《高壓直流轉換開關振蕩特性測量技術導則（編制說明）》

Q/GDWXXXX.3—XXXX高壓直流轉換開關振蕩特性測量導則（征求意見稿）編制說明1編制背景2編制主要原則本標準主要根據以下原則編制：a)直流轉換開關不同于一般的高壓交流斷路器，參考《GB/T13498-2007高壓直流輸電術語》和《GB/T25309-2010高壓直流轉換開關》中的術語定義，與一般高壓交流斷路器定義進行對比，提出了本標準中的術語定義。b)直流轉換開關振蕩特性參數(shù)測量試驗屬于交接試驗和診斷性試驗，參考《DL/T274-2012±800kV高壓直流設備交接試驗》和《Q/GDW1168-2013輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》，提出了該試驗的檢測條件、檢測要求和檢測周期等。c)標準起草單位參與±800kV復龍直流工程、±800kV哈密直流工程、±800kV錫盟直流工程和±1100kV昌吉-古泉直流工程的直流轉換開關調試項目，總結現(xiàn)場經驗，提出了有源型直流轉換開關和無源型直流轉換開關的試驗方法，以及直流轉換開關振蕩特性參數(shù)的判斷方法。3與其他標準文件的關系本標準與相關技術領域的國家現(xiàn)行法律、法規(guī)和政策保持一致。本標準某些內容可能涉及專利、軟件著作權等知識產權問題。本標準主要參考以下標準：GB/T2900.20-2016電工術語高壓開關設備GB/T13498-2017高壓直流輸電術語GB/T25309-2010高壓直流轉換開關GB/T34865-2017高壓直流轉換開關用電容器DL/T274-2012±800kV高壓直流設備交接試驗Q/GDW1275-2015±800kV直流系統(tǒng)電氣設備交接試驗4主要工作過程5標準結構和內容本標準依據GB/T1.1《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫規(guī)則》的編寫要求進行編制。標準的主要結構和內容如下：1.目次；2.前言；3.標準正文共設7章：范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、測量基本要求、測量方法、測量儀器的要求和測量結果的判定。4.附錄。附錄A為高壓直流轉換開關振蕩特性測量算例。6條文說明本標準主要條文分析和說明如下：第1章明確適用范圍為±1100kV及以下電壓等級直流輸電系統(tǒng)用機械式高壓直流轉換開關，包括金屬回線轉換開關、大地回線轉換開關、中性母線開關和中性母線接地開關。第3章規(guī)定了本標準的常用術語及其定義。其中，直流轉換開關、有源型直流轉換開關、無源型直流轉換開關和開斷裝置均參考《GB/T25309-2010高壓直流轉換開關》中的術語定義。振蕩回路是本標準的定義，它不同于《GB/T25309-2010高壓直流轉換開關》標準中的輔助回路，不包括避雷器單元。4.1規(guī)定了直流轉換開關振蕩特性參數(shù)測量中應測量的相關參量。目前已經投運或者在建的換流站中的直流轉換開關，不含有集中參數(shù)的電阻器，這里所測量的電阻參數(shù)為振蕩回路的回路電阻，一般包含導線電阻、接觸電阻等，該參數(shù)是回路中雜散電阻的總和。直流轉換開關輔助回路中既存在含有空心電抗器，也存在不含空心電抗器的。利用本標準測量所得的振蕩回路電感，為包含導線電感和空心電抗器電感的總和，因此對于輔助回路含空心電抗器的直流轉換開關，其電感測量值一般大于空心電抗器的電感標稱值。4.2規(guī)定了直流轉換開關振蕩特性參數(shù)測量的條件，該測量試驗一般為直流轉換開關的最后一項試驗，必須在完成單體開關調試以后進行。4.3規(guī)定了直流轉換開關振蕩特性參數(shù)測量試驗的周期。第5章詳細規(guī)定了有源型直流轉換開關和無源型直流轉換開關的測量方法和計算方法。有源型直流轉換開關和無源型直流轉換開關的振蕩特性參數(shù)測量方法是一致的，主要區(qū)別在于，有源型直流轉換開關在測試前需要將其充電裝置與振蕩回路斷開，避免試驗設備對充電裝置進行充電，影響測試結果。振蕩回路參數(shù)詳細推導和計算過程如下所示。振蕩回路中儲能電容C充電后，閉合斷路器，由于電容電壓較低，避雷器呈高阻狀態(tài)，幾乎沒有電流，那么，試驗回路通過儲能電容、空心電抗器和斷路器構成放電回路，其等效電路圖如圖1所示，R、L和C分別為回路中總的等效電阻、電感和電容，K為理想開關。圖4放電回路等效電路圖當開關閉合后放電回路方程為（1）求解該方程得（2）式中（3）（4）令，則由公式（3）可求出第n個電流峰值ipn所對應的時間tpn（5）由于t=0時i=0，因此電流曲線中第n個i=0的點所對應的時間tcn必然滿足如下關系（6）將公式（6）代入公式（5）可得（7）另外也可以由放電電流中的兩個峰值求出，設ipm和為兩個不相同的峰值電流，那么由公式（2）可以得出（8）不妨設m=1，n=2，再將公式（8）代入代入公式（4）和公式（3）可以分別求出電感L和電阻R，其表達式分別為（9）（10）6.1規(guī)定了試驗電源的要求，試驗電源采用直流電源，若采用交流電源將無充放電的過程。該項試驗對電源質量要求較低，因為充電電壓的幅值不影響測試計算結果。6.2規(guī)定了電流測量裝置的要求，因為振蕩回路電容較大，而回路電阻和電感較小，當開斷裝置合閘時，其放電電流較大，一般能達到千安級別。因此，電流測量裝置檢測上限應不低于1kA。目前，已完成試驗的直流轉換開振蕩回路的周期一般為4kHz~5kHz。為保證測量的精度，要求電流測量裝置頻率響應帶寬不低于1MHz。6.4規(guī)定了電容測量裝置的要求，目前直流轉換開關輔助回路中使用的電容器組，一般為22F或者77F，而單個電容的電容值也在20F左右。因此，在現(xiàn)場很難在額定電壓下對其進行測量。若單個電容存在問題，其電容器組的值將發(fā)生較大變化，該變化值與電路連接拓撲結構有關。在現(xiàn)場利用數(shù)字電容表測量即可，能夠有效發(fā)現(xiàn)電容器組聯(lián)結或單體電容存在的問題。第7章規(guī)