JJF(陜) 109-2023 直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范

JJF（陜）109－2023直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforDCConverterValveTestDevice2023－05－10發(fā)布 2023－08－10實(shí)施陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布JJF(陜)109－2023JJF(陜)109－2023JJF（陜）109－2023直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范JJF（陜）109－2023CalibrationSpecificationforDCConverterValveTestDevice歸口單位：陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局主要起草單位：西安高壓電器研究院股份有限公司本規(guī)范由陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：范俊麗（西安高壓電器研究院股份有限公司）鐘磊（西安高壓電器研究院股份有限公司）趙昱（西安高壓電器研究院股份有限公司）參加起草人：張茜（西安高壓電器研究院股份有限公司）賈轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（西安高壓電器研究院股份有限公司）郭小妍（西安高壓電器研究院股份有限公司）常旖（西安高壓電器研究院股份有限公司）JJF(陜)109－2023JJF(陜)109－2023II目 錄引 言 (Ⅱ)1 范圍 (1)2 引用文件 (1)3 術(shù)語(yǔ) (1)短路電壓 (1)觸發(fā)電壓 (1)保護(hù)觸發(fā)電壓 (1)反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓 (1)反向阻斷電壓 (1)4 概述 (2)計(jì)量特性 (2)校準(zhǔn)條件 (3)環(huán)境條件 (3)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 (3)校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 (3)校準(zhǔn)項(xiàng)目 (3)校準(zhǔn)方法 (4)校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) (8)復(fù)校時(shí)間間隔 (8)附錄A直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)記錄格式 (9)附錄B校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)格式 (12)附錄C觸發(fā)電壓示值誤差的不確定度評(píng)定 (14)附錄D保護(hù)觸發(fā)電壓示值誤差的不確定度評(píng)定 (16)IIII引 言JJF?1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJF?1001-2011《通用計(jì)量術(shù)JJF?1059.1-2012本規(guī)范校準(zhǔn)方法及計(jì)量特性等主要參考了GB/TGB/T16927.3—2010《高電壓試驗(yàn)技術(shù)第3GB/T《高壓直流輸電用電壓源換流器閥電氣試驗(yàn)》的部分內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室直流換流閥試驗(yàn)裝置實(shí)際生產(chǎn)和使用情況，對(duì)其具體技術(shù)指標(biāo)和校準(zhǔn)方法進(jìn)行了規(guī)定和解釋。本規(guī)范為首次發(fā)布。直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于試驗(yàn)電壓為0.01kV-15kV，頻率為100Hz-150kHz，沖擊電壓0.01kV～15kV的直流換流閥試驗(yàn)裝置或晶閘管級(jí)綜合測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用下列文獻(xiàn)：GB/T37010-2018《柔性直流輸電換流閥技術(shù)規(guī)范》GB/T16927.3-2010《高電壓試驗(yàn)技術(shù)第3部分：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的定義及要求》GB/T33348-2016《高壓直流輸電用電壓源換流器閥電氣試驗(yàn)》凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。術(shù)語(yǔ)短路電壓 shortcircuitvoltage是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量直流換流閥在短路狀態(tài)時(shí)的電壓，確認(rèn)換流閥是否短路開(kāi)路。觸發(fā)電壓 triggervoltage是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)直流換流閥進(jìn)行觸發(fā)試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)晶閘管在第8個(gè)正弦波正向開(kāi)始時(shí)觸發(fā)開(kāi)通，開(kāi)通時(shí)對(duì)應(yīng)的晶閘管兩端電壓。保護(hù)觸發(fā)電壓 protectiontriggervoltageTCU有自動(dòng)觸發(fā)保護(hù)晶閘管的功能。反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓 reverserecoveryperiodprotectiontriggervoltage是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)直流換流閥進(jìn)行反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)試驗(yàn)時(shí)，施加的正向沖擊電壓。用于檢查換流閥在反向恢復(fù)期時(shí)間內(nèi)，對(duì)正向沖擊電壓具有自動(dòng)觸發(fā)保護(hù)晶閘管的功能。反向阻斷電壓 reverseblockingvoltage是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)直流換流閥進(jìn)行反向阻斷電壓試驗(yàn)時(shí)，施加的反向脈沖電壓。111用于檢查對(duì)反向沖擊電壓的耐受水平。概述換流閥是直流輸電工程的核心設(shè)備，通過(guò)依次將三相交流電壓連接轉(zhuǎn)換到直流端，以得到期望的直流電壓和實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的控制。直流換流閥試驗(yàn)裝置是用于測(cè)量換流閥性能的測(cè)量裝置，由工頻電壓發(fā)生器、沖擊電壓發(fā)生器、高頻正弦電壓發(fā)生器和控制與反饋電路組成。它可輸出工頻高電壓和沖擊電壓以測(cè)量晶閘管換流閥的各項(xiàng)特性參數(shù)，通過(guò)控制與反饋模塊進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的反饋與采集，以確定是否符合要求。其原理如圖1所示：圖1直流換流閥試驗(yàn)裝置原理圖計(jì)量特性短路電壓測(cè)試設(shè)備短路電壓判別門(mén)檻值為大于400V，最大允許誤差±10V。觸發(fā)電壓測(cè)試設(shè)備觸發(fā)電壓值應(yīng)在誤差極限（22V-42V）內(nèi)，最大允許誤差±1V。保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)試設(shè)備保護(hù)觸發(fā)電壓值應(yīng)在誤差極限（7kV-8.5kV）內(nèi)，最大允許誤差±30V。反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)試設(shè)備反向恢復(fù)期觸發(fā)電壓值，誤差極限在（1.25kV-1.55kV），最大允許誤差±10V；誤差極限在（7kV-8.5kV），最大允許誤差±30V。222反向阻斷電壓差±30V。阻抗測(cè)量：范圍（1Ω～3000Ω）110Hz、6kHz±5%。注：以上指標(biāo)不用于合格性判別，僅供參考。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件環(huán)境溫度：（20±5）℃；相對(duì)濕度：30%～75%；電源電壓及頻率：220V±22V，50Hz±0.5Hz。周?chē)h(huán)境清潔，無(wú)腐蝕介質(zhì)，無(wú)明顯振源和電磁干擾。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備表1測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)一覽表標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差示波器電壓：1mV/div～10V/div電壓：±1%數(shù)字電橋0.0Ω～1Ω60Hz～10kHz不低于0.1級(jí)高壓探頭/分壓器電壓≥15kV（50Hz）不低于0.5級(jí)耐壓測(cè)試儀電壓≥1000V不低于5級(jí)絕緣電阻測(cè)試儀電壓≥500V，電阻≥10MΩ不低于10級(jí)校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目見(jiàn)表2。表2校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)校準(zhǔn)方法條款1校準(zhǔn)前檢查7.2.12短路電壓7.2.23觸發(fā)電壓7.2.33334保護(hù)觸發(fā)電壓7.2.45反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓7.2.56反向阻斷電壓7.2.67阻抗試驗(yàn)7.2.7校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前檢查外觀(guān)及通電檢查外形結(jié)構(gòu)完好。開(kāi)關(guān)、旋鈕、按鍵等操作靈活可靠，標(biāo)志清晰明確，外露件不能有松動(dòng)和機(jī)械損傷，應(yīng)有名稱(chēng)、制造廠(chǎng)、編號(hào)、型號(hào)等必要標(biāo)記。說(shuō)明功能的文字、符號(hào)及功能顯示清晰端正。通電后數(shù)字顯示應(yīng)清晰完整。耐壓試驗(yàn)50Hz12kV，無(wú)絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。注：不做符合性判定。絕緣電阻非工作狀態(tài)下，在500V電壓下，裝置所有電路與外殼的絕緣電阻值不小于10MΩ。注：不做符合性判定。短路電壓2400V的電壓值。示波器準(zhǔn)備完成后，直流換流閥試驗(yàn)裝置開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，輸出電A原始記錄中的短路電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算Δ=PX－PN (1)式中：Δ—示值誤差；PX—被校準(zhǔn)表的示值；PN—標(biāo)準(zhǔn)表的示值；444圖2 短路電壓校準(zhǔn)示意圖觸發(fā)電壓校準(zhǔn)電路按圖3調(diào)整示波器使之可以測(cè)出錄在附錄A原始記錄的觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算圖3 觸發(fā)電壓校準(zhǔn)示意圖555保護(hù)觸發(fā)電壓校準(zhǔn)電路按圖4壓探頭連接到被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥上。試驗(yàn)裝置選擇保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量項(xiàng)目(PF之可以測(cè)出5kV-10kV取平均值。將數(shù)據(jù)記錄在附錄A原始記錄中的保護(hù)觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算圖4 保護(hù)觸發(fā)電壓校準(zhǔn)示意圖校準(zhǔn)電路按圖5連接。將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，同時(shí)將示波器通過(guò)高壓探頭連接到被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥上。試驗(yàn)裝置選擇反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量項(xiàng)目（RPL），調(diào)整示波器使A原始記錄中的反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。再次將試驗(yàn)裝置選擇反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量項(xiàng)目RPH），的電壓值。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，讀出測(cè)試數(shù)據(jù)和示波器上的標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試三次，A原始記錄中的反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算666圖5反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓校準(zhǔn)示意圖反向阻斷電壓6連接。將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，同時(shí)將示波器通過(guò)高壓探頭連接到被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥上。試驗(yàn)裝置選擇反向阻斷電壓測(cè)量項(xiàng)目（REV），調(diào)整示波器使之可以測(cè)出A原始記錄中的反向阻斷電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算圖6反向阻斷電壓校準(zhǔn)示意圖777阻抗測(cè)量校準(zhǔn)電路按圖6連接。在110Hz、6kHz頻率下分別用電橋與直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥的阻抗值，比較其測(cè)量數(shù)據(jù)。110Hz6kHzA原始記錄的阻抗測(cè)試項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式2來(lái)計(jì)算Δ=（RX－RN）/RN*100% (2)式中：Δ—示值誤差；RX—被校準(zhǔn)表的示值；RN—標(biāo)準(zhǔn)表的示值；圖6 阻抗測(cè)量校準(zhǔn)示意圖校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果處理JJF1071—20105.12各校準(zhǔn)項(xiàng)目名稱(chēng)和測(cè)量結(jié)果以及擴(kuò)展不確定度。校準(zhǔn)原始記錄（推薦）A，校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)（參考）B。校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度分析儀校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度按JJF1059.1－2012的要求評(píng)定，校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定示例見(jiàn)附錄C、D。復(fù)校時(shí)間間隔建議直流換流閥試驗(yàn)裝置或晶閘管級(jí)綜合測(cè)試設(shè)備復(fù)校時(shí)間間隔不超過(guò)12個(gè)月。8由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。88附錄A直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)記錄格式委托單位： 始記錄編號(hào)： 托單位地址： 儀器名稱(chēng)： 型號(hào)規(guī)格： 廠(chǎng)編號(hào)： 造廠(chǎng)： 確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差： 準(zhǔn)技術(shù)依據(jù)： 校準(zhǔn)地點(diǎn)： 準(zhǔn)時(shí)間： 環(huán)境溫度： ℃ 相對(duì)濕度： %校準(zhǔn)用主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格出廠(chǎng)編號(hào)不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差證書(shū)編號(hào)有效期1、校準(zhǔn)前檢查外觀(guān)及通電檢查：□符合要求□不符合要求絕緣耐壓測(cè)量：電壓 kV，時(shí)間 絕緣電阻測(cè)量： MΩ2、短路電壓測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：9993、觸發(fā)電壓測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：4、保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：5、反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：6、反向阻斷電壓測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：1010107、阻抗測(cè)試頻率（Hz）標(biāo)準(zhǔn)值（Ω）顯示值（Ω）誤差（%）測(cè)量結(jié)果不確定度：校準(zhǔn)員： 核驗(yàn)員： 日期：11附錄B校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)格式校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)至少包括以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書(shū)”；b）實(shí)驗(yàn)室的名稱(chēng)和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；證書(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)），e）送校單位的名稱(chēng)；被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收日期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明；校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱(chēng)及代號(hào)；本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；校準(zhǔn)環(huán)境的描述；校準(zhǔn)結(jié)果及測(cè)量不確定度的說(shuō)明；對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)校準(zhǔn)對(duì)象有效的聲明；p）未經(jīng)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書(shū)的聲明。121212校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)（參考）格式1、短路電壓

證書(shū)編號(hào)：XXXX-XXXX校準(zhǔn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）測(cè)量結(jié)果不確定度2、觸發(fā)電壓標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）測(cè)量結(jié)果不確定度3、保護(hù)觸發(fā)電壓標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）測(cè)量結(jié)果不確定度4、反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）測(cè)量結(jié)果不確定度5、反向阻斷電壓標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）測(cè)量結(jié)果不確定度6、阻抗試驗(yàn)頻率（Hz）標(biāo)準(zhǔn)值（Ω）有效值（Ω）誤差（%）測(cè)量結(jié)果不確定度：以下空白校準(zhǔn)員： 核驗(yàn)員：131313JJF(陜)109－2023JJF(陜)109－2023附錄C觸發(fā)電壓示值誤差的不確定度評(píng)定測(cè)量條件C.1.1 環(huán)境條件：溫度：21.9℃，濕度：55%RH；DSO-X3052A；被測(cè)對(duì)象：直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置。測(cè)量模型ΔU=Ux－Un式中：

ΔU——被測(cè)直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的示值誤差；Ux——被測(cè)直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的示值；Un——標(biāo)準(zhǔn)示波器的示值；u的評(píng)定u1。10C.1表C.1重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)次數(shù)n標(biāo)準(zhǔn)值Un（V）測(cè)量值Ux（V）ΔU131.6032.30.70231.6232.30.68331.6232.30.68431.6032.30.70531.6132.30.69631.6032.30.70731.6032.30.70831.6232.30.68931.6032.30.701031.6132.30.69測(cè)量結(jié)果的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為：141414s=0.0092V取單次測(cè)量值為測(cè)量結(jié)果，因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u1rel=0.0092V/31.6V=2.9×10-4u2Urel=1.5×10-3k=2u2為：u2rel=1.5×10-3/2=7.5×10-4被校直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的u3本次校準(zhǔn)的被校直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的0.1V布，包含因子k=，則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3為：/31.6V=9.2×10-4u4校準(zhǔn)地點(diǎn)周?chē)鸁o(wú)大功率用電設(shè)備及大功率發(fā)生器等產(chǎn)生的電磁干擾，故該分量忽略不計(jì)。 uc的評(píng)定B.2表B.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源概率分布靈敏系數(shù)不確定度分量測(cè)量重復(fù)性正態(tài)分布12.9×10-4示波器的最大允許誤差正態(tài)分布-17.5×10-4直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的分辨力均勻分布19.2×10-4各不確定度分量各不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：=1.2×10-3U取包含因子k=2，則測(cè)量擴(kuò)展不確定度為 Urel=2.4×10-3，k=2151515附錄D保護(hù)觸發(fā)電壓示值誤差的不確定度評(píng)定測(cè)量條件D.1.1 環(huán)境條件：溫度：21.9℃，濕度：55%RH；MDO3054P6035A；被測(cè)對(duì)象：直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置。測(cè)量模型ΔU=Ux－Un式中：

ΔU——被測(cè)直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的示值誤差；Ux——被測(cè)直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的示值；Un——標(biāo)準(zhǔn)示波器的示值；u的評(píng)定u1。10C.1表C