DLT1010.2-2006高压静止无功补偿装置　第二部分.晶闸管阀的试验.pdf 26页

'ICS29.240.01F21备案号：18575-2006DL中华人民共和国电力行业标准DL/T1010.2—2006高压静止无功补偿装置第2部分晶闸管阀的试验High-voltagestaticVARcompensatorPart2Testingofthyristorvalves2006-09-14发布2007-03-01实施中华人民共和国发展与改革委员会发布 DL/T1010.2—2006目次前言...................................................................................I1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语................................................................................14型式试验、出厂试验和选项试验的共同要求..............................................24.1试验一览表........................................................................24.2试验目的..........................................................................34.3型式试验和选项试验的原则..........................................................44.4试验条件..........................................................................44.5型式试验中允许故障的元件数量......................................................54.6试验结果的文件要求................................................................55TCR和TSR阀的型式试验..............................................................65.1阀端对地的绝缘强度试验............................................................65.2阀间绝缘强度试验（仅适用于多重阀单元）............................................75.3阀端间绝缘强度试验................................................................75.4运行试验.........................................................................106TSC阀的型式试验....................................................................116.1阀端对地绝缘强度试验.............................................................116.2阀间绝缘强度试验（仅适用于多重阀单元）...........................................126.3阀端间绝缘强度试验...............................................................126.4运行试验.........................................................................157电磁干扰...........................................................................187.1试验目的.........................................................................187.2试验步骤.........................................................................188出厂试验...........................................................................188.1外观检查.........................................................................198.2连接检查.........................................................................198.3均压/阻尼回路检验.................................................................198.4耐受电压检验.....................................................................198.5辅助设备检验.....................................................................198.6触发检验.........................................................................198.7水冷系统压力试验.................................................................199TCR和TSR阀的选项试验.............................................................199.1过电流试验.......................................................................199.2恢复期间瞬时正向电压试验.........................................................209.3非周期触发试验...................................................................2010TSC阀的选项试验...................................................................2210.1恢复期间瞬时正向电压试验........................................................2210.2非周期触发试验..................................................................22I DL/T1010.2—2006前言本标准是“高压静止无功补偿装置”系列标准中第2部分，该系列标准共分为5个部分：——第1部分：系统设计——第2部分：晶闸管阀的试验——第3部分：控制系统——第4部分：现场试验——第5部分：密闭式水冷却装置本标准主要参照采用了国际电工委员会（IEC）标准IEC61954《Powerelectronicforelectricaltransmissionanddistributionsystems-TestingofthyristorvalvesforstaticVARcompensators》和国标GB/T××××-200×《输配电系统的电力电子技术－静止无功补偿器用晶闸管阀的试验》的内容，并总结多年来的实际工程经验编写而成，对其中只规定了范围的数据，给出具体量值。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由中国电力企业联合会归口。本标准起草单位：主要起草单位：中国电力科学研究院参加起草单位：本标准主要起草人：本标准由中国电力科学研究院负责解释。II DL/T1010.2—2006高压静止无功补偿装置第2部分晶闸管阀的试验1范围本标准规定了6kV～66（63）kV电压等级的静止无功补偿装置（SVC）的晶闸管阀试验。这些晶闸管阀适用于输配电系统用静止无功补偿器（SVC）的组成部分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）。本标准所涉及的内容包括晶闸管阀的高压部分、晶闸管级和它的均压吸收电路、触发用电源和阀控制及保护等有关部分。本标准主要应用于单个阀单元（单相），也适用于多重阀单元（多相），低压阀试验可参照此标准。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合（IEC71-1-1993，NEQ）GB/T311.2-2002绝缘配合第2部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则（IEC60071-2-1996，EQV）GB/T7354-2003局部放电测量（IEC60270-2000，IDT）GB/T16927.1-1997高电压试验技术第一部分：一般试验要求（IEC60-1-1989，EQV）GB/T16927.2-1997高电压试验技术第二部分：测量系统（IEC60-2-1994，EQV）GB/T××××.1-200×高压直流输电晶闸管阀第一部分：电气试验（IEC60700-1-1998，EQV）GB/T××××-200×输配电系统的电力电子技术－静止无功补偿器用晶闸管阀的试验IEC60071-3-1998绝缘配合第三部分：相间绝缘配合、原理、规则和应用导则IEC61954-2003Powerelectronicforelectricaltransmissionanddistributionsystems-TestingofthyristorvalvesforstaticVARcompensators3术语本标准采用了下列术语。3.1晶闸管级thyristorlevel晶闸管阀的组成部分，由一对反并联的晶闸管（或晶闸管和二极管反并联）构成，包括辅助电路（触发、保护、均压、阻尼元件等）。3.2晶闸管阀（TV）thyristorvalve晶闸管级的电气和机械联合体，配有连接、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。3.3阀结构valvestructure将阀与地电位或阀与阀之间的绝缘保持在适当的水平上的机械结构。3.4阀段valvesection1 DL/T1010.2—2006由数个晶闸管和其它组件构成的电气组合，能用于试验。它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。3.5阀基电子单元（VBE）valvebaseelectronics处在地电位的电子单元，是SVC控制系统与晶闸管阀之间的接口。3.6均压电路gradecircuits与各晶闸管级并联的电路，用以使各串联级的电压分布均匀，同时吸收由于不均衡触发产生的电荷。3.7电压击穿（VBO）保护voltagebreak-overprotection晶闸管的一种过电压保护，当电压达到设定的电压值时使晶闸管触发开通。一般采用击穿二极管（BOD）。3.8晶闸管电子电路（TE）thyristorelectronics在阀电位上执行控制功能的电子电路。接受阀基电子单元的控制信号，并向阀基电子单元回报阀的信息。3.9冗余晶闸管级redundantthyristorlevels晶闸管阀中可以被短接，而仍能满足阀规定的型式试验要求的晶闸管级。3.10多重阀单元multiplevalveunit;MVU几个阀组装在同一个机械结构之中，不允许分开试验（如：三相阀）。4型式试验、出厂试验和选项试验的共同要求4.1试验一览表SVC阀的试验分为型式试验、出厂试验和选项试验。表1中列出TCR、TSR和TSC阀的试验项目、试验分类以及所在的条款号。表1SVC晶闸管阀试验项目表条款和子条款试验试验对象TCR/TSRTSC阀端对地绝缘强度试验交流电压试验5.1.1阀交流-直流电压试验6.1.1阀雷电冲击试验5.1.26.1.2阀阀间绝缘强度试验（仅对多重阀单元）交流电压试验5.2.1多重阀单元交流-直流电压试验6.2.1多重阀单元雷电冲击试验5.2.26.2.2多重阀单元阀端间绝缘强度试验交流电压试验5.3.1阀交流-直流电压试验6.3.1阀操作冲击试验5.3.26.3.2阀运行试验周期触发及熄灭试验5.4.1阀或阀段过电流试验6.4.1阀或阀段最小交流电压试验5.4.26.4.2阀或阀段温升试验5.4.36.4.3阀或阀段电磁干扰操作冲击试验7.2.17.2.1阀2 DL/T1010.2—2006非周期触发试验7.2.27.2.2阀出厂试验外观检查8.18.1连接检查8.28.2均压/阻尼回路检查8.38.3耐压检查8.48.4辅助部件检查8.58.5触发检查8.68.6冷却系统压力试验8.78.7选项试验过电流试验9.1阀或阀段恢复期间瞬时正向电压试验9.210.1阀或阀段非周期触发试验9.310.2阀4.2试验目的以下所规定的试验适用于阀（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、触发和监控电路及其连接光纤。阀控制系统和阀基电子单元等设备在阀试验中是必须的，但它们自身不是试验对象。4.2.1绝缘强度试验应进行以下绝缘强度试验：——交流电压；——交流和直流叠加电压（仅对TSC阀）；——冲击电压。4.2.1.1阀结构试验规定了阀（其阀端短接）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：——有足够的距离防止闪络；——阀结构（包括冷却管路、光纤以及脉冲传输及分配系统的其它绝缘部件），没有击穿放电；——在交流和直流情况下，局部放电的起始和熄灭电压应大于阀结构在稳态运行中出现的最高电压。4.2.1.2阀端间试验验证设计的阀端子之间耐受过电压的能力。试验应验证：——使阀的内部绝缘足以耐受规定的电压；——在交流和直流情况下，局部放电的起始和熄灭电压应大于阀在稳态运行中出现的最高电压；——过电压保护触发系统(如有)可按预设定值动作；——在运行条件下晶闸管有足够的dv/dt能力。4.2.2运行试验验证阀的设计在正常和异常重复情况以及在暂态故障情况下，耐受电压电流联合强度的能力。在规定的条件下，试验应验证：——阀运行正常；——开通、关断时电压电流强度都在晶闸管和其它内部电路允许范围内；——水冷系统的流量适宜，无元件过热；——阀有足够的过电流耐受能力。3 DL/T1010.2—20064.2.3电磁干扰试验验证阀抗电磁干扰的能力。4.2.4出厂试验检验阀制造的正确性，试验应验证：——用于阀体的全部材料、部件和分立组件装配正确；——阀设备的预期功能和预定的参数都在可接受范围之内；——晶闸管级和阀或阀段应具备的耐受电压能力。4.2.5选项试验选项试验是按供需双方协议进行的附加试验，目的与本标准4.2.2条款相同。4.3型式试验和选项试验的原则应采用以下指导原则：——为了验证阀的设计满足规定的要求，型式试验应至少在一个阀或在适当数量的阀段上进行，且所有型式试验应在同一个阀或阀段上进行；——某些型式试验既可在完整阀也可在阀段上进行，如表1所示；——对于在阀段上进行的型式试验，所试验的晶闸管级总数不少于一个阀中晶闸管级的数量；——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；——试验选样应是随机的；——绝缘强度试验按照GB/T16927.1和GB/T16927.2中适用的部分进行；——单项试验可按任意顺序进行；——如能证明阀与以前试验的阀相似，供方可提交以前经证实的型式试验报告（至少要等同于合同规定要求）以取代型式试验。4.4试验条件4.4.1通则绝缘强度试验应在组装完毕的阀上进行，而某些运行试验既可在整个阀上进行也可在阀段上进行。可在阀段上进行的试验项目如表1所示。4.4.1.1绝缘强度试验阀应组装上除避雷器以外的全部辅助部件，阀电子单元加电，且水冷系统处于实际运行条件下。对于不是试验对象的阀结构中的金属部分（或多重阀单元中的其它阀），试验前应短接在一起并接地。试验中采用GB311.1中交流工频和雷电冲击的标准值，并执行GB/T16927的标准步骤。当不符合标准规定试验条件时，应采用现场空气密度校正系数kd。kd的值按下式确定：bT273+12k=×dbT273+21式中：2b1——试验室环境大气压力（N/m）T1——试验室环境空气温度（℃）；2b2——标准参考大气压101.3kN/m（即101.3毫巴），校正到设备安装地点的海拔高度；T2——设计的阀厅最高空气温度（℃）。校正公式如下：U=k×Ud0式中：Uo——标准中规定的耐压试验电压值（V）；4 DL/T1010.2—2006U——在非标准情况下，校正后电压值（V）。4.4.1.2运行试验在条件允许的情况下，应对整个晶闸管阀进行试验。但在任何情况下，试验阀段的串联晶闸管级数都不能少于3级。试验时水冷系统的工况除应与实际运行时相同外，还应将流量和温度设置在最不利的值下对阀段进行考验。如果试验中不具备这些条件，可由供需双方协议采用一个修正系数。4.4.2试验中阀的温度4.4.2.1绝缘强度试验时的阀温度试验应在室温下进行。4.4.2.2运行试验时的阀温度除非另有规定，试验应该在实际运行中可能产生的最高元件温度的条件下进行。如果几个部件不能达到温度的最高时，则需要在不同条件下进行。4.4.3冗余晶闸管级4.4.3.1绝缘强度试验除非另有规定，短接冗余晶闸管级，对整个阀进行试验。4.4.3.2运行试验运行试验中，冗余晶闸管级不应被短接。试验电压和回路阻抗应根据比例系数kn进行调整。Ntotk=nNN−tr式中：Ntot——被试品的总的串联晶闸管级数；Nt——阀的总的串联晶闸管级数；Nr——阀的总的冗余晶闸管级数。注：如果阀的晶闸管级数比较少，冗余级数在总级数中占有较大比例，可能会导致阀中的某些组件承受强度过大。这时可以在运行试验中仍将冗余晶闸管级短接，但试验电压和回路阻抗不再按照比例系数kn进行调整。4.5型式试验中允许故障的元件数量阀和阀段每次试验前应进行检查。任何预先的校核试验以及每项型式试验后也应进行检查以确定在试验过程中是否有晶闸管或辅助元件损坏。型式试验中发现的损坏晶闸管或辅助元件在进行另一项试验之前应修复。在任何型式试验中允许一个晶闸管级短路损坏。如果某项型式试验项目之后发现有一个晶闸管级短路，则应修复失效级，重复该项试验（见GB/T×××××.1的4.4.1b））。整个型式试验总共只允许两个晶闸管级短路损坏。除短路级故障外，在型式试验过程中和事后检验出来的有故障但未导致该级短路的晶闸管级总数不超过两级。在全部型式试验完成之后短路故障晶闸管级和其它故障晶闸管级的分布应该大体上是随机的，不应显示有任何设计上的缺陷。4.6试验结果的文件要求4.6.1试验报告供方应提供阀或阀段全部型式试验的鉴定性试验报告。供方应提供常规试验结果的记录。4.6.2型式试验报告的内容晶闸管阀应具备型式试验报告。报告应包括：a）一般性数据，如：5 DL/T1010.2—20061）被试设备的标识（如类型、额定参数、图号、制造序号等）；2）被试品主要部件标识（如晶闸管、阀电抗器、印刷电路板等）；3）试验场所的名称和地点；4）必要的相关环境条件（如温度、湿度、绝缘强度试验时的大气压力等）；5）参考的试验规范；6）试验日期；7）负责人姓名和签名；8）需方监造员（如有）的签名和授权他的证据（如要求）。b）用于特别试验具体试验电源（如冲击电压发生器、直流电压源等）的描述，比如制造厂名、额定参数、特性等；c）测量仪器说明，包括保证精度及最后校验日期等；d）每项试验安排的详细信息（如电路图）；e）试验步骤的说明；f）经同意的偏差或放弃意见；g）结果列表，包括照片、示波图及图形等；h）元件故障及其它不正常事件的报告；i）试验结论。5TCR和TSR阀的型式试验5.1阀端对地的绝缘强度试验试验时每个晶闸管级应短接。对于多重阀单元（MVU）中的阀，同一结构中其它阀的每个晶闸管级应短接并接地。试验应对多重阀单元的每个阀分别进行，除非多重阀单元的机械结构布局使之不必要。5.1.1交流试验5.1.1.1试验目的见4.2.1.1。5.1.1.2试验值和波形短时工频耐受电压Uts1及局放试验电压Uts2可按表2确定。表2阀端对地绝缘试验电压推荐值额定电压试验电压Uts1试验电压Uts2（有效值，kV）（有效值，kV）（有效值，kV）6251010421715452520553335955866(63)1401105.1.1.3试验步骤在阀端和地之间，按照规定的时间段施加规定的试验电压Uts1和Uts2。a）调节电压，从Uts1的50％升到100％；b）保持Uts11分钟；c）降低电压到Uts2；d）维持电压Uts210分钟，记录局部放电水平，降低电压到零；6 DL/T1010.2—2006e）如阀中对局部放电灵敏的元件已经单独得到试验验证，则在上一步d)的最后1分钟记录下来的周期局部放电峰值应不大于200pC。否则，周期局部放电峰值应不大于50pC；f）起始和熄灭电压的测量应按照GB/T7354进行。5.1.2雷电冲击试验5.1.2.1试验目的见4.2.1.1。5.1.2.2试验值和波形采用标准1.2/50µs波形。试验电压峰值应按表3确定。表3阀端对地雷电冲击试验电压推荐值额定电压对地冲击电压（有效值，kV）（峰值，kV）660107515105201253518566(63)3255.1.2.3试验步骤试验应分别将三次正极性和三次负极性雷电冲击施加到被短接的阀两端与地之间。5.2阀间绝缘强度试验（仅适用于多重阀单元）每个阀中的每个晶闸管级都应短接。试验应对相同结构中的任两个阀间的绝缘都进行验证，除非多重阀单元的机械结构布局使之不必要。5.2.1交流试验5.2.1.1试验目的见4.2.1.1。5.2.1.2试验值和波形短时工频耐受电压Uts1和局放电压Uts2见表2。5.2.2雷电冲击试验5.2.2.1试验目的见4.2.1.1。5.2.2.2试验值和波形采用标准1.2/50µs波形。试验电压的峰值见表3。5.2.2.3试验步骤试验应分别将三次正极性及三次负极性的冲击电压施加到各阀之间。5.3阀端间绝缘强度试验对于多重阀单元中的阀，这些试验只需在一个阀上进行。相同结构中其它阀的每个晶闸管级应短路并接地。5.3.1交流试验5.3.1.1试验目的见4.2.1.2。5.3.1.2试验值及波形7 DL/T1010.2—2006试验电压值Utv1取决于阀的保护系统，并且等于Utv11和Utv12中的较小者。如果Utv11和Utv12都不能确定，则采用Utv13。Utv11由阀VBO保护触发门槛确定。Utv12由避雷器保护动作值确定。Utv13由能够发生的最大暂时过电压值确定。Utv11、Utv12和Utv13按下列各式进行计算：kU×s111U=tv112式中：U1——在配备VBO保护情况下阀端之间最大瞬时电压值，且恰好不会引起VBO保护触发系统的动作；ks11——试验安全系数，ks11=0.95；kU×s122U=tv122式中：U2——跨接在阀端间的避雷器（如配备）的保护电压；ks12——试验安全系数，ks11=1.1；kU×s133U=tv132式中：U3——在给定的最严重瞬时过压条件下，阀端间最大重复电压的峰值，包括熄灭过冲；ks13——试验安全系数，ks13=1.3；注：上述试验可能因一些阀元件的过热而不能实现。在这种情况下，按供需双方的协议，将1分钟交流耐压试验可由几个较短时间段的试验代替，其最短试验时间为规定的过电压的最大可能持续时间的两倍，但总试验时间不短于1分钟。局放试验电压Utv2应取Utv1和Utv21中的较小者。Utv21由下式确定：kU×s22mvU=tv212式中：Umv2——最严重稳态运行条件下，阀端间最大重复电压的峰值，包括熄灭过冲；ks2——试验安全系数，ks2=1.2；本项所列的试验电压Utv1和Utv2等如果选取有困难，可根据表4进行选择。表4阀端间交流耐压试验电压推荐值额定电压试验电压Utv1试验电压Utv2（有效值，kV）（有效值，kV）（有效值，kV）6107.51018131526.5192035258 DL/T1010.2—200635634566(63)118(113)82.5(79)5.3.1.3试验步骤在给定的时间段内，在阀两端施加规定的试验电压，阀的一端可接地。按照5.1.1.3的a）~f）进行试验，用Utv1代替Uts1，用Utv2代替Uts2。若有VBO触发保护，它应在此项试验中不动作。5.3.2操作冲击试验5.3.2.1试验目的见4.2.1.2。试验的另外目的是验证阀抗电磁干扰的能力（参见7）。5.3.2.2试验值和波形波形1：采用接近典型熄灭波形的20/200µs波形，或是用系统研究所得的近似波形代替。注：如果设计者或需方已经研究过该参数及系统产生的操作波的波形，应按研究结果进行，包括仿真研究或模型测试以及运行经验的波形数据。波形2：采用标准的250/2500µs波形。a）试验1验证阀保护触发系统在试验电压值时不动作。波形1和波形2的试验电压值Utsv1可按下式计算：UkU=×tsv1spf式中：Upf——在运行条件下，阀的保护触发系统不动作时阀所必须耐受的冲击电压值；ks——试验安全系数，ks=1.05。b）试验2验证阀的绝缘水平以及阀的保护触发系统能够正确动作。1）采用避雷器保护的阀：波形1和波形2的预期试验电压值Utsv2可按下式计算：Uk=×Utsv2scms式中：Ucms——避雷器保护水平；ks——试验安全系数，ks=1.1。2）采用VBO保护的阀：波形1和波形2的预期试验电压值Utsv2可按下式计算：Uk=×Utsv2sVBO式中：UVBO——当冗余晶闸管级一起运行时，阀的最大VBO保护值；ks——安全试验系数，ks=1.1。制造商应说明冗余晶闸管级一起运行时VBO保护触发范围的上下限，并通过试验检查触发电压确在此上下限门槛之内。在阀电子单元没有初始储能的情况下重复此项试验。注：如果阀的触发电路不从主电路取能，则不需要进行重复试验。c）试验3验证阀既不用避雷器也不用VBO保护时的绝缘水平。9 DL/T1010.2—2006波形1和波形2的试验电压值Utsv2可按下式计算：Uk=×Utsv2scms式中：Ucms——按GB311.1可预见的操作冲击电压或由绝缘配合研究所确定的电压；ks——试验安全系数，ks=1.3。阀应能耐受试验电压而不发生通断或绝缘击穿。对无避雷器保护等情况，可根据表5选择操作冲击电压峰值。表5阀端间操作冲击试验电压推荐值额定电压操作冲击电压（有效值，kV）（峰值，kV）616.5102915432057359966（63）188（179）5.3.2.3试验步骤阀的一端接地，在阀端间分别施加正负极性操作冲击各三次。如不改变冲击发生器的极性，也可通过改变阀端位置用单极性的冲击发生器来完成。特定的附加条件如下：a）试验1：阀保护触发系统工作，若设计中阀装有避雷器，试验电压低于保护水平，保护或控制系统不应使阀触发。b）试验2：阀保护触发系统工作，试验电压高于保护水平，如果VBO触发是基于检测到的单个晶闸管级电压动作，则试验过程中冗余晶闸管级应处于运行状态。5.4运行试验5.4.1周期触发和熄灭试验5.4.1.1试验目的此项试验的主要目的是验证晶闸管阀在严酷的电压电流强度下周期性开通和关断的开关能力。试验同时验证晶闸管阀均压/阻尼电路实现其使电压分配均匀的正常运行功能。如阀设计允许单个保护性触发（如VBO）连续工作，此项试验也用来验证保护性触发电路自身的可靠动作以及该保护性触发晶闸管级的阻尼电路运行可靠性。5.4.1.2试验值和波形SVC阀试验应考虑能维持运行的最严重的暂时过电压。在触发和熄灭过程中，施加在阀和阀段上的电流和电压波形应尽可能接近最严重的暂时过电压，主要是触发后10～20µs以及电流过零前0.2ms到过零后1ms之间。下述各种情况的考核应不低于实际运行工况，且应考虑阀端间杂散电容和使晶闸管结达到全面导通所需要的电流和持续的时间：——开通和关断时的电压幅值；——开通时di/dt和电流过零前至少0.2ms时di/dt；——晶闸管结温。5.4.1.3试验步骤10 DL/T1010.2—2006试验应该采用合适的试验电路来完成，以给出相当于运行情况的开通和关断强度。运行试验过程中，所有影响阀运行工况的辅助系统应投入运行。理想情况下，试验电压应该符合阀承受的实际电压。由于实际操作的原因，可以采取如下模拟的试验程序。——建立最大稳态电压电流条件，维持达到热平衡；——按照过负荷特性或控制角可达的最大值来升高电源电压到最大值，试验安全系数为1.05；——在固定最大的控制角条件下，使晶闸管结温达到可能的最大值；——回到稳态运行情况。试验时应测量并核实对应最高阶跃恢复电压的熄灭过冲，保证其低于设计值。如阀的设计允许单个晶闸管级的VBO保护触发连续工作，应在稳态工况下通过长时间闭锁一个晶闸管的正常触发信号使被试元件达到热平衡状态来验证该性能。注：由于TSR阀的短时间过载将是电流过载而不承担电压强度，为了达到试验目的，紧随过载之后的稳态运行应是闭锁状态，以证明过热晶闸管能够承担闭锁电压的能力。5.4.2最小交流电压试验5.4.2.1试验目的验证TCR阀触发系统在规定的最小交流电压和运行条件下能否正常运行。5.4.2.2试验步骤试验应在一个完整的阀或阀段上进行。试验过程如下：a）施加最小短时低电压并且维持TCR可控，持续时间为短时低电压持续时间的二倍；b）在最小控制角和最大控制角之间改变控制角；c）在连续或分级降低电压直到电压降到零（或者降到低电压保护动作水平）情况下，重复试验步骤b，以验证在电压降低过程中，不会对阀造成危害。注：根据阀的设计，在以上电压降低过程中，为了获得足够的门极触发功率，需要将电压返回至最小稳态电压。5.4.3温升试验5.4.3.1试验目的a）验证主要发热元件的温升在规定范围内；b）验证在不同的稳态运行情况下，没有元件和材料由于过热而使工作受到影响；c）验证水冷系统的流量设计合理。5.4.3.2试验步骤这项试验可以在一个阀或阀段上进行。a）将水冷系统的运行条件调到最为严酷的工作条件，如最小流量、最高进水温度等；b）通过大功率试验回路将阀（或阀段）两端的电压或流过的电流调整合适，使元件的损耗为稳态运行损耗的1.05倍；c）持续30分钟以上使之达到热平衡；d）测量元件的温度，若元件温度不能通过实测来获得，则在合适位置测量，并以此推断该温度。注1）：由于一些元件的最大发热可能发生在不同的稳态运行条件，为了确定它们的温升，可改变试验条件多次进行试验；注2）：为了检验反并联晶闸管连接母线的通流能力，可把其中一个晶闸管级短接后重复这项试验。6TSC阀的型式试验6.1阀端对地绝缘强度试验每个晶闸管级应短路。对于多重阀单元（MVU）中的阀，同一结构中其它阀的每个晶闸管级应短接并接地。试验应对多重阀单元的每个阀分别进行，除非多重阀单元的机械结构布局使之不必要。11 DL/T1010.2—20066.1.1交流试验6.1.1.1试验目的见4.2.1.1。6.1.1.2试验值和波形同条款5.1.1.2。6.1.1.3试验步骤同条款5.1.1.3。6.1.2雷电冲击试验6.1.2.1试验目的见4.2.1.1。6.1.2.2试验值和波形同条款5.1.2.2。6.1.2.3试验步骤同条款5.1.2.3。6.2阀间绝缘强度试验（仅适用于多重阀单元）短接每个阀中的每个晶闸管级。试验应对同一结构中的任意两个阀间的绝缘都进行，除非多重阀单元的机械结构布局使之不必要。6.2.1交流试验6.2.1.1试验目的见4.2.1.1。6.2.1.2试验值和波形同条款5.1.1.2。6.2.1.3试验步骤同条款5.1.1.3。6.2.2雷电冲击试验6.2.2.1试验目的见4.2.1.1。6.2.2.2试验值和波形同条款5.1.2.2。6.2.2.3试验步骤同条款5.1.2.3。6.3阀端间绝缘强度试验对于多重阀单元的阀，这些试验只需在一个阀上进行。相同结构中其它阀的每个晶闸管级应短接并接地。6.3.1交流—直流电压试验6.3.1.1试验目的见4.2.1.2。6.3.1.2试验值和波形1分钟试验电压Utv1为叠加在直流分量上的正弦波。Utv1可按下式计算：U=U+Utv1tac1tdc1UkUtac111=××sacsin2(πft)12 DL/T1010.2—2006UkU=×tdc11sdcm1式中：Udcm1——系统扰动阀闭锁后所有快速放电设备如避雷器（衰减时间常数小于100ms）已停止动作，电容器组上保留的最大直流电压；Uac1——可能出现在阀两端的长期过电压（包括过冲，不包括直流分量）的峰值；ks1——试验安全系数；ks1=1.1，采用避雷器来限制电压；ks1=1.3，没有避雷器的情况；f——试验频率（50Hz或60Hz，取决于试验设备）。30分钟试验电压Utv2Utv2为正弦波形上叠加一个直流分量。Utv2应如下计算：U=U+Utv2tac2tdc2UkUtac222=××sacsin2(πft)UkU=×tdc22sdcm2式中：Uac2——稳态运行时的最大线电压的峰值；Udcm2——系统扰动阀闭锁后所有快速放电设备如避雷器（衰减时间常数小于100ms）已停止动作，电容器组上保留的最大直流电压；ks2——试验安全系数，ks2=1.2；f——试验频率（50Hz或60Hz，取决于试验设备）。6.3.1.3试验步骤将规定试验电压Utv1和Utv2按规定时间加到阀的两端，其中一端接地。按照5.1.1.3所述的a）～f）试验步骤进行试验，用Utv1取代Uts1，用Utv2取代Uts2。注：测量交流—直流电压联合局部放电试验的工业经验不多。如测量局放有困难，可在交流和直流情况下分别施加电压Ut2(ac)和Ut2(dc)进行局部放电测量。对直流部件的正负极性均应进行试验。表6为阀端间交流－直流耐压试验电压推荐值。表6阀端间交流－直流耐压试验电压推荐值额定电压交流/直流试验电压Utv1交流/直流试验电压Utv2（有效值，kV）（有效值/直流，kV）（有效值/直流，kV）611/218.5/121018/3514/201528.5/5321/292037.5/7028/39*3566/12348/68*66（63）119/231（115/220）92/128（88/123）注：*目前不推荐使用35kV及以上电压等级TSC。6.3.1.4替代试验步骤交流—直流电压联合试验可以由分开的交流电压试验和直流电压试验替代。6.3.1.4.1交流电压试验13 DL/T1010.2—2006在两个互连的阀端和地之间，按照规定的时间段施加规定的试验电压Ut1(ac)和Ut2(ac)。UkUUtac1()=×+s1(ac1dcm1)2UkUUt2(ac)=×+s2(ac2dcm2)2按照6.1.1.4.1所述的a）～f）试验步骤进行试验。注：上述试验可能因一些阀元件的过热而不能实现。在这种情况下，按供需双方的协议，可将1分钟交流耐压试验由几个较短时间段的试验代替，其最短试验时间为规定的过电压的最大可能持续时间的两倍，但总试验时间不短于1分钟。表7为阀端间交流耐压试验电压推荐值。表7阀端间交流耐压试验电压推荐值额定电压试验电压Ut1(ac)试验电压Ut2(ac)(有效值，kV)(有效值，kV)(有效值，kV)6257.5104213156319208425*3514745*66（63）282（270）82.5（79）注：*目前不推荐使用35kV及以上电压等级TSC。6.3.1.4.2直流电压试验按照6.3.1.3所述的交流—直流电压联合试验方法进行直流电压试验，用Ut1(dc)取代Utv1，用Ut2(dc)取代Utv2。2⎛⎞Uac12Uk=×⎜⎟+Utdc1()s1dcm1⎝⎠22⎛⎞Uac22Uk=×⎜⎟+Utd2(c)s2dcm2⎝⎠2应在直流电压的正负极性下进行试验。表8为阀端间直流耐压试验电压推荐值。表8阀端间直流耐压试验电压推荐值额定电压试验电压Ut1(dc)试验电压Ut2(dc)（有效值，kV）（直流，kV）（直流，kV）62315103925155936207848*3513983*66（63）258（248）156（149）注：*目前不推荐使用35kV及以上电压等级TSC。6.3.2操作冲击试验6.3.2.1试验目的14 DL/T1010.2—2006参见4.2.1.2。验证带有VBO电路的阀VBO保护触发不动作时的耐受能力。这项试验还检查避雷器保护水平与阀保护触发电压门槛值的配合。另外一个目的是为了验证阀抗电磁干扰能力（参见7）。6.3.2.2试验值和波形6.3.2.2.1波形波形1：采用接近典型熄灭波形的20/200µs波形，或是用系统研究所得的近似波形代替。注：如果设计者或需方已经研究过该参数及系统产生的操作波的波形，应按研究结果进行，包括仿真研究或模型测试以及运行经验的波形数据。波形2：采用标准的250/2500µs波形。试验值根据下列情况确定：a）有避雷器保护的阀：波形1和波形2的试验电压值可按下式计算：UkU=×tsvscms式中：Ucms——避雷器的操作冲击保护水平；ks——试验安全系数，ks=1.1。b）没有避雷器保护的阀波形1和波形2的试验电压值可按下式计算：UkU=×tsvscms式中：Ucms——按GB311.1-1997或绝缘配合研究的操作冲击可预见电压值；ks——试验安全系数，ks=1.3。阀应能耐受试验电压而不发生投切或绝缘击穿。6.3.2.3试验步骤将规定幅值与波形的操作波电压加到阀端之间，阀的一端可接地，每个极性施加三次。也可通过改变阀端的连线用单极性的冲击发生器来进行试验。试验时阀的保护触发应不动作。6.4运行试验6.4.1过电流试验验证阀在两端电压非过零时被触发所产生的过电流工况下，阀的设计是否合适。6.4.1.1后续闭锁过电流6.4.1.1.1试验目的验证阀的设计是否能够耐受由过电流引起晶闸管结温升高后的电压强度。正向和反向电压都需验证。6.4.1.1.2试验值和波形试验中需再现的最重要的参数是重加电压的幅值和时间(包括正向和反向)以及相应的晶闸管结温。di/dt和阶跃恢复电压也要正确再现。TSC支路的电路图如图1所示。试验电流波形应包含一或两个这样的脉冲：其电流峰值至少同随后允许闭锁的过电流最大峰值相等。考虑了触发时刻和脉冲个数后，最严重情况的过电流和相应重加电压阶跃和峰值按下列工况顺序由系统研究决定：a）在SVC控制和保护系统允许的最高系统电压值时，阀应闭锁。15 DL/T1010.2—2006图1TSC支路图中：1——正常运行2——闭锁3——阀触发UCO——电容器C充电电压φ——晶闸管串th2的导通角图2单向过电流b）在电容器充好电的情况下，阀应在上述系统电压值或其端间电压即要达到最大值时触发。如阀有过压保护触发系统，阀应在保护设置的限值触发。电流的峰值由阀的触发时刻决定。16 DL/T1010.2—2006c）为了确定阀的最大反向电压强度（图2），阀应在电流第一次过零时闭锁。阶跃电压应在阀闭锁后直接确定，但不包括阀电流熄灭过冲。电压峰值应由一个基波周期内的最大后继电压峰值确定。d）为了确定阀的最大正向电压强度（图3），阀应在电流第二次过零时闭锁。阶跃电压应在阀闭锁后直接确定，但不包括阀电流熄灭过冲。电压峰值应由一个基波周期内的最大后继电压峰值确定。图中：1——正常运行2——闭锁3——阀触发UCO——电容器C充电电压；φ——晶闸管串th2的导通角。图3双向过电流试验电流的频率应该尽量接近实际TSC回路的谐振频率。如果阀电压受所采用的避雷器保护，则应在试验回路加入特制的避雷器，该避雷器的参数按照被试品晶闸管级数量确定。6.4.1.1.3试验步骤过电流试验可由振荡电路实现，它由电抗器、电容器和给其供电的工频电源组成，或者通过合适的联合试验回路实现。试验应该在晶闸管阀的两个导通方向上进行。a）使阀(或阀段)导通预热到最高稳态温度；b）使阀(或阀段)受到最严重的过电流和由6.4.1.1.2所确定的重加电压。注：为了满足试验目的，可进行单向或双向过流试验，或者两者都做。6.4.1.2无后续闭锁过电流6.4.1.2.1试验目的17 DL/T1010.2—2006验证阀在实际工况下可能受到由最严重过电流所引起的热效应和电磁力作用时，阀的设计是否合适。6.4.1.2.2试验值和波形2试验电流波形应是阻尼的正弦电流振荡波或适当含有电流峰值的波形表示，其It和晶闸管结温不小于实际工况时的值。试验电流的频率应接近实际TSC电路的谐振频率。6.4.1.2.3试验步骤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，或者通过合适的联合试验回路实现。试验应该在晶闸管阀的两个导通方向上进行。a）使阀(或阀段)预热到最大稳态温度；b）使阀(或阀段)受到过电流。6.4.2最小交流电压试验6.4.2.1试验目的验证TSC阀的触发系统在规定的最小交流电压和规定运行条件下是否正常运行。6.4.2.2试验步骤见5.4.2.2。6.4.3温升试验6.4.3.1试验目的见5.4.3.1。6.4.3.2试验步骤见5.4.3.2。7电磁干扰7.1试验目的验证阀抗电磁干扰能力。a）不产生晶闸管误触发；b）不出现故障晶闸管级的错误位置信息或晶闸管电子电路的干扰信号传递给控制和保护系统。7.2试验步骤可通过操作冲击和非周期触发试验验证晶闸管阀抗电磁干扰能力。试验阀的空间布置应尽量与实际运行时一样。7.2.1操作冲击试验该试验是作为TCR/TSR和TSC阀型式试验（分别为5.3.2.1和6.3.2.1）的一部分进行的。试验时与阀交换信息的地电位部分应带电工作，如阀基电子部件。通过试验的判据是阀不产生误触发信号和错误信号回报。7.2.2非周期触发试验试验时晶闸管电子电路带电。试验时与阀交换信息的地电位部分应带电工作，如阀基电子部件。被试阀的两端加额定电压，试验应在接近电压正极性或负极性峰值的情况下触发晶闸管阀，两种电压极性下均做此试验。通过试验的判据是阀不产生误触发信号和错误信号回报。注：在许多情况下非周期触发试验的目的可由其它试验来完成，例如TCR可通过VBO触发的操作冲击试验，而TSC可通过过电流试验。8出厂试验18 DL/T1010.2—2006所规定的出厂试验是要求的最少应做的试验项目，供方应提供满足试验目的的详细试验过程。8.1外观检查a)检查全部材料和元件是否损坏并且安装是否正确；b）检查安装部件的有关参数是否与设计一致；c）检查阀内部的空气距离和爬电距离合符要求。8.2连接检查a）检查全部通电主回路接线是否正确；b）检查晶闸管紧固力是否合适；c）检查接线端子的配线是否正确。8.3均压/阻尼回路检验检查均压/阻尼回路的参数（电阻值和电容值），确保电压在串联晶闸管上分布均匀。8.4耐受电压检验检查晶闸管级能否承受阀所设计的最大电压值。8.5辅助设备检验检验每个晶闸管级上的辅助设备（如监视和保护回路）以及整个阀（或阀段）的公共部件是否功能正常。8.6触发检验检验晶闸管级的触发是否正常。8.7水冷系统压力试验a）检查是否有泄漏；b）在整个阀的及其分支中的流量是否合适；c）检查压差。9TCR和TSR阀的选项试验9.1过电流试验9.1.1后续闭锁过电流试验9.1.1.1试验目的验证当晶闸管的结温度达到晶闸管阀控制或保护所允许的最大值时阀的关断能力，如过电流后续闭锁的能力。试验应考虑过电流后阀闭锁时存在直流分量的情况。注：若此项试验的目的可由周期触发和关断试验（5.4.1）来达到，则该项试验可取消。9.1.1.2试验值和波形阀受到的重加电压波形近似于运行中的熄灭波形。重加电压可由单独的脉冲发生器产生，也可由试验电路自身产生。波形1：采用接近典型熄灭波形的20/200µs波形，或是用系统研究所得的近似波形代替。波形1的值按下式计算：UkU=×tsvscms式中：Ucms——由避雷器或VBO所确定的阀最低保护水平，或在没有过压保护的情况下阀所保证的耐压水平；ks——试验安全系数，ks=0.9。注：如果设计者或需方已经研究过该参数及系统产生的操作波的波形，应按研究结果进行，包括仿真研究或模型测试以及运行经验的波形数据。9.1.1.3试验步骤19 DL/T1010.2—2006a）建立并维持最大的稳态电流条件，直至达到稳态结温时热平衡；b）在阀上加适当的电流使结温升到阀保护和控制所允许的最大值；c）在典型的di/dt下关闭阀；d）在阀上加熄灭过冲电压。9.1.2无后续闭锁过电流试验9.1.2.1试验目的验证在阀的电流超过其设计限值的故障条件下，在SVC跳闸之前，阀耐受过电流无后续闭锁的能力。9.1.2.2试验值和波形试验电流应根据给定最坏情况下过电压产生的电流峰值及其产生的热效应确定。在阀的两个导通方向都应进行试验。试验持续时间由SVC保护系统决定。9.1.2.3试验方法试验回路由一个工频电流源、试验对象和一个串联电抗组成，也可采用其它电路。试验结束时不需要对阀加电压。a）阀或阀段预热，使晶闸管结温达到最高稳态运行时的温度；b）在阀上加规定的电流波形。9.2恢复期间瞬时正向电压试验9.2.1试验目的验证在电流熄灭后的任何时刻发生正向操作电压冲击时阀不损坏。注：为了使阀能够承受此类事件而具有的外部保护应该参与试验。9.2.2试验值和波形波形1：采用接近典型熄灭波形的20/200µs波形，或是用系统研究所得的近似波形代替。其值按下式计算：UkU=×tsvscms式中：Ucms——由避雷器或VBO所确定的阀最低保护水平，或在没有过压保护的情况下阀所保证的耐压水平；ks——试验安全系数，ks=0.9。注：如果设计者或需方已经研究过该参数及系统产生的操作波的波形，应按研究结果进行，包括仿真研究或模型测试以及运行经验的波形数据。在电流关断之后，冲击电压将改变阀电压的极性，使刚好停止导通的晶闸管正偏。9.2.3试验步骤a）在阀上加适当的电流使其在晶闸管结上完全导通且关闭时的di/dt与实际一致；b）在最大稳态结温下闭锁阀；c）使阀或阀段承受高于规定的可预见冲击电压。应该在不低于阀电流熄灭至反向完全恢复的时间段的5倍时间后施加冲击电压。试验应对阀导通的两个方向均进行。9.3非周期触发试验9.3.1试验目的该项试验不但可验证晶闸管和附属电路对在非周期情况下导通时耐受电压和电流的能力，还可验证阀抗电磁干扰的能力（参见7）。注：若此项试验的目的可由阀端间操作冲击试验（5.3.2）来达到，则该此项试验可取消。9.3.2试验值和波形20 DL/T1010.2—2006在室温条件下，试验在完整阀上进行。试验电路应向阀加操作冲击电压且使阀在冲击电压的峰值时导通。在阀触发之后，试验电路的主要作用是再现导通时正确的阀电流。重要的时间段是导通的最初10µs~20µs之间。选择能代表电源阻抗的冲击发生器，以便产生的导通电流脉冲至少与实际工况下电路杂散电容的放电电流相同。开通强度和试验电路取决于阀所采用的暂态过电压的保护方法。以下试验均采用标准的250/2500µs波形。试验值根据不同情况确定。a）用避雷器保护的阀试验电压值按下式计算：Uk=×Utsv2scms式中：Ucms——避雷器保护水平；ks——试验安全系数，ks=1.0。所选择的冲击发生器的阻抗不仅取决于由电路杂散电容放电所产生的导通电流，还取决于由避雷器动作所产生的导通电流。可通过下列两种方法来实现：1）并联电容器法：用一个电容与被试阀并联，被试阀产生的放电电流至少与预计避雷器动作所产生的导通电流一样严重；2）避雷器法：将避雷器连接在阀的两端，试验电压加在包括TCR电抗器的电感外，当避雷器电流达到预计值时，阀触发导通。由于受到冲击发生器实际尺寸的限制，避雷器法仅适合于低电压阀。当避雷器有电流时，若阀具有防止瞬时触发保护系统，则不必考虑避雷器的通流。因而试验电压Ucms可降到使避雷器不导通的最大电压。b）用VBO保护的阀试验电压值按下式计算估算：Uk=×U（波形2）tsv2sVBO式中：UVBO——最低VBO保护电压水平；ks——试验安全系数，ks=0.95。若能证实由VBO引起的触发与正常触发等效，则该试验可省略，因为试验目的已经在阀端间操作冲击试验中得到验证（见5.3.2）。c）无保护的阀试验电压值按下式计算：Uk=×U（波形2）tsv2scms式中：Ucms——按GB311.1，或由绝缘配合研究确定的预计操作冲击电压值；ks——试验安全系数，ks=1.3。9.3.3试验步骤阀的一端接地。在阀的另一端加三次操作冲击电压。阀应在操作冲击电压峰值处被触发导通。施加相反极性的电压21 DL/T1010.2—2006重复试验（或换到阀的另一端）。10TSC阀的选项试验10.1恢复期间瞬时正向电压试验10.1.1试验目的验证阀在电流关断后的任何时刻施加正向操作电压时不会损坏。注：为了使阀能够承受此类事件而具有的外部保护应该参与试验。10.1.2试验值和波形波形1：采用接近典型熄灭波形的20/200µs波形，或是用系统研究所得的近似波形代替。其值按下式计算：UkU=×tsvscms式中：Ucms——由避雷器所确定的阀最低保护水平，或在没有过压保护的情况下阀所保证的耐压水平；ks——试验安全系数，ks=0.9。注：如果设计者或需方已经研究过该参数及系统产生的操作波的波形，应按研究结果进行，包括仿真研究或模型测试以及运行经验的波形数据。在电流熄灭之后，冲击电压将改变阀电压的极性，使刚好停止导通的晶闸管正偏。10.1.3试验步骤a）在阀上加适当的电流使其在晶闸管结上完全导通且关闭时的di/dt与实际一致；b）在最大稳态结温下闭锁阀；c）使阀或阀段承受高于规定的可预见冲击电压。应该在不低于阀电流熄灭至反向完全恢复的时间段的5倍时间后施加冲击电压。试验应对阀导通的两个方向均进行。10.2非周期触发试验10.2.1试验目的该项试验不但可验证晶闸管和附属电路对在非周期情况导通时耐受电压和电流的能力，还可验证阀抗电磁干扰的能力（参见7）。注：许多情况下，此项试验的目的可由过电流试验（6.4.1）实现，此时该项试验可取消。10.2.2试验值和波形在室温条件下，试验在完整阀上进行。试验电路应能向阀加操作冲击电压且使阀在冲击电压的峰值时导通。在阀触发之后，试验电路的主要作用是再现导通时正确的阀电流。重要的时间段是导通的最初10µs~20µs之间。选择能代表电源阻抗的冲击发生器，以便产生的导通电流脉冲至少与实际工况下电路杂散电容的放电电流相同。导通强度和所要求的试验电路取决于阀所采用的避免暂态过电压的保护方法。以下试验均采用波形2：标准的250/2500µs波形。试验值根据不同情况确定。a）用避雷器保护的阀试验电压值按下式计算：Uk=×U（波形2）tsv2scms式中：22 DL/T1010.2—2006Ucms——避雷器保护水平；ks——试验安全系数，ks=1.0。所选择的冲击发生器的阻抗不仅取决于由电路杂散电容放电所产生的导通电流，还取决于由避雷器动作所产生的导通电流。可通过下列两种方法来实现：1）并联电容器法：用一个电容与被试阀并联，被试阀产生的放电电流至少与预计避雷器动作所产生的导通电流一样严重；2）避雷器法：将避雷器连接在阀的两端，试验电压加在包括TSC电抗器的电感外，当避雷器电流达到预计值时，阀触发导通。由于受到冲击发生器实际尺寸的限制，避雷器法仅适合于低电压阀。当避雷器有电流时，若阀具有防止瞬时触发保护系统，则不必考虑避雷器的通流。因而试验电压Ucms可降到使避雷器不导通的最大电压。在过电流试验（6.4.1）中已经证实过此项试验目的的情况下，此项试验可取消。b）无保护的阀试验电压值按下式计算：Uk=×Utsv2scms式中：Ucms——按GB311.1，或由绝缘配合研究确定的预计操作冲击电压值；ks——试验安全系数，ks=1.3。10.2.3试验步骤阀的一端接地。在阀不接地的一端加三次操作冲击电压。阀必须在操作冲击电压峰值处被触发导通。施加相反极性的电压重复试验（或调换阀端的接线）。23'