《大功率聚變變流系統(tǒng)集成測試規(guī)范 T-CPSS 1006-2018》

ICS號29.200

中國標準文獻分類號K46

團體標準

T/CPSS1006－2018

大功率聚變變流系統(tǒng)集成測試規(guī)范

Integratedtestspecificationforhighpowerconversion

systeminfusiondevice

2018-06-06發(fā)布2018-06-06實施

中國電源學會發(fā)布

T/CPSS1006－2018

大功率聚變變流系統(tǒng)集成測試規(guī)范

1范圍

本標準規(guī)定了額定容量超過20MVA的使用晶閘管的大功率聚變變流系統(tǒng)集成測試的試驗條件、試

驗方法、測試流程以及檢驗規(guī)范。

本標準適用于核聚變電源等領域的大功率變流器系統(tǒng)的集成性能測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，本文件發(fā)布止的最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2900.33－2004電工術語電力電子技術

GB/T3859.1－2013半導體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-1部分：基本要求規(guī)范

GB/T3859.2－2013半導體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-2部分：應用導則

GB/T3859.3－2013半導體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-3部分：變壓器和電抗器

GB/T16927.4－2014高電壓和大電流試驗技術第4部分：試驗電流和測量系統(tǒng)的定義和要求

GB/T13422半導體電力變流器電氣試驗方法

GB/T12326電能質量電壓波動和閃變

GB/T14549電能質量公用電網(wǎng)諧波

3術語和定義

GB/T2900.33－2004界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了

GB/T2900.33－2004中的一些術語和定義。

3.1

交流/直流變流器a.c./d.c.converter

用于整流或逆變，或既可以整流也可以逆變的電力電子變流器。

[GB/T2900.33－2004，定義551-12-02]

3.2

[電力][電子]逆變(power)(electronics)inversion

直流到交流的變流。

3.3

半導體變流器semiconductorconverter

使用半導體閥器件的電力電子變流器。

[GB/T2900.33－2004，定義551-12-42]

1

T/CPSS1006－2018

3.4

集成測試integratedtest

對由半導體變流器、整流變壓器、環(huán)流電抗器、直流開關和控制器等部件組成的一個完整的變流系

統(tǒng)進行的性能測試。

3.5

電流閉環(huán)控制currentclosed-loopcontrol

使用半導體閥器件的電力電子變流器。以變流器的實際輸出電流為反饋信號和參考電流相比較，放

大差值，使用其結果放大電流差值信號來控制變流器的觸發(fā)角，以使輸出電流跟蹤參考電流的控制方式。

3.6

電壓階躍voltagestep

電壓值從一個值跳變到另一個值。

3.7

可控閥器件controllablevalvedevice

在導電方向，其電流通路為雙穩(wěn)態(tài)可控的一種器件。

[GB/T2900.33－2004，定義551-14-03]

3.8

不可控閥器件non-controllablevalvedevice

整流二極管rectifierdiode

在導電方向，無需施加任何控制信號，電流通路即可在其導電方向導通的一種反向阻斷閥器件。

[GB/T2900.33－2004，定義551-14-04]

3.9

（閥）臂(valve)arm

電力電子變流器或開關的一部分電路，以任意兩個交流或直流端子為界，包括一個或多個連接在一

起的同時導電的電子閥器件及其他組件（如有）。

[GB/T2900.33－2004，定義551-15-01]

3.10

橋臂bridgearm

在由橋式聯(lián)結變流器的一側向另一側傳送電力的閥臂，閥臂的一端連接交流電路的相端子，另一端

連接直流端子。

3.11

觸發(fā)triggering

使擎住閥器件或由其構成的臂實現(xiàn)開通的控制動作。

[GB/T2900.33－2004，定義551-16-61]

3.12

相[位]控[制]phasecontrol

改變電子閥器件或閥臂在周期內導電開始時刻的過程。

[GB/T2900.33－2004，定義551-16-23]

2

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3.13

觸發(fā)延遲角triggerdelayangle

相控時，觸發(fā)脈沖滯后于基準點的時間間隔，以電角度表示。

[GB/T2900.33－2004，定義551-16-33]

3.14

換相commutation

在電力電子變流器中，電流由一個導通臂向下一個導通臂順序轉移而不中斷的過程。

[GB/T2900.33－2004，定義551-16-01]

3.15

換相失敗commutationfailure

換相時，電流未能由導電臂轉移到后繼導電臂的現(xiàn)象。

[GB/T2900.33－2004，定義551-16-59]

3.16

脈波數(shù)pulsenumber

在一個基本周期內，橋臂之間對稱而不是同時發(fā)生的直接或非直接的換相次數(shù)。

[GB/T2900.33－2004，定義551-17-01]

3.17

半導體開關semiconductorswitch

使用半導體閥器件的電力電子開關。

[GB/T2900.33－2004，定義551-13-05]

3.18

外旁通externalbypass

在變流器的外部，可以為負載電流提供續(xù)流路徑的一種半導體開關。

3.19

額定直流電流rateddirectcurrent

對于規(guī)定的負載條件和運行條件，制造商規(guī)定的直流電流平均值。

3.20

理想空載直流電壓idealno-loaddirectvoltage

假設相位控制不減弱，電子閥器件無門檻電壓且輕載時電壓不上升，交流/直流變流器的理論空載

直流電壓。

[GB/T2900.33－2004，定義551-17-15]

3.21

（直流側的）運行象限quadrantofoperation(onthed.c.side)

由直流電壓極性和電流方向定義的電壓-電流平面的象限。

[GB/T3859.1－2013，定義3.3.3]

3

T/CPSS1006－2018

3.22

單向變流器singleconverter

一種電流型可逆交流/直流變流器，其直流電流在一個方向流通。

3.23

四象限變流器four-quadrantconverter

一種交流/直流變流器或直流變流器，與電流的兩個方向和電壓的兩個方向關聯(lián)的直流功率的流通

有兩個可能的方向。

[GB/T2900.33－2004，定義551-12-36]

3.24

環(huán)流運行circulatingcurrentoperation

在四象限運行的變流器單元中，一個正橋和一個反橋同時運行，在維持負載電流的同時，在變流器

單元內部形成回路，以利于負載電流在零點附近能夠平滑過渡。

3.25

單橋運行singlebridgeoperation

僅一個變流器投入運行，其余變流器被脈沖封鎖。

3.26

并聯(lián)運行paralleloperation

兩個或兩個以上變流器并聯(lián)運行，各變流器等額分擔負載電流。

3.27

四象限運行能力four-quadrantcapability

進行環(huán)流、單橋以及并聯(lián)運行的變流器系統(tǒng)在額定輸入電壓下輸出額定電流的能力。

3.28

容許偏差tolerance

測量值與規(guī)定值之間的允許差值與規(guī)定值之比。

3.29

電流均衡度Currentimbalancefactor

各并聯(lián)半導體器件承載的平均電流之和的平均值與所有并聯(lián)半導體器件中承擔電流最大的器件承

載的平均電流之比。

4集成測試的要求

4.1總則

12脈波、四象限運行變流器系統(tǒng)的原理圖如圖1所示。

試驗應在與實際運行條件等效的電氣條件下進行。如果試驗條件不具備，對應的組件和設備應在證

實滿足規(guī)定性能的條件下進行。

除非另有協(xié)議規(guī)定，試驗電壓應為額定工頻電壓。但絕緣試驗電壓可是直流或由制造商和用戶協(xié)商

在15Hz~100Hz頻率之間的交流電壓。

4

T/CPSS1006－2018

變流器系統(tǒng)的組成部件應在組裝前通過符合性試驗。如果這些元器件和裝置已有按其標準通過出廠

試驗的合格證明，只進行與變流器系統(tǒng)集成有關的試驗。

試驗電壓和試驗電流的容許偏差不超過表1的規(guī)定值。

A1A4

LrA2AdApLr

整流變

DS

V3V4

變壓器CBASV1V2

CU1CU2CU3CU4

旁通

電網(wǎng)

Vd負載

LrA3Lr

控制器

說明：

CB——斷路器；

AS——交流隔離開關；

CU——六脈波變流器；

Lr——環(huán)流電抗器；

DS——直流隔離阿開關；

A——電流表或電流傳感器；

V——電壓表或電壓傳感器。

圖112脈波、四象限變流器系統(tǒng)的原理圖

表1容許偏差

參數(shù)最大容許偏差

試驗電流±5%

直流電壓±3%

觸發(fā)角±1°

4.2試驗條件

4.2.1環(huán)境條件

試驗推薦在以下條件下進行：

a)溫度：5℃~35℃；

b)相對濕度：45%~75%（或最高以不出現(xiàn)凝露為準）；

c)氣壓：86kPa~106kPa。

4.2.2供電電網(wǎng)

對于大功率聚變變流系統(tǒng)，用于其集成測試的供電電網(wǎng)應具有以下特點：

5

T/CPSS1006－2018

a)系統(tǒng)容量需能夠提供被測大功率聚變變流系統(tǒng)輸出的額定電流和額定帶載電壓。

b)電網(wǎng)系統(tǒng)的總漏抗應能測試被測大功率聚變變流系統(tǒng)在各種運行模式下的輸出電壓和觸發(fā)角

范圍。

c)供電電網(wǎng)的電壓和電壓波動應滿足被測大功率聚變變流系統(tǒng)交流輸入電壓范圍的要求。除非另

有規(guī)定，電網(wǎng)電壓的波動不超過GB/T12326中的規(guī)定值。

d)除非另有規(guī)定，供電電網(wǎng)的電壓應為額定工頻電壓。

e)除非另有規(guī)定，電網(wǎng)的總諧波畸變率不超過GB/T14549中的規(guī)定值。

4.2.3測試負載

用于核聚變電源領域的大功率變流器系統(tǒng)的負載通常是超導磁體線圈。

基于大功率聚變變流系統(tǒng)負載的特殊性，用于集成測試的負載應是能夠模擬被測變流器系統(tǒng)集成測

試的電感。

4.3試驗項目

表2規(guī)定了大功率聚變變流系統(tǒng)集成測試包含的所有試驗項目。

表2試驗項目一覽表

序號試驗項目四象限變流器單變流器章條號

1外觀檢查5.1

2絕緣電阻測量5.2

3控制器測試5.3

4空載試驗5.4

5輕載試驗5.5

6六脈波橋全電流試驗5.6

7電壓響應試驗()()5.7

8環(huán)流運行試驗-5.8

9并聯(lián)運行試驗5.9

10四象限運行能力試驗-5.10

11額定電流試驗5.11

12觸發(fā)旁通保護試驗()()5.12

13溫升試驗()()5.13

注：除非另有說明，標示“”的項目是必選的測試項目；標示“()”的項目只在合同要求時進行；標示“”的項目僅

存在并聯(lián)結構的變流系統(tǒng)要求進行；標示“-”的項目是不要求的測試項目。

4.4運行模式分析

根據(jù)用戶提供的參數(shù)，分析變流器系統(tǒng)在各種運行模式下的觸發(fā)角范圍、輸出電壓能力以及電流紋

波。

基于分析結果提出各種運行模式的測試要求，規(guī)定試驗結果驗收的標準值。

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T/CPSS1006－2018

5大功率聚變變流系統(tǒng)集成測試方法及流程

5.1外觀檢查

5.1.1檢查方法及流程

目測法依次檢查變流器系統(tǒng)各組成部件的外觀。

依照接線圖檢查變流器系統(tǒng)的回路連接。

5.1.2合格判定準則

如果檢查結果滿足以下條件，則外觀檢查合格：

a)變流器單元各組成部件表面均清潔無臟物、且沒有裂痕和變形；

b)各組成部件之間連接正確。

5.2絕緣電阻測量

用至少500V的兆歐表測量變流器單元主回路與地之間的絕緣電阻。試驗時，應斷開接地電阻器（如

有）。

電壓UM不超過時，絕緣電阻不得小于?；電壓UM超過時，絕緣電阻應大

21000V1M21000V

于1000?/V。

如果使用水作為熱轉移媒質，可在無水和有水兩種情況下測量絕緣電阻。無水時的絕緣電阻應滿足

上述規(guī)定值要求，有水時的絕緣電阻應另行規(guī)定。

5.3控制器測試

5.3.1同步信號測試

同步信號測試的方法及流程：

a)確認各變流器的觸發(fā)盒指示燈是否正常；

b)確認觸發(fā)脈沖指示燈是否正常；

c)在不同觸發(fā)角（如15°、30°、60°、90°和135°）下，同時檢測變流器的同步信號和控制器的輸

出脈沖信號。

觸發(fā)信號與同步信號之間應滿足式（1）關系：

α

?=t×1000··························（1）

360f

式中：

α——變流器的觸發(fā)角，單位：°；

f——變流器交流輸入電壓的頻率，除非另有說明，頻率取50Hz；

t——橋臂的觸發(fā)信號與其相對應同步點之間的時間差，單位：ms。

5.3.2△脈沖封鎖測試

變流器系統(tǒng)在各種可能的工作模式（單橋、并聯(lián)、環(huán)流）下運行，檢測各變流器的觸發(fā)脈沖信號。

該被脈沖封鎖的變流器不應發(fā)觸發(fā)脈沖。

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T/CPSS1006－2018

5.3.3設備狀態(tài)監(jiān)測測試

針對控制器監(jiān)測的變流器系統(tǒng)各設備狀態(tài)，依次改變各設備狀態(tài)，確認控制器監(jiān)控界面的狀態(tài)顯示

與各設備的實際狀態(tài)一致。

控制器監(jiān)控界面的狀態(tài)顯示應隨著設備實際狀態(tài)的改變而改變。控制器監(jiān)控界面顯示綠燈，表示對

應的設備狀態(tài)正常；控制器監(jiān)控界面顯示紅燈，表示對應的設備狀態(tài)異常。

5.3.4模擬故障測試

分別在變流器系統(tǒng)各種故障信號的輸入端，模擬輸入故障信號，輸入故障信號需涵蓋所有可能的故

障類型，變流器系統(tǒng)應對各種故障做出正確響應，響應方式由制造方與用戶協(xié)商。

典型的故障包括：水系統(tǒng)故障（水溫異常、水壓異常、水流量異常）、整流變壓器重瓦斯故障、整

流變壓器壓力釋放故障、變流器快熔故障、外旁通故障、通訊故障、過電壓測試、過電流測試、失超保

護故障、快速放電故障、安全聯(lián)鎖故障等。

5.3.5通信測試

當變流器系統(tǒng)的控制器與其他系統(tǒng)之間有通訊，應對變流器系統(tǒng)的控制器進行通信測試。

在建立通訊關系的兩個系統(tǒng)之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接收方應準確無誤地接收到據(jù)發(fā)送方發(fā)送的

數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)丟包率和接收延遲時間均應在規(guī)定的限值范圍內。

5.4空載試驗

5.4.1空載試驗測試流程

空載試驗按如下流程進行測試：

a)被測變流系統(tǒng)接入額定輸入電壓；

b)變流系統(tǒng)中的各變流器觸發(fā)角分別設為15°、30°、60°和90°；

c)紀錄變流器的輸出電壓波形。

5.4.2合格判定準則

對于六脈波變流器，輸出電壓應為六脈波，輸出電壓與觸發(fā)角之間應滿足式（2）關系：

UUd2=1.35cosα··························（2）

式中：

Ud——六脈波變流器輸出的平均電壓；

U2——變流器交流輸入電壓的線電壓有效值；

α——變流器的觸發(fā)角。

5.5輕載試驗

5.5.1試驗方法及測試流程

輕載試驗應在確認空載試驗合格之后進行，其測試方法及流程如下：

a)變流器以固定的觸發(fā)角開環(huán)運行，對變流器進行輕載測試，試驗電流不超過變流器額定電流的

10%；

運行結束查看變流器的輸出電壓和電流波形，確認測量設備和采集系統(tǒng)工作正常，驗證變流器

在開環(huán)控制下運行是否正常。

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T/CPSS1006－2018

b)采用閉環(huán)控制，對變流器進行輕載測試，試驗電流應不超過變流器額定電流的1/3。

運行結束查看變流器的輸出電壓和電流波形，確認變流器在閉環(huán)控制下運行是否正常。

5.5.2合格判定準則

如果試驗結果滿足以下條件，則輕載試驗合格：

a)在開環(huán)控制下，變流器輸出六脈波，不能有換相失敗或任何故障報警現(xiàn)象；

b)在閉環(huán)控制下，變流器輸出六脈波，不能有換相失敗或任何故障報警現(xiàn)象，且輸出電流能夠跟

蹤預設電流波形。

5.6六脈波橋全電流試驗

5.6.1試驗方法

六脈波全電流試驗應在額定交流電壓和全負載下驗證。對于特殊電源和負載，經(jīng)與用戶協(xié)商，可采

用將直流端子直接短接或經(jīng)電抗器短路，將變流器端子連接到足以產(chǎn)生額定連續(xù)直流電流的交流電壓。

半導體器件并聯(lián)連接時，由于各器件正向電壓或通態(tài)電壓的差異、開通時間的差異和觸發(fā)延遲角的

差異，可能引起其承載的電流分配不均衡。如果變流器橋臂中使用并聯(lián)的半導體器件，應檢查變流器在

額定電流下的電流均衡度。

并聯(lián)半導體器件的電流均衡度Ki按式（3）計算：

np

∑Ij

j=1··························（3）

Ki=

(nIpM×)

式中：

并聯(lián)半導體器件的數(shù)量；

np——

np

各并聯(lián)半導體器件承載的平均電流之和；

∑Ij——

j=1

所有并聯(lián)半導體器件中，承擔電流最大的半導體器件承載的平均電流。

IM——

5.6.2測試流程

六脈波橋全電流試驗的測試流程:

a)依次進行空載和輕載試驗

b)采用電流閉環(huán)控制，進行六脈波橋全電流試驗

試驗電流為變流器的額定電流，結束查看變流器的輸出電壓和電流波形，確認變流器能否在額

定電流下正常運行。

c)計算電流均衡度

如果變流器橋臂中使用并聯(lián)的半導體器件，應計算變流器各橋臂的電流均衡度。

5.6.3合格判定準則

如果試驗結果滿足以下條件，則六脈波橋全電流試驗合格：

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T/CPSS1006－2018

a)試驗過程中，不出現(xiàn)任何故障報警現(xiàn)象；

b)變流器輸出六脈波，沒有換相失敗現(xiàn)象；

c)變流器輸出電流能夠跟蹤預設電流波形，容許偏差不超過±3%；

d)電流均衡度不低于設計要求值。

5.7電壓響應試驗

給變流器施加對稱的階躍電壓，采用電壓開環(huán)控制，檢測變流器對階躍電壓的響應速度。階躍電壓

的幅值以及電壓響應速度限值由用戶規(guī)定。

如果規(guī)定了電壓響應時的輸出電流值，可采用先電流閉環(huán)再轉成電壓開環(huán)的控制方法，以使電壓響

應時的輸出電流達到規(guī)定值。

變流器在對稱的全電壓范圍內的電壓響應時間應在用戶規(guī)定的限值范圍內。

5.8環(huán)流運行試驗

5.8.1試驗方法及測試流程

試驗中，變流器系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)環(huán)流運行和動態(tài)環(huán)流運行均應被檢測，其測試方法及流程如下：

a)確認空載試驗和輕載試驗均合格

b)穩(wěn)態(tài)環(huán)流測試：

1)采用電流閉環(huán)控制，為變流器單元預設圖2所示的電流波形，檢測變流器系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)環(huán)

流運行是否良好。

2)運行結束應查看變流器系統(tǒng)的輸出電流波形。若輸出電流大于0，則反向變流器輸出電流

應為環(huán)流，正向變流器提供負載電流和環(huán)流；若輸出電流小于0，則正向變流器輸出電流

為環(huán)流，反向變流器提供負載電流和環(huán)流；若輸出電流等于0，則正向變流器和反向變流

器的輸出電流相等，在變流器系統(tǒng)內部形成環(huán)流回路。負載電流在零點附近應平滑過渡。

I/kA

Id

0t1t2t3t4t5t/s

-Id

—負載電流；—時間。

Idt1~t5

圖2穩(wěn)態(tài)環(huán)流測試的預設電流波形

c)固定控制角的動態(tài)環(huán)流測試：

1)令環(huán)流運行變流器系統(tǒng)中的一個變流器以固定觸發(fā)角運行，根據(jù)環(huán)流控制的需要來改變

另一個變流器的觸發(fā)角，以檢測變流器系統(tǒng)在固定觸發(fā)角下的環(huán)流運行特性。

2)依次檢測變流器系統(tǒng)在不同觸發(fā)角（如45°、60°、75°、90°和120°）下的動態(tài)環(huán)流運行，

在不同觸發(fā)角下的環(huán)流值都應滿足規(guī)定的設計要求。

d)電壓階躍的動態(tài)環(huán)流測試：

1)令環(huán)流運行變流器系統(tǒng)中的一個變流器輸出階躍的直流電壓，根據(jù)環(huán)流控制的需要來改

變另一個變流器的輸出電壓，以檢測變流器單元在電壓階躍過程中的動態(tài)環(huán)流特性。

2)運行結束應查看變流器單元的輸出電流波形。在電壓突變的過程，環(huán)流控制不能失控。

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T/CPSS1006－2018

5.8.2合格判定準則

如果試驗結果滿足以下條件，則環(huán)流運行模式試驗合格：

a)在穩(wěn)態(tài)環(huán)流過程中，環(huán)流值在規(guī)定的限值范圍，環(huán)流紋波應小于環(huán)流值，且滿足用戶要求；

b)變流器系統(tǒng)在不同觸發(fā)角下輸出的環(huán)流值和環(huán)流紋波均應滿足要求；

c)在電壓突變的動態(tài)環(huán)流運行過程中，環(huán)流控制不能失控，即環(huán)流值不能為0；

d)負載電流在零點附近應能夠平滑過渡，不能出現(xiàn)控制死區(qū)。

5.9并聯(lián)運行試驗

5.9.1試驗方法及測試流程

試驗中，變流器系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)并聯(lián)運行和動態(tài)并聯(lián)運行均應被檢測，其測試方法及流程如下：

a)確認空載試驗和輕載試驗均合格

b)穩(wěn)態(tài)并聯(lián)測試：

1)采用電流閉環(huán)控制，為變流器單元預設圖3（a）所示的電流波形，進行正向變流器并聯(lián)

運行試驗，檢測正向變流器的穩(wěn)態(tài)并聯(lián)運行是否良好。

2)采用電流閉環(huán)控制，為變流器單元預設圖3（b）所示的電流波形，進行反向變流器并聯(lián)

運行試驗，檢測反向變流器的穩(wěn)態(tài)并聯(lián)運行是否良好。

3)試驗從并聯(lián)運行的最小電流開始測試，按照電流增加的順序依次對變流器系統(tǒng)進行穩(wěn)態(tài)

并聯(lián)測試，直到測試電流達到變流器單元的額定電流。每次測試電流的增加幅值不超過

額定電流的20%。

Iset/kAIset/kA

Id

0t1t2t3t/s

0t1t2t3t/s-Id

(a)正向變流器(b)反向變流器

—負載電流；—時間。

Idt1~t3

圖3穩(wěn)態(tài)并聯(lián)運行的預設電流波形

c)固定控制角的動態(tài)并聯(lián)測試：

1)令并聯(lián)運行變流器系統(tǒng)中的一個變流器以固定的觸發(fā)角運行，根據(jù)并聯(lián)控制的需要來改

變與其并聯(lián)變流器的觸發(fā)角，以檢測變流器系統(tǒng)在固定觸發(fā)角下的并聯(lián)運行特性；

2)依次檢測變流器系統(tǒng)在不同觸發(fā)角（如30°、45°、60°、75°、90°和120°）下的動態(tài)并聯(lián)

運行，并聯(lián)變流器之間的不均衡度應在規(guī)定的限值范圍內。

d)電壓階躍的動態(tài)并聯(lián)測試

令并聯(lián)運行變流器系統(tǒng)中的一個變流器輸出階躍的直流電壓，根據(jù)并聯(lián)控制的需要來改變與其

并聯(lián)變流器的輸出電壓，以檢測變流器單元在電壓階躍過程中的動態(tài)并聯(lián)運行特性。

5.9.2合格判定準則

如果試驗結果滿足以下條件，則并聯(lián)運行模式試驗合格：

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T/CPSS1006－2018

a)在穩(wěn)態(tài)并聯(lián)運行中，變流系統(tǒng)輸出的電流應能夠跟蹤預設電流波形，各變流器輸出電壓均為六

脈波，并聯(lián)變流器共同承擔負載電流，并聯(lián)變流器之間的電流不均衡度應在規(guī)定的限值范圍內。

除非另有規(guī)定，電流不均衡度不超過10%；

b)變流器系統(tǒng)在不同觸發(fā)角下并聯(lián)運行時，各變流器均輸出6脈波，并聯(lián)變流器之間的電流不均

衡度應在規(guī)定的限值范圍內；

c)在電壓突變的動態(tài)環(huán)流運行過程中，變流器系統(tǒng)不能出現(xiàn)換相失敗或任何其它故障報警現(xiàn)象。

5.10四象限運行能力試驗

5.10.1試驗方法及測試流程

試驗中，變流器單元的各種運行模式均應被檢測，其測試方法及流程如下：

a)確認環(huán)流運行試驗和并聯(lián)運行試驗均合格

b)半額定電流的四象限運行能力試驗：

1)為變流器系統(tǒng)預設圖4的波形①所示的電流波形，采用電流閉環(huán)控制，對變流器系統(tǒng)進

行半額定電流的四象限運行能力試驗。

2)運行結束查看變流器系統(tǒng)的輸出電流和電壓波形，確認變流器系統(tǒng)在半額定電流下的環(huán)

流運行、單橋運行以及并聯(lián)運行是否均正常。

3)若變流器系統(tǒng)在半額定電流下的四象限運行正常，則提高試驗電流、繼續(xù)測試，否則停

止試驗、排查故障。

Iset/kA

④

Idn

③

0.8Idn

②

0.6Idn

①

0.5Idn

0t1t2t3t4t5t6t/s

①

-0.5Idn②

-0.6Idn③

-0.8Idn④

-Idn

Idn—額定負載電流；t1~t6—時間。

圖4四象限運行能力試驗的預設電流波形

c)60%額定電流的四象限運行能力試驗：

1)將試驗電流提高到額定電流的60%（如圖4的波形②所示），采用電流閉環(huán)控制，對變

流器系統(tǒng)進行四象限運行測試。

2)若變流器系統(tǒng)在60%額定電流下的四象限運行正常，則提高試驗電流、繼續(xù)測試，否則

停止試驗、排查故障。

d)80%額定電流的四象限運行能力試驗：

1)將試驗電流提高到額定電流的80%（如圖4的波形③所示），采用電流閉環(huán)控制，對變

流器系統(tǒng)進行四象限運行測試。

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T/CPSS1006－2018

2)若變流器系統(tǒng)在80%額定電流下的四象限運行正常，則將試驗電流提高到額定電流、繼

續(xù)測試，否則停止試驗、排查故障。

e)額定電流下的四象限運行能力試驗

試驗電流提高到額定電流（如圖4的波形④所示），采用電流閉環(huán)控制，對變流器系統(tǒng)進行四

象限運行測試。

5.10.2合格判定準則

如果試驗結果滿足以下條件，則四象限運行能力試驗合格：

a)變流器系統(tǒng)及其輔助設備應能夠在額定電流下進行四象限運行，不能出現(xiàn)換相失敗或其它故障

報警現(xiàn)象；

b)在環(huán)流運行階段，負載電流在零點附近能夠平滑過渡，環(huán)流值以及環(huán)流紋波均應滿足要求；

c)在單橋運行階段，變流器系統(tǒng)輸出六脈波，輸出電流應能夠跟蹤預設電流波形，其偏差不超過

±3%；

d)在并聯(lián)運行階段，各變流器均輸出6脈波，并聯(lián)變流器的電流不均衡度應在規(guī)定的限值范圍內

（除非另有規(guī)定，電流不均衡度不超過10%）。

5.11額定電流試驗

5.11.1試驗方法及測試流程

額定電流試驗測試方法及流程如下：

a)正向變流器的額定電流試驗

1)為變流器系統(tǒng)預設圖5（a）所示的電流波形，采用電流閉環(huán)控制，進行正向變流器的額

定電流試驗。

2)當電流達到穩(wěn)態(tài)之后，每隔一定時間間隔（如15min），檢測正向變流器的關鍵部位是

否產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象（局部過熱的溫度限值見表3），如果有局部過熱現(xiàn)象，則立即終止

試驗。

3)如果正向變流器在其額定電流下正常運行達1h，則結束試驗。

表3局部過熱的溫度限值

RC回路電阻軟連接鋁排

65℃95℃65℃

Iset/kA

Iset/kA

Idn

0t1t/s

0t1t/s-Idn

(a)正向變流器(b)反向變流器

—額定負載電流；—時間。

Idnt1

圖5額定電流試驗的預設電流波形

b)反向變流器的額定電流試驗：

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T/CPSS1006－2018

1)為變流器系統(tǒng)預設圖5（b）所示的電流波形，采用電流閉環(huán)控制，進行反向變流器的額

定電流試驗。

2)當電流達到穩(wěn)態(tài)之后，每隔一定時間間隔（如15min），檢測反向變流器的關鍵部位是

否產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，如果有局部過熱現(xiàn)象，則立即終止試驗。

3)如果反向變流器在其額定電流下正常運行達1h，則結束試驗。

5.11.2合格判定準