的其它閥），試驗前應短接在一起并接地。試驗中采用GB 311.1中交流工頻和雷電沖擊的標準值，并執(zhí)行GB/T 16927的標準步驟。當不符合標準規(guī)定試驗條件時，應采用現(xiàn)場空氣密度校正系數(shù)kd。kd的值按下式確定： 式中：b1試驗室環(huán)境大氣壓力（N/m2） T1試驗室環(huán)境空氣溫度（）；b2標準參考大氣壓101.3 kN/m2（即101.3毫巴），校正到設備安裝地點的海拔高度；T2設計的閥廳最高空氣溫度（）。 校正公式如下：式中：Uo標準中規(guī)定的耐壓試驗電壓值（V）；U在非標準情況下，校正后電壓值（V）。運行試驗在條件允許的情況下，

16、應對整個晶閘管閥進行試驗。但在任何情況下，試驗閥段的串聯(lián)晶閘管級數(shù)都不能少于3級。試驗時水冷系統(tǒng)的工況除應與實際運行時相同外，還應將流量和溫度設置在最不利的值下對閥段進行考驗。如果試驗中不具備這些條件，可由買賣雙方協(xié)議采用一個修正系數(shù)。4試驗中閥的溫度絕緣強度試驗時的閥溫度試驗應在室溫下進行。運行試驗時的閥溫度除非另有規(guī)定，試驗應該在實際運行中可能產(chǎn)生的最高元件溫度的條件下進行。如果幾個部件不能達到溫度的最高時，則需要在不同條件下進行。4冗余晶閘管級絕緣強度試驗除非另有規(guī)定，短接冗余晶閘管級，對整個閥進行試驗。 運行試驗運行試驗中，冗余晶閘管級不應被短接。試驗電壓和回路阻抗應根據(jù)比例系數(shù)kn進

17、行調(diào)整。式中：Ntot 被試品的總的串聯(lián)晶閘管級數(shù)；Nt 閥的總的串聯(lián)晶閘管級數(shù)；Nr閥的總的冗余晶閘管級數(shù)。注：如果閥的晶閘管級數(shù)比較少，冗余級數(shù)在總級數(shù)中占有較大比例，可能會導致閥中的某些組件承受強度過大。這時可以在運行試驗中仍將冗余晶閘管級短接，但試驗電壓和回路阻抗不再按照比例系數(shù)kn進行調(diào)整。型式試驗中允許故障的元件數(shù)量閥和閥段每次試驗前應進行檢查。任何預先的校核試驗以及每項型式試驗后也應進行檢查以確定在試驗過程中是否有晶閘管或輔助元件損壞。型式試驗中發(fā)現(xiàn)的損壞晶閘管或輔助元件在進行另一項試驗之前應修復。在任何型式試驗中允許一個晶閘管級短路損壞。如果某項型式試驗項目之后發(fā)現(xiàn)有一個晶閘管

18、級短路，則應修復失效級，重復該項試驗（見GB/T ×××××.1-200×的4.4.1 b）。整個型式試驗總共只允許兩個晶閘管級短路損壞。除短路級故障外，在型式試驗過程中和事后檢驗出來的有故障但未導致該級短路的晶閘管級總數(shù)不超過兩級。在全部型式試驗完成之后短路故障晶閘管級和其它故障晶閘管級的分布應該大體上是隨機的，不應顯示有任何設計上的缺陷。4.6 試驗結果的文件要求4試驗報告供方應提供閥或閥段全部型式試驗的鑒定性試驗報告。供方應提供常規(guī)試驗結果的記錄。4型式試驗報告的內(nèi)容晶閘管閥應具備型式試驗報告。報告應包括：a) 一般性數(shù)據(jù)，如：

19、1) 被試設備的標識（如類型、額定參數(shù)、圖號、制造序號等）；2) 被試品主要部件標識（如晶閘管、閥電抗器、印刷電路板等）；3) 試驗場所的名稱和地點；4) 必要的相關環(huán)境條件（如溫度、濕度、絕緣強度試驗時的大氣壓力等）；5) 參考的試驗規(guī)范；6) 試驗日期；7) 負責人姓名和簽名；8) 買方監(jiān)造員（如有）的簽名和授權他的證據(jù)（如要求）。b) 用于特別試驗具體試驗電源（如沖擊電壓發(fā)生器、 直流電壓源等）的描述，比如制造廠名、額定參數(shù)、特性等；c) 測量儀器說明，包括保證精度及最后校驗日期等；d) 每項試驗安排的詳細信息（如電路圖）；e) 試驗步驟的說明；f) 經(jīng)同意的偏差或放棄意見；g) 結果列

20、表，包括照片、示波圖及圖形等；h) 元件故障及其它不正常事件的報告；i) 試驗結論。5 TCR和TSR閥的型式試驗閥端對地的絕緣強度試驗試驗時每個晶閘管級應短接。對于多重閥單元（MVU）中的閥，同一結構中其它閥的每個晶閘管級應短接并接地。試驗應對多重閥單元的每個閥分別進行，除非多重閥單元的機械結構布局使之不必要。交流試驗試驗目的見。試驗值和波形短時工頻耐受電壓Uts1及局放試驗電壓Uts2可按表2確定。表2 閥端對地絕緣試驗電壓推薦值額定電壓（有效值，kV）試驗電壓Uts1（有效值，kV）試驗電壓Uts2（有效值，kV）6251010421715452520553335955866(63)14

21、0110試驗步驟在閥端和地之間，按照規(guī)定的時間段施加規(guī)定的試驗電壓Uts1和Uts2。a) 調(diào)節(jié)電壓，從Uts1的50升到100；b) 保持Uts11分鐘；c) 降低電壓到Uts2；d) 維持電壓Uts210分鐘，記錄局部放電水平，降低電壓到零；e) 如閥中對局部放電靈敏的元件已經(jīng)單獨得到試驗驗證，則在上一步d) 的最后1分鐘記錄下來的周期局部放電峰值應不大于200 pC。否則，周期局部放電峰值應不大于50 pC；f) 起始和熄滅電壓的測量應按照GB/T 7354-1987進行。雷電沖擊試驗5.1.2.1 試驗目的見。試驗值和波形采用標準µs波形。試驗電壓峰值應按表3確定。表3 閥端

22、對地雷電沖擊試驗電壓推薦值額定電壓（有效值，kV）對地沖擊電壓（峰值，kV）660107515105201253518566(63)325 試驗步驟試驗應分別將三次正極性和三次負極性雷電沖擊施加到被短接的閥兩端與地之間。閥間絕緣強度試驗（僅適用于多重閥單元）每個閥中的每個晶閘管級都應短接。試驗應對相同結構中的任兩個閥間的絕緣都進行驗證，除非多重閥單元的機械結構布局使之不必要。.1交流試驗5.2.1.1 試驗目的見4.2.1.1。試驗值和波形短時工頻耐受電壓Uts1和局放電壓Uts2見表2.2雷電沖擊試驗 試驗目的見4.2.1.1。5.2.2.2試驗值和波形采用標準1.2/50 µs波

23、形。試驗電壓的峰值見表3。 試驗步驟試驗應分別將三次正極性及三次負極性的沖擊電壓施加到各閥之間。閥端間絕緣強度試驗對于多重閥單元中的閥，這些試驗只需在一個閥上進行。相同結構中其它閥的每個晶閘管級應短路并接地。5.3.1 交流試驗試驗目的 見。試驗值及波形試驗電壓值Utv1取決于閥的保護系統(tǒng)，并且等于Utv11和Utv12中的較小者。如果Utv11和Utv12都不能確定，則采用Utv13。Utv11由閥VBO保護觸發(fā)門檻確定。Utv12由避雷器保護動作值確定。Utv13由能夠發(fā)生的最大暫時過電壓值確定。Utv11、Utv12和Utv13按下列各式進行計算：式中：U1在配備VBO保護情況下閥端之間

24、最大瞬時電壓值，且恰好不會引起VBO保護觸發(fā)系統(tǒng)的動作；ks11試驗安全系數(shù)，ks11=0.95；式中：U2跨接在閥端間的避雷器（如配備）的保護電壓；ks12試驗安全系數(shù)，ks11=1.1；式中：U3在給定的最嚴重瞬時過壓條件下，閥端間最大重復電壓的峰值，包括熄滅過沖； ks13試驗安全系數(shù)，ks13=1.3；注：上述試驗可能因一些閥元件的過熱而不能實現(xiàn)。在這種情況下，按買賣雙方的協(xié)議，將1分鐘交流耐壓試驗可由幾個較短時間段的試驗代替，其最短試驗時間為規(guī)定的過電壓的最大可能持續(xù)時間的兩倍，但總試驗時間不短于1分鐘。局放試驗電壓Utv2應取Utv1和Utv21 中的較小者。Utv21由下式確定：

25、式中：Umv2最嚴重穩(wěn)態(tài)運行條件下，閥端間最大重復電壓的峰值，包括熄滅過沖；ks2 試驗安全系數(shù)，ks2 =1.2； 本項所列的試驗電壓Utv1和Utv2等如果選取有困難，可根據(jù)表4進行選擇。表4 閥端間交流耐壓試驗電壓推薦值額定電壓（有效值，kV）試驗電壓Utv1（有效值，kV）試驗電壓Utv2（有效值，kV）610101813151920352535634566(63)118(113)(79)試驗步驟在給定的時間段內(nèi)，在閥兩端施加規(guī)定的試驗電壓，閥的一端可接地。按照的a)f)進行試驗，用Utv1代替Uts1，用Utv2代替Uts2。若有VBO觸發(fā)保護，它應在此項試驗中不動作。操作沖擊試驗試

26、驗目的見4.2.1.2。試驗的另外目的是驗證閥抗電磁干擾的能力（參見7）。試驗值和波形波形1：采用接近典型熄滅波形的20/200 µs波形，或是用系統(tǒng)研究所得的近似波形代替。注：如果設計者或用戶已經(jīng)研究過該參數(shù)及系統(tǒng)產(chǎn)生的操作波的波形，應按研究結果進行，包括仿真研究或模型測試以及運行經(jīng)驗的波形數(shù)據(jù)。波形2：采用標準的250/2500 µs波形。a) 試驗1驗證閥保護觸發(fā)系統(tǒng)在試驗電壓值時不動作。波形1和波形2的試驗電壓值Utsv1可按下式計算：式中：Upf 在運行條件下，閥的保護觸發(fā)系統(tǒng)不動作時閥所必須耐受的沖擊電壓值；ks試驗安全系數(shù)，ks=1.05。b) 試驗2驗證閥的

27、絕緣水平以及閥的保護觸發(fā)系統(tǒng)能夠正確動作。1） 采用避雷器保護的閥：波形1和波形2的預期試驗電壓值Utsv2可按下式計算：式中：Ucms避雷器保護水平；ks試驗安全系數(shù)，ks=1.1。2） 采用VBO保護的閥：波形1和波形2的預期試驗電壓值Utsv2可按下式計算： 式中：UVBO當冗余晶閘管級一起運行時，閥的最大VBO保護值；ks安全試驗系數(shù)，ks=1.1。制造商應說明冗余晶閘管級一起運行時VBO保護觸發(fā)范圍的上下限，并通過試驗檢查觸發(fā)電壓確在此上下限門檻之內(nèi)。在閥電子單元沒有初始儲能的情況下重復此項試驗。注：如果閥的觸發(fā)電路不從主電路取能，則不需要進行重復試驗。c) 試驗3驗證閥既不用避雷器

28、也不用VBO保護時的絕緣水平。波形1和波形2的試驗電壓值Utsv2可按下式計算：式中：Ucms按可預見的操作沖擊電壓或由絕緣配合研究所確定的電壓；ks試驗安全系數(shù)，ks=1.3。閥應能耐受試驗電壓而不發(fā)生通斷或絕緣擊穿。對無避雷器保護等情況，可根據(jù)表5選擇操作沖擊電壓峰值。表5 閥端間操作沖擊試驗電壓推薦值額定電壓（有效值，kV）操作沖擊電壓（峰值，kV）6102915432057359966(63)188(179)試驗步驟閥的一端接地，在閥端間分別施加正負極性操作沖擊各三次。如不改變沖擊發(fā)生器的極性，也可通過改變閥端位置用單極性的沖擊發(fā)生器來完成。特定的附加條件如下：a) 試驗1： 閥保護觸

29、發(fā)系統(tǒng)工作，若設計中閥裝有避雷器，試驗電壓低于保護水平，保護或控制系統(tǒng)不應使閥觸發(fā)。b) 試驗2：閥保護觸發(fā)系統(tǒng)工作，試驗電壓高于保護水平，如果VBO觸發(fā)是基于檢測到的單個晶閘管級電壓動作，則試驗過程中冗余晶閘管級應處于運行狀態(tài)。5.4 運行試驗周期觸發(fā)和熄滅試驗試驗目的此項試驗的主要目的是驗證晶閘管閥在嚴酷的電壓電流強度下周期性開通和關斷的開關能力。試驗同時驗證晶閘管閥均壓/阻尼電路實現(xiàn)其使電壓分配均勻的正常運行功能。如閥設計允許單個保護性觸發(fā)（如VBO）連續(xù)工作，此項試驗也用來驗證保護性觸發(fā)電路自身的可靠動作以及該保護性觸發(fā)晶閘管級的阻尼電路運行可靠性。 試驗值和波形SVC閥試驗應考慮能維

30、持運行的最嚴重的暫時過電壓。在觸發(fā)和熄滅過程中，施加在閥和閥段上的電流和電壓波形應盡可能接近最嚴重的暫時過電壓，主要是觸發(fā)后1020 µs以及電流過零前0.2 ms到過零后1 ms之間。下述各種情況的考核應不低于實際運行工況，且應考慮閥端間雜散電容和使晶閘管結達到全面導通所需要的電流和持續(xù)的時間： 開通和關斷時的電壓幅值； 開通時di/dt和電流過零前至少0.2 ms時di/dt； 晶閘管結溫。試驗步驟試驗應該采用合適的試驗電路來完成，以給出相當于運行情況的開通和關斷強度。運行試驗過程中，所有影響閥運行工況的輔助系統(tǒng)應投入運行。理想情況下，試驗電壓應該符合閥承受的實際電壓。由于實際操

31、作的原因，可以采取如下模擬的試驗程序。建立最大穩(wěn)態(tài)電壓電流條件，維持達到熱平衡；按照過負荷特性或控制角可達的最大值來升高電源電壓到最大值，試驗安全系數(shù)為1.05；在固定最大的控制角條件下，使晶閘管結溫達到可能的最大值；回到穩(wěn)態(tài)運行情況。試驗時應測量并核實對應最高階躍恢復電壓的熄滅過沖，保證其低于設計值。如閥的設計允許單個晶閘管級的VBO保護觸發(fā)連續(xù)工作，應在穩(wěn)態(tài)工況下通過長時間閉鎖一個晶閘管的正常觸發(fā)信號使被試元件達到熱平衡狀態(tài)來驗證該性能。注：由于TSR閥的短時間過載將是電流過載而不承擔電壓強度，為了達到試驗目的，緊隨過載之后的穩(wěn)態(tài)運行應是閉鎖狀態(tài)，以證明過熱晶閘管能夠承擔閉鎖電壓的能力。最

32、小交流電壓試驗試驗目的驗證TCR閥觸發(fā)系統(tǒng)在規(guī)定的最小交流電壓和運行條件下能否正常運行。試驗步驟試驗應在一個完整的閥或閥段上進行。試驗過程如下：a) 施加最小短時低電壓并且維持TCR可控，持續(xù)時間為短時低電壓持續(xù)時間的二倍；b) 在最小控制角和最大控制角之間改變控制角；c) 在連續(xù)或分級降低電壓直到電壓降到零（或者降到低電壓保護動作水平）情況下，重復試驗步驟b，以驗證在電壓降低過程中，不會對閥造成危害。注：根據(jù)閥的設計，在以上電壓降低過程中，為了獲得足夠的門極觸發(fā)功率，需要將電壓返回至最小穩(wěn)態(tài)電壓。溫升試驗試驗目的a)驗證主要發(fā)熱元件的溫升在規(guī)定范圍內(nèi)；b)驗證在不同的穩(wěn)態(tài)運行情況下，沒有元件

33、和材料由于過熱而使工作受到影響；c)驗證水冷系統(tǒng)的流量設計合理。 試驗步驟這項試驗可以在一個閥或閥段上進行。a) 將水冷系統(tǒng)的運行條件調(diào)到最為嚴酷的工作條件，如最小流量、最高進水溫度等；b) 通過大功率試驗回路將閥（或閥段）兩端的電壓或流過的電流調(diào)整合適，使元件的損耗為穩(wěn)態(tài)運行損耗的1.05倍；c) 持續(xù)30分鐘以上使之達到熱平衡；d）測量元件的溫度，若元件溫度不能通過實測來獲得，則在合適位置測量，并以此推斷該溫度。注：1）由于一些元件的最大發(fā)熱可能發(fā)生在不同的穩(wěn)態(tài)運行條件，為了確定它們的溫升，可改變試驗條件多次進行試驗；2）為了檢驗反并聯(lián)晶閘管連接母線的通流能力，可把其中一個晶閘管級短接后重

34、復這項試驗。6TSC閥的型式試驗6.1 閥端對地絕緣強度試驗每個晶閘管級應短路。對于多重閥單元（MVU）中的閥，同一結構中其它閥的每個晶閘管級應短接并接地。試驗應對多重閥單元的每個閥分別進行，除非多重閥單元的機械結構布局使之不必要。交流試驗 試驗目的 見。試驗值和波形同條款。試驗步驟同條款。雷電沖擊試驗試驗目的 見。 試驗值和波形同條款。 試驗步驟同條款。6.2 閥間絕緣強度試驗（僅適用于多重閥單元）短接每個閥中的每個晶閘管級。試驗應對同一結構中的任意兩個閥間的絕緣都進行，除非多重閥單元的機械結構布局使之不必要。交流試驗試驗目的 見。試驗值和波形同條款。 試驗步驟同條款。雷電沖擊試驗試驗目的

35、見。試驗值和波形同條款。 試驗步驟同條款。6.3 閥端間絕緣強度試驗對于多重閥單元的閥，這些試驗只需在一個閥上進行。相同結構中其它閥的每個晶閘管級應短接并接地。交流直流電壓試驗 試驗目的 見。試驗值和波形1分鐘試驗電壓Utv1為疊加在直流分量上的正弦波。Utv1可按下式計算：式中：Udcm1 系統(tǒng)擾動閥閉鎖后所有快速放電設備如避雷器（衰減時間常數(shù)小于100 ms）已停止動作，電容器組上保留的最大直流電壓；Uac1可能出現(xiàn)在閥兩端的長期過電壓（包括過沖，不包括直流分量）的峰值；ks1 試驗安全系數(shù)；ks1=1.1，采用避雷器來限制電壓；ks1=1.3，沒有避雷器的情況；f 試驗頻率（50 Hz或

36、60 Hz，取決于試驗設備）。30分鐘試驗電壓Utv2Utv2為正弦波形上疊加一個直流分量。Utv2應如下計算：式中：Uac2穩(wěn)態(tài)運行時的最大線電壓的峰值；Udcm2 系統(tǒng)擾動閥閉鎖后所有快速放電設備如避雷器（衰減時間常數(shù)小于100 ms）已停止動作，電容器組上保留的最大直流電壓；ks2 試驗安全系數(shù)，ks2=1.2；f 試驗頻率（50 Hz或60 Hz，取決于試驗設備）。試驗步驟將規(guī)定試驗電壓Utv1和Utv2按規(guī)定時間加到閥的兩端，其中一端接地。按照5a)f)試驗步驟進行試驗，用Utv1取代Uts1，用Utv2取代Uts2。注：測量交流直流電壓聯(lián)合局部放電試驗的工業(yè)經(jīng)驗不多。如測量局放有困

37、難，可在交流和直流情況下分別施加電壓Ut2(ac)和Ut2(dc)進行局部放電測量。對直流部件的正負極性均應進行試驗。表6為閥端間交流直流耐壓試驗電壓推薦值。表6閥端間交流直流耐壓試驗電壓推薦值額定電壓（有效值，kV）交流/直流試驗電壓Utv1(有效值/直流，kV)交流/直流試驗電壓Utv2(有效值/直流，kV) 611/211018/3514/201521/292028/39*3566/12348/68*66(63)119/231(115/220)92/128(88/123)注：*目前不推薦使用35kV及以上電壓等級TSC。替代試驗步驟交流直流電壓聯(lián)合試驗可以由分開的交流電壓試驗和直流電壓試

38、驗替代。交流電壓試驗在兩個互連的閥端和地之間，按照規(guī)定的時間段施加規(guī)定的試驗電壓Ut1(ac)和Ut2(ac)。按照所述的a)f)試驗步驟進行試驗。注：上述試驗可能因一些閥元件的過熱而不能實現(xiàn)。在這種情況下，按買賣雙方的協(xié)議，可將1分鐘交流耐壓試驗由幾個較短時間段的試驗代替，其最短試驗時間為規(guī)定的過電壓的最大可能持續(xù)時間的兩倍，但總試驗時間不短于1分鐘。表7為閥端間交流耐壓試驗電壓推薦值。表7閥端間交流耐壓試驗電壓推薦值額定電壓(有效值，kV)試驗電壓Ut1(ac)(有效值，kV)試驗電壓Ut2(ac)(有效值，kV)6251042 13156319208425*3514745*66(63)2

39、82(270)82.5(79)注：*目前不推薦使用35kV及以上電壓等級TSC。直流電壓試驗按照6.3.1.3所述的交流直流電壓聯(lián)合試驗方法進行直流電壓試驗，用Ut1(dc)取代Utv1，用Ut2(dc)取代Utv2。應在直流電壓的正負極性下進行試驗。表8為閥端間直流耐壓試驗電壓推薦值。表8閥端間直流耐壓試驗電壓推薦值額定電壓(有效值，kV)試驗電壓Ut1(dc)(直流，kV)試驗電壓Ut2(dc)(直流，kV)62315103925155936207848*3513983*66(63)258(248)156(149)注：*目前不推薦使用35kV及以上電壓等級TSC。操作沖擊試驗試驗目的參見4

40、.2.1.2。驗證帶有VBO電路的閥VBO保護觸發(fā)不動作時的耐受能力。這項試驗還檢查避雷器保護水平與閥保護觸發(fā)電壓門檻值的配合。另外一個目的是為了驗證閥抗電磁干擾能力（參見7）。試驗值和波形波形波形1：采用接近典型熄滅波形的20/200 µs波形，或是用系統(tǒng)研究所得的近似波形代替。注：如果設計者或用戶已經(jīng)研究過該參數(shù)及系統(tǒng)產(chǎn)生的操作波的波形，應按研究結果進行，包括仿真研究或模型測試以及運行經(jīng)驗的波形數(shù)據(jù)。 波形2：采用標準的250/2500 µs波形。試驗值根據(jù)下列情況確定：a) 有避雷器保護的閥：波形1和波形2的試驗電壓值可按下式計算：式中：Ucms避雷器的操作沖擊保護水

41、平；ks試驗安全系數(shù)，ks=1.1。b) 沒有避雷器保護的閥波形1和波形2的試驗電壓值可按下式計算：式中：Ucms可預見電壓值；ks試驗安全系數(shù)，ks=1.3。 閥應能耐受試驗電壓而不發(fā)生投切或絕緣擊穿。試驗步驟將規(guī)定幅值與波形的操作波電壓加到閥端之間，閥的一端可接地，每個極性施加三次。也可通過改變閥端的連線用單極性的沖擊發(fā)生器來進行試驗。試驗時閥的保護觸發(fā)應不動作。6.4 運行試驗過電流試驗驗證閥在兩端電壓非過零時被觸發(fā)所產(chǎn)生的過電流工況下，閥的設計是否合適。后續(xù)閉鎖過電流試驗目的驗證閥的設計是否能夠耐受由過電流引起晶閘管結溫升高后的電壓強度。正向和反向電壓都需驗證。試驗值和波形試驗中需再現(xiàn)

42、的最重要的參數(shù)是重加電壓的幅值和時間(包括正向和反向)以及相應的晶閘管結溫。di/dt和階躍恢復電壓也要正確再現(xiàn)。TSC支路的電路圖如圖1所示。試驗電流波形應包含一或兩個這樣的脈沖：其電流峰值至少同隨后允許閉鎖的過電流最大峰值相等。考慮了觸發(fā)時刻和脈沖個數(shù)后，最嚴重情況的過電流和相應重加電壓階躍和峰值按下列工況順序由系統(tǒng)研究決定：a) 在SVC控制和保護系統(tǒng)允許的最高系統(tǒng)電壓值時，閥應閉鎖。b) 在電容器充好電的情況下，閥應在上述系統(tǒng)電壓值或其端間電壓即要達到最大值時觸發(fā)。如閥有過壓保護觸發(fā)系統(tǒng)，閥應在保護設置的限值觸發(fā)。電流的峰值由閥的觸發(fā)時刻決定。c) 為了確定閥的最大反向電壓強度（圖2）

43、，閥應在電流第一次過零時閉鎖。階躍電壓應在閥閉鎖后直接確定，但不包括閥電流熄滅過沖。電壓峰值應由一個基波周期內(nèi)的最大后繼電壓峰值確定。d) 為了確定閥的最大正向電壓強度（圖3），閥應在電流第二次過零時閉鎖。階躍電壓應在閥閉鎖后直接確定，但不包括閥電流熄滅過沖。電壓峰值應由一個基波周期內(nèi)的最大后繼電壓峰值確定。圖1 TSC支路圖中：1正常運行 2閉鎖 3閥觸發(fā)UCO電容器C充電電壓晶閘管串th2的導通角圖2 單向過電流圖中：1正常運行2閉鎖3閥觸發(fā)UCO電容器C充電電壓；晶閘管串th2的導通角。圖3 雙向過電流試驗電流的頻率應該盡量接近實際TSC回路的諧振頻率。如果閥電壓受所采用的避雷器保護，則

44、應在試驗回路加入特制的避雷器，該避雷器的參數(shù)按照被試品晶閘管級數(shù)量確定。試驗步驟過電流試驗可由振蕩電路實現(xiàn)，它由電抗器、電容器和給其供電的工頻電源組成，或者通過合適的聯(lián)合試驗回路實現(xiàn)。 試驗應該在晶閘管閥的兩個導通方向上進行。a) 使閥(或閥段)導通預熱到最高穩(wěn)態(tài)溫度；b) 使閥(或閥段)受到最嚴重的過電流和由6.4.1.1.2所確定的重加電壓。注：為了滿足試驗目的，可進行單向或雙向過流試驗，或者兩者都做。無后續(xù)閉鎖過電流試驗目的驗證閥在實際工況下可能受到由最嚴重過電流所引起的熱效應和電磁力作用時，閥的設計是否合適。試驗值和波形試驗電流波形應是阻尼的正弦電流振蕩波或適當含有電流峰值的波形表示，

45、其I2t和晶閘管結溫不小于實際工況時的值。 試驗電流的頻率應接近實際TSC電路的諧振頻率。 試驗步驟過電流試驗可由振蕩電路實現(xiàn)，其電路由電抗器、電容器和給它們供電的工頻電源組成，或者通過合適的聯(lián)合試驗回路實現(xiàn)。 試驗應該在晶閘管閥的兩個導通方向上進行。a) 使閥(或閥段)預熱到最大穩(wěn)態(tài)溫度；b) 使閥(或閥段)受到過電流。最小交流電壓試驗 試驗目的驗證TSC閥的觸發(fā)系統(tǒng)在規(guī)定的最小交流電壓和規(guī)定運行條件下是否正常運行。試驗步驟見。溫升試驗 試驗目的見。 試驗步驟見。7 電磁干擾7.1 試驗目的驗證閥抗電磁干擾能力。a) 不產(chǎn)生晶閘管誤觸發(fā)；b) 不出現(xiàn)故障晶閘管級的錯誤位置信息或晶閘管電子電路

46、的干擾信號傳遞給控制和保護系統(tǒng)。7.2 試驗步驟可通過操作沖擊和非周期觸發(fā)試驗驗證晶閘管閥抗電磁干擾能力。試驗閥的空間布置應盡量與實際運行時一樣。操作沖擊試驗該試驗是作為TCR/TSR和TSC閥型式試驗（分別為5.3.2.1和6.3.2.1）的一部分進行的。試驗時與閥交換信息的地電位部分應帶電工作，如閥基電子部件。通過試驗的判據(jù)是閥不產(chǎn)生誤觸發(fā)信號和錯誤信號回報。非周期觸發(fā)試驗試驗時晶閘管電子電路帶電。試驗時與閥交換信息的地電位部分應帶電工作，如閥基電子部件。被試閥的兩端加額定電壓，試驗應在接近電壓正極性或負極性峰值的情況下觸發(fā)晶閘管閥，兩種電壓極性下均做此試驗。通過試驗的判據(jù)是閥不產(chǎn)生誤觸發(fā)

47、信號和錯誤信號回報。注：在許多情況下非周期觸發(fā)試驗的目的可由其它試驗來完成，例如TCR可通過VBO觸發(fā)的操作沖擊試驗，而TSC可通過過電流試驗。8 出廠試驗所規(guī)定的出廠試驗是要求的最少應做的試驗項目，供方應提供滿足試驗目的的詳細試驗過程。8.1 外觀檢查a) 檢查全部材料和元件是否損壞并且安裝是否正確；b) 檢查安裝部件的有關參數(shù)是否與設計一致；c) 檢查閥內(nèi)部的空氣距離和爬電距離合符要求。8.2 連接檢查a) 檢查全部通電主回路接線是否正確；b) 檢查晶閘管緊固力是否合適；c) 檢查接線端子的配線是否正確。8.3 均壓/阻尼回路檢驗 檢查均壓/阻尼回路的參數(shù)（電阻值和電容值），確保電壓在串聯(lián)

48、晶閘管上分布均勻。8.4 耐受電壓檢驗檢查晶閘管級能否承受閥所設計的最大電壓值。8.5 輔助設備檢驗檢驗每個晶閘管級上的輔助設備（如監(jiān)視和保護回路）以及整個閥（或閥段）的公共部件是否功能正常。8.6 觸發(fā)檢驗檢驗晶閘管級的觸發(fā)是否正常。8.7 水冷系統(tǒng)壓力試驗a) 檢查是否有泄漏； b) 在整個閥的及其分支中的流量是否合適；c) 檢查壓差。9 TCR和TSR閥的選項試驗9.1 過電流試驗后續(xù)閉鎖過電流試驗試驗目的驗證當晶閘管的結溫度達到晶閘管閥控制或保護所允許的最大值時閥的關斷能力，如過電流后續(xù)閉鎖的能力。試驗應考慮過電流后閥閉鎖時存在直流分量的情況。注：若此項試驗的目的可由周期觸發(fā)和關斷試驗

49、（5.4.1）來達到，則該項試驗可取消。試驗值和波形閥受到的重加電壓波形近似于運行中的熄滅波形。重加電壓可由單獨的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生，也可由試驗電路自身產(chǎn)生。 波形1：采用接近典型熄滅波形的20/200 µs波形，或是用系統(tǒng)研究所得的近似波形代替。 波形1的值按下式計算：式中：Ucms由避雷器或VBO所確定的閥最低保護水平，或在沒有過壓保護的情況下閥所保證的耐壓水平；ks試驗安全系數(shù)，ks=0.9。注：如果設計者或用戶已經(jīng)研究過該參數(shù)及系統(tǒng)產(chǎn)生的操作波的波形，應按研究結果進行，包括仿真研究或模 型測試以及運行經(jīng)驗的波形數(shù)據(jù)。試驗步驟a) 建立并維持最大的穩(wěn)態(tài)電流條件，直至達到穩(wěn)態(tài)結溫時熱

50、平衡；b) 在閥上加適當?shù)碾娏魇菇Y溫升到閥保護和控制所允許的最大值；c) 在典型的di/dt下關閉閥；d) 在閥上加熄滅過沖電壓。無后續(xù)閉鎖過電流試驗試驗目的驗證在閥的電流超過其設計限值的故障條件下，在SVC跳閘之前，閥耐受過電流無后續(xù)閉鎖的能力。試驗值和波形試驗電流應根據(jù)給定最壞情況下過電壓產(chǎn)生的電流峰值及其產(chǎn)生的熱效應確定。在閥的兩個導通方向都應進行試驗。試驗持續(xù)時間由SVC保護系統(tǒng)決定。 試驗方法試驗回路由一個工頻電流源、試驗對象和一個串聯(lián)電抗組成，也可采用其它電路。試驗結束時不需要對閥加電壓。a) 閥或閥段預熱，使晶閘管結溫達到最高穩(wěn)態(tài)運行時的溫度；b) 在閥上加規(guī)定的電流波形。9.2

51、 恢復期間瞬時正向電壓試驗試驗目的驗證在電流熄滅后的任何時刻發(fā)生正向操作電壓沖擊時閥不損壞。注：為了使閥能夠承受此類事件而具有的外部保護應該參與試驗。試驗值和波形波形1：采用接近典型熄滅波形的20/200 µs波形，或是用系統(tǒng)研究所得的近似波形代替。其值按下式計算：式中：Ucms由避雷器或VBO所確定的閥最低保護水平，或在沒有過壓保護的情況下閥所保證的耐壓水平；ks試驗安全系數(shù)，ks=0.9。注：如果設計者或用戶已經(jīng)研究過該參數(shù)及系統(tǒng)產(chǎn)生的操作波的波形，應按研究結果進行，包括仿真研究或模型測試以及運行經(jīng)驗的波形數(shù)據(jù)。在電流關斷之后，沖擊電壓將改變閥電壓的極性，使剛好停止導通的晶閘管正

52、偏。試驗步驟a) 在閥上加適當?shù)碾娏魇蛊湓诰чl管結上完全導通且關閉時的di/dt與實際一致；b) 在最大穩(wěn)態(tài)結溫下閉鎖閥；c) 使閥或閥段承受高于規(guī)定的可預見沖擊電壓。應該在不低于閥電流熄滅至反向完全恢復的時間段的5倍時間后施加沖擊電壓。試驗應對閥導通的兩個方向均進行。9.3 非周期觸發(fā)試驗試驗目的該項試驗不但可驗證晶閘管和附屬電路對在非周期情況下導通時耐受電壓和電流的能力，還可驗證閥抗電磁干擾的能力（參見7）注：若此項試驗的目的可由閥端間操作沖擊試驗（）來達到，則該此項試驗可取消。試驗值和波形在室溫條件下，試驗在完整閥上進行。試驗電路應向閥加操作沖擊電壓且使閥在沖擊電壓的峰值時導通。在閥觸發(fā)之后，試驗電路的主要作用是再現(xiàn)導通時正確的閥電流。重要的時間段是導通的最初10µs20µs之間。選擇能代表電源阻抗的沖擊發(fā)生器，以便產(chǎn)生的導通電流脈沖至少與實際工況下電路雜散電容的放電電流相同。開通強度和試驗電路取決于閥所采用的暫態(tài)過電壓的保護方法。以下試驗均采用標準的250/2500 µs波形。 試驗值根據(jù)不同情況確定。a) 用避雷器保護的閥試驗電壓值按下式計算：式中：Ucms避雷器保護水平；ks試驗安全系數(shù)，ks=1.0。所選擇的沖擊發(fā)生器的阻抗不僅取決于由電路雜散電容放電所產(chǎn)生的導通電流，還取決于由