(高清版)GBT 20990.1-2020 高壓直流輸電晶閘管閥 第1部分：電氣試驗(yàn)

代替GB/T20990.1—2007,GB/T28563—2012高壓直流輸電晶閘管閥Thyristorvalvesforhighvoltagedirectcurre國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T20990.1—2020 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 1 13.1絕緣配合術(shù)語 1 23.3型式試驗(yàn)術(shù)語 23.4產(chǎn)品試驗(yàn)術(shù)語 3 34.1型式試驗(yàn)導(dǎo)則 34.2大氣修正 44.3冗余的處理 44.4型式試驗(yàn)成功的判據(jù) 4 5 76.1試驗(yàn)?zāi)康?7 76.3試驗(yàn)要求 7 87.1試驗(yàn)?zāi)康?87.2試品 87.3試驗(yàn)要求 98閥端子間絕緣試驗(yàn) 8.1試驗(yàn)?zāi)康? 8.3試驗(yàn)要求 8.4閥非周期觸發(fā)試驗(yàn) 9周期性觸發(fā)和關(guān)斷試驗(yàn) 9.1試驗(yàn)?zāi)康? 9.3試驗(yàn)要求 10.1試驗(yàn)?zāi)康?ⅡGB/T20990.1—2020 20 20 21 21 21 22 12.1試驗(yàn)?zāi)康? 24 24 24 2513.3試驗(yàn)要求 25 26 2614.5例行試驗(yàn)——最低要求 16型式試驗(yàn)結(jié)果描述 27附錄A(規(guī)范性附錄)試驗(yàn)安全系數(shù) 附錄B(規(guī)范性附錄)局部放電測量 Ⅲ 第2部分：術(shù)語：本部分為GB/T20990的第1部分。本部分代替GB/T20990.1—2007《高壓直流輸電晶閘管閥第1部分：電氣試驗(yàn)》和 GB/T20990.1—20——修改了“最小關(guān)斷角試驗(yàn)”中，恢復(fù)階躍電壓的表達(dá)式(見9.3.4.3,2007年版的9-—將“最小交流電壓試驗(yàn)”電壓表達(dá)式中的“nt”“n,”分別修改為“Ntut”“N?”,“Uomin——變壓器1,2007年版的9.3.3);——修改了最小關(guān)斷角試驗(yàn)要求(見9.3.4.3,2007年版的9.3.3.2);——修改了暫態(tài)欠電壓試驗(yàn)要求(見9.3.5,2007年版的9.3.4);——修改了斷續(xù)直流電流試驗(yàn)要求(見9.3.6,2007年版的9.3.5);———修改了恢復(fù)期暫態(tài)正向電壓試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康?見10.1,2007年版的10.1);———修改了恢復(fù)期暫態(tài)正向電壓試驗(yàn)要求(見10.3,2007年版的10.3);———修改了閥故障電流試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康?見11.1,2007年版的11.1);———修改了再加正向電壓的單波故障電流試驗(yàn)要求(見11.3.2,2007年版的11.3.1);———修改了閥抗電磁干擾試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康?見12.1,2007年版的12.1);——修改了特殊功能試驗(yàn)及故障容許試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康?見13.1,2007年版的13.1);——修改了運(yùn)行試驗(yàn)安全系數(shù)的值(見A.3,2007年版的A.5);———修改了局部放電測量要求(見B.1,2007年版的B.1);——?jiǎng)h除了附錄C(見2007年版的附錄C)。本部分與GB/T28563—2012相比，主要技術(shù)變化如下：閥單元”“高(壓)端12脈波換流橋”和“低(壓)端12脈波換流橋”(見2012年版第3章);——修改了型式試驗(yàn)中允許損壞的晶閘管級數(shù)量(見表1,2012年版的表1);——修改了“多重閥單元(MVU)絕緣試驗(yàn)”中“試品”的規(guī)定(見7.2,2012年版的7.2);——將“多重閥單元操作沖擊試驗(yàn)”電壓表達(dá)式中的“SIPLm”修改為“UsIpLm”(見7.3.3,2012年版的7.3.3);——將“多重閥單元雷電沖擊試驗(yàn)”電壓表達(dá)式中的“LIPLm”修改為“ULIp.m”(見7.3.4,2012年版———修改了閥交流電壓試驗(yàn)要求(見8.3.3,2012年版——將“VDsM——額定的晶閘管正向浪涌電壓非重復(fù)峰值”修改為“VDsm——額定的晶閘管斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓”(見8.3.4,2012年版的8.3.4);——?jiǎng)h除了“閥沖擊試驗(yàn)”中的列項(xiàng)f)(見2012年版的8.3.4);——修改了周期性觸發(fā)和關(guān)斷試驗(yàn)的“總則”(見9.3.1,2012年版——修改了斷續(xù)直流電流試驗(yàn)的要求(見9.3.6,2012年版的9.3.6);——修改了恢復(fù)期暫態(tài)正向電壓試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康?見10.1,2012年版的10.1);--—修改了閥故障電流試驗(yàn)的目的(見11.1,2012年版的11.1);V本部分使用重新起草法修改采用IEC60700-1:2015《高壓直流輸電晶閘管閥第1部分：電氣試●用修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T●用修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T7354代替了IEC60270;●用修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T●用修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T●用修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T●用等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T20989-2017代替了IEC61803;●用等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T●增加引用了GB/T13498—2017; ——將閥直流電壓試驗(yàn)電壓表達(dá)式“Ud=±U±k?”更正為“Ua=±Um×k?”(見8.3.1,V——納入了IEC60700-1:2015/Corl:20 GB/T311.1絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則(GB/T311.1—2012,IEC60071-1:2006,GB/T7354高電壓試驗(yàn)技術(shù)局部放電測量(GB/T7354—2018,IEC60270:2000,MOD)GB/T11032交流無間隙金屬氧化物避雷器(GB/T11032—2GB/T16927(所有部分)高電壓GB/T16927.1高電壓試驗(yàn)技術(shù)第1部分：一般定義及試驗(yàn)要求(GB/T16927.1—2011,IEC60060-1:2010,MOGB/T20989—2017高壓直流換流站損耗的確定(IEC61803:2011,IDT)GB/T27025檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求(GB/T27025—2019,ISO/IEC17025:2017,達(dá)到峰值的時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊短，但不比GB/T311.1中定義的極快波前電壓短的快波前電壓工2—0.5UT?——視在波前時(shí)間=U/S,單位為微秒(μs)。a)記錄的試驗(yàn)電壓的峰值為(1±3%)U。該允差與GB/T16927.1中的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊相同。b)在電壓偏移不小于0.6U的整個(gè)范圍內(nèi)，記錄的試驗(yàn)電壓上升部分完全處于與陡度S平行、時(shí)間位移為0.2T?c)在T?時(shí)刻的試驗(yàn)電壓值不低于0.5U。T?為起始點(diǎn)到電壓降低至系統(tǒng)研究得到的波形峰值一半的時(shí)刻之間圖1陡波前沖擊試驗(yàn)電壓在預(yù)定的電壓下觸發(fā)晶閘管，防止其過電壓的保護(hù)方法。閥基電子設(shè)備valvebaseelectronics處于地電位，作為換流器控制系統(tǒng)與晶閘管閥之間接口的電子單元。3.3型式試驗(yàn)術(shù)語檢驗(yàn)閥的高電壓特性而進(jìn)行的試驗(yàn)。運(yùn)行試驗(yàn)operationaltest檢驗(yàn)閥的導(dǎo)通、關(guān)斷以及與電流有關(guān)的特性而進(jìn)行的試驗(yàn)。34——如果晶閘管閥受試部分的絕緣配合采用GB/T311.1給出的額定耐受電壓的標(biāo)準(zhǔn)值，海拔超過1000m時(shí)應(yīng)進(jìn)行大氣修正。因此，如果設(shè)備安裝地點(diǎn)的海拔ag≤1000m,使用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(b?=101.3kPa),無需進(jìn)行海拔修正。如果ag>100——如果晶閘管閥受試部分的絕緣配合未采用GB/T311.1給出的額定耐受電壓的標(biāo)準(zhǔn)值，GB/T16927.1中的標(biāo)準(zhǔn)程序與參考大氣壓b?(b?=101.3kPa)一起對于運(yùn)行試驗(yàn)，不應(yīng)短路冗余的晶閘管級。適用時(shí)，試驗(yàn)電壓應(yīng)使用式(1)確定的比例因子km (1)N,——閥中串聯(lián)晶閘管級的總數(shù)；a)如果在第5章列出的某項(xiàng)型式試驗(yàn)后，有一個(gè)以上晶閘管級(或者，超過一個(gè)完閘管級數(shù)量的1%)短路，認(rèn)為該閥未通過型式試項(xiàng)型式試驗(yàn)5與冗余的級數(shù)之差(N,一N?)的短路晶閘管級總數(shù)33及以下111122133244表2列出了第6章～第13章給出的型式試驗(yàn)。6試驗(yàn)項(xiàng)目章條號試品閥支架直流電壓試驗(yàn)閥支架閥支架交流電壓試驗(yàn)閥支架閥支架操作沖擊試驗(yàn)閥支架閥支架雷電沖擊試驗(yàn)閥支架閥支架的陡波前沖擊試驗(yàn)閥支架多重閥單元對地直流電壓試驗(yàn)多重閥單元多重閥單元交流電壓試驗(yàn)多重閥單元多重閥單元操作沖擊試驗(yàn)多重閥單元多重閥單元雷電沖擊試驗(yàn)多重閥單元多重閥單元閥直流電壓試驗(yàn)閥閥的濕態(tài)直流電壓試驗(yàn)閥閥交流電壓試驗(yàn)閥閥操作沖擊試驗(yàn)閥閥的濕態(tài)操作沖擊試驗(yàn)閥閥雷電沖擊試驗(yàn)閥閥陡波前沖擊試驗(yàn)閥閥非周期觸發(fā)試驗(yàn)閥閥或閥段最大暫態(tài)運(yùn)行負(fù)載試驗(yàn)(a=90°)閥或閥段閥或閥段閥或閥段斷續(xù)直流電流試驗(yàn)閥或閥段閥或閥段閥損耗驗(yàn)證閥或閥段閥或閥段閥或閥段閥或閥段閥抗電磁干擾試驗(yàn)閥或閥段閥或閥段6閥支架絕緣試驗(yàn)6.1試驗(yàn)?zāi)康倪@些試驗(yàn)的主要目的是：a)檢驗(yàn)閥支架、冷卻水管、光纖的絕緣以及其他與閥支架相關(guān)的絕緣部件的耐受電壓能力。如果存在閥支架外的對地絕緣，則需要進(jìn)行附加的試驗(yàn)。b)驗(yàn)證局部放電的起始和熄滅電壓高于閥支架上出現(xiàn)的最高運(yùn)行電壓。用于試驗(yàn)的閥支架可是一個(gè)有代表性的單獨(dú)試品，包括閥鄰近部分的代表，或者可構(gòu)成用于單閥或多重閥單元試驗(yàn)裝置的部分。它應(yīng)裝配所有的輔助部件，并且恰當(dāng)?shù)谋硎鞠噜彽仉娢槐砻?。為了達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?，冷卻劑應(yīng)處于代表最嚴(yán)酷運(yùn)行條件的狀態(tài)。6.3試驗(yàn)要求下面給出的所有試驗(yàn)水平都要進(jìn)行4.2中描述的大氣修正。6.3.2閥支架直流電壓試驗(yàn)閥的兩個(gè)主端子應(yīng)短接在一起，然后將直流電壓加在已短接的兩個(gè)端子與地之間。起始電壓不大于1min試驗(yàn)電壓的50%,電壓應(yīng)在大約10s的時(shí)間上升至規(guī)定的1min試驗(yàn)電壓，保持1min恒定，然后降低至規(guī)定的3h試驗(yàn)電壓，保持3h恒定，最后降電壓至零。在規(guī)定的3h試驗(yàn)的最后1h,局部放電量超過300pC的脈沖數(shù)應(yīng)按附錄B中的規(guī)定予以記錄。整個(gè)記錄期間，平均每分鐘300pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過15個(gè)。其中： 平均每分鐘500pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過7個(gè)； 平均每分鐘1000pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過3個(gè)；——平均每分鐘2000pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過1個(gè)。試驗(yàn)應(yīng)在相反極性的電壓下重復(fù)進(jìn)行。閥支架直流試驗(yàn)電壓Uus按照式(2)計(jì)算：Uus=±Udms×k?×k, (2)Udms——出現(xiàn)在閥支架上的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓直流分量的最大值；6.3.3閥支架交流電壓試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，閥的兩個(gè)主端子應(yīng)短接在一起，交流試驗(yàn)電壓加在閥已短接在一起的兩端與地之間。起始電壓不大于1min試驗(yàn)電壓的50%,電壓應(yīng)以大約10s上升至規(guī)定的1min試驗(yàn)電壓Uas,保持81min恒定，然后降低至規(guī)定的30min試驗(yàn)電壓Uus,保持30min恒定，最后降電壓至零。在規(guī)定的30min試驗(yàn)期間的最后1min,應(yīng)監(jiān)測和記錄局部放電的水平。如果局部放電水平不大于200pC,此設(shè)計(jì)可完全接受。如果大于200pC,則應(yīng)對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評估(見附錄B的B.4)。閥支架交流試驗(yàn)電壓Uts的方均根值，按照式(3)計(jì)算： (3)式中：Ums——穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間，施加在閥支架的最大重復(fù)運(yùn)行電壓的峰值，包括換相過沖量；6.3.4閥支架操作沖擊試驗(yàn)在閥的兩個(gè)主端子對公共地之間施加3次正極性和3次負(fù)極性操作沖擊電壓。應(yīng)采用符合GB/T16927.1的標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓波形。試驗(yàn)電壓應(yīng)按照高壓直流(HVDC)換流站的絕緣配合選取。6.3.5閥支架雷電沖擊試驗(yàn)在閥的兩個(gè)主端子對公共地之間施加3次正極性和3次負(fù)極性雷電沖擊電壓。應(yīng)采用符合GB/T16927.1的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形。試驗(yàn)電壓應(yīng)按照高壓直流(HVDC)換流站的絕緣配合選取。6.3.6閥支架的陡波前沖擊試驗(yàn)在閥的兩個(gè)主端子對公共地之間施加3次正極性和3次負(fù)極性陡波前沖擊電壓。應(yīng)采用符合3.1.2所定義的陡波前沖擊電壓波形。試驗(yàn)電壓應(yīng)按照高壓直流(HVDC)換流站的絕緣配合選取。7多重閥單元(MVU)絕緣試驗(yàn)7.1試驗(yàn)?zāi)康倪@些試驗(yàn)的主要目的是：a)檢驗(yàn)多重閥單元外絕緣性能，考慮它的環(huán)境，尤其是在極電位上連接的閥；b)驗(yàn)證多重閥單元結(jié)構(gòu)中各個(gè)單閥之間的耐受電壓能力；c)驗(yàn)證局部放電水平在規(guī)定的限值內(nèi)。閥和多重閥單元有多種可能的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。目前試驗(yàn)應(yīng)考慮的是，選取試品應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地反映閥運(yùn)行的布置和試驗(yàn)所考核的要求。試品應(yīng)是完整配備的，除非能夠證明一些部件可模擬或忽略，而不會9對試驗(yàn)結(jié)果造成實(shí)質(zhì)的影響。基于多重閥單元結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)?zāi)康?，某些單個(gè)的閥可能需要被短路。例如，對于最普通的四個(gè)同樣的、垂直堆放的閥(四重閥)結(jié)構(gòu)，應(yīng)將位于導(dǎo)致最嚴(yán)苛工況位置的那個(gè)閥短路。當(dāng)多重閥單元的低壓端未接到直流中性電位時(shí)，就要注意在試驗(yàn)中恰當(dāng)端接多重閥單元低壓端來正確地模擬此端子上出現(xiàn)的電壓。應(yīng)使用地電位面，其間距由與其他閥和地電位表面的接近程度決定。試驗(yàn)電壓應(yīng)加在多重閥單元短路端與地之間。7.3試驗(yàn)要求7.3.1多重閥單元對地直流電壓試驗(yàn)直流試驗(yàn)電壓應(yīng)加在多重閥單元最高電位的直流端子與地之間。起始電壓不應(yīng)大于1min試驗(yàn)電壓的50%,電壓應(yīng)在大約10s的時(shí)間上升至規(guī)定的1min試驗(yàn)電在規(guī)定的3h試驗(yàn)的最后1h,局部放電量超過300pC的脈沖數(shù)應(yīng)按附錄B中的規(guī)定予以記錄。整個(gè)記錄期間，平均每分鐘300pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過15個(gè)。其中：——平均每分鐘500pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過7個(gè)；——平均每分鐘1000pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過3個(gè)；——平均每分鐘2000pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過1個(gè)。試驗(yàn)應(yīng)在相反極性的電壓下重復(fù)進(jìn)行。多重閥單元的直流試驗(yàn)電壓Uam按照式(4)計(jì)算：Udm=±Udmm×k?×k (4)7.3.2多重閥單元交流電壓試驗(yàn)如果多重閥單元在任何兩個(gè)端子之間承受了交流或交直流復(fù)合電壓，但其承受能力未被其他試驗(yàn)充分證明，那么就有必要在多重閥單元的這些端子間進(jìn)行交流電壓試驗(yàn)。進(jìn)行這個(gè)試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓源應(yīng)接于待考核的多重閥單元端子對上。根據(jù)試驗(yàn)電路布置安排接地點(diǎn)。起始電壓不大于1min試驗(yàn)電壓的50%,電壓在約10s左右升至規(guī)定的1min試驗(yàn)電壓，保持1min,然后降至30min電壓，保持30min后降至零。在規(guī)定的30min試驗(yàn)期間的最后1min,應(yīng)監(jiān)視并記錄局部放電的水平。若局部放電值低于200pC,此設(shè)計(jì)可完全接受。若局部放電值超過200pC,則需要評價(jià)試驗(yàn)結(jié)果(見B.4)。多重閥單元交流試驗(yàn)電壓Utam的方均根值按照式(5)計(jì)算： (5)采用GB/T16927.1中的標(biāo)準(zhǔn)操作試驗(yàn)由3次施加正極性和3次施加負(fù)極性的規(guī)定幅值的操作沖擊電壓組成。試驗(yàn)由3次施加正極性和3次施加負(fù)極性的規(guī)定幅值的雷電沖擊電壓組成。 (7)本試驗(yàn)包括在多重閥單元(MVU)的高壓端和地之間施加3次正極性和3次負(fù)極性陡波前沖擊法。這個(gè)途徑為工業(yè)化提供了有利條件，因?yàn)樗蓪⒑芏喱F(xiàn)有的高壓試驗(yàn)技術(shù)移植到高壓直流8.2試品起始電壓不大于1min試驗(yàn)電壓的50%,電壓應(yīng)在大約10s的時(shí)間上升至規(guī)定的1min試驗(yàn)電試驗(yàn)的最后1h,局部放電量超過300pC的脈沖數(shù)應(yīng)按附錄B中的規(guī)定予以記錄?！骄糠昼?00pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過7個(gè)； 平均每分鐘1000pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過3個(gè)；——平均每分鐘2000pC以上的脈沖數(shù)不應(yīng)超過1個(gè)。試驗(yàn)應(yīng)在相反極性的電壓下重復(fù)進(jìn)行。 (8)電導(dǎo)率應(yīng)比引發(fā)電導(dǎo)率報(bào)警定值至少高5%。合閘電壓不大于最高試驗(yàn)電壓的50%,電壓上升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓(同8.3.1中的1min試驗(yàn)電壓值)保持恒定并維持1min,然后降低到規(guī)定的試驗(yàn)電壓(同8.3.1中的3h試驗(yàn)電壓值),保持恒定并維15s試驗(yàn)電壓50%,在大約10s的時(shí)間里將電壓升至規(guī)定的15s試驗(yàn)電壓，保持15s,降至規(guī)定的局部放電水平。局部放電值不應(yīng)超過200Utaylr=√2Uyomax×k,×ke×kg和Utavld=√2Uomax×k,×kg30min試驗(yàn)電壓Uav2的方均根值應(yīng)按照式(11)計(jì)算：Upy——跨接在閥上的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓峰對峰最大值，包括換相過沖；當(dāng)Utav2超過閥運(yùn)行電壓最大方均根值Uvrms15%以上，可采用以下試驗(yàn)步驟：施加試驗(yàn)電壓Uav,保持15s,然后將試驗(yàn)電壓Utav2,保持10min。10min試驗(yàn)過程的最后1min局部放電水平不應(yīng)超過200pC。在10min電壓試驗(yàn)結(jié)束后，降低試驗(yàn)電壓至Utv3并保持30min,其中Utav?按式(12)計(jì)算： (12)8.3.4閥沖擊試驗(yàn)(綜合)閥沖擊試驗(yàn)應(yīng)符合以下要求：a)本部分允許考慮應(yīng)用成本最低原則從兩個(gè)閥沖擊試驗(yàn)方案中選擇一種。在第一個(gè)方案中，對含有晶閘管的閥進(jìn)行雷電和操作沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)安全系數(shù)是1.1,陡波前沖擊試驗(yàn)是1.15,當(dāng)晶閘管被絕緣部件代替，分別加到1.15和1.2。在第二個(gè)方案中，對含有晶閘管的閥進(jìn)行雷電和操作沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)安全系數(shù)是1.15,陡波前沖擊試驗(yàn)是1.2。詳細(xì)說明在附錄A中給出。b)如果采用了閥保護(hù)性觸發(fā)，施加的正向沖擊試驗(yàn)電壓僅是預(yù)期值。需要證明任何這樣的保護(hù)觸發(fā)回路動(dòng)作是預(yù)期的。c)除非另有規(guī)定，閥的電子單元應(yīng)帶電。d)需要證實(shí)沖擊起始時(shí)，閥兩端的電壓滿足下列關(guān)系：—0.01×VpsM×(N?-N,)≤閥電壓≤+0.01×VDsm×(N,-N)額定的晶閘管斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓；N,——閥中串聯(lián)的晶閘管級的總數(shù)；N,——閥中冗余的串聯(lián)晶閘管級的總數(shù)。e)在沖擊試驗(yàn)期間，監(jiān)測閥在電磁干擾下行為是否正確(見第12章)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，閥基電子單元的那些必需與試驗(yàn)的閥正確交換信息的部分一定要包括在內(nèi)。8.3.5閥操作沖擊試驗(yàn)采用GB/T16927.1中的標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓波形。試驗(yàn)應(yīng)由施加3次正極性和3次負(fù)極性規(guī)定幅值的操作沖擊電壓組成，閥電子單元初始加電。正極性試驗(yàn)應(yīng)在閥電子單元初始狀態(tài)不加電下重復(fù)進(jìn)行。在正向試驗(yàn)期間運(yùn)行，若閥帶正向過電壓保護(hù)，應(yīng)施加3次附加的預(yù)定幅值正向操作沖擊，不應(yīng)導(dǎo)致閥觸發(fā)。對于這些附加試驗(yàn)，閥電子單元應(yīng)加電。閥操作沖擊試驗(yàn)?zāi)褪茈妷篣tg按式(13)計(jì)算：Utsv=±UsIPLv×k10 (13)式中：k10——試驗(yàn)安全系數(shù)(見8.3.4a)]。8.3.6閥的濕態(tài)操作沖擊試驗(yàn)應(yīng)模擬在閥結(jié)構(gòu)頂部的一個(gè)組件發(fā)生冷卻水泄漏的情況下，重復(fù)進(jìn)行。試驗(yàn)電壓與試驗(yàn)次數(shù)同8.3.5。泄漏量至少應(yīng)為15L/h,在施加操作沖擊試驗(yàn)電壓時(shí)和在此之前至少1h內(nèi)泄漏量應(yīng)保持恒定，液體的電導(dǎo)率應(yīng)比引發(fā)電導(dǎo)率報(bào)警定值至少高5%。8.3.7閥雷電沖擊試驗(yàn)采用GB/T16927.1中的標(biāo)準(zhǔn)的雷電沖擊電壓波形。試驗(yàn)應(yīng)由施加3次正極性和3次負(fù)極性規(guī)定幅值的雷電沖擊電壓組成。若閥帶正向過電壓保護(hù)，在正向試驗(yàn)期間運(yùn)行，應(yīng)施加3次預(yù)定幅值和波前時(shí)間的附加正向沖擊，不應(yīng)導(dǎo)致閥觸發(fā)。閥雷電沖擊試驗(yàn)?zāi)褪艿碾妷篣?按式(14)計(jì)算：U?v=士ULIPLv×k1 (14)式中：ki——試驗(yàn)安全系數(shù)(見8.3.4a)]。8.3.8閥陡波前沖擊試驗(yàn)對于陡波前沖擊試驗(yàn)，應(yīng)采用3.1.2中圖1規(guī)定的電壓波形。由系統(tǒng)研究決定最嚴(yán)重情況下，閥陡波前沖擊電壓作用的實(shí)際陡度S和峰值。實(shí)際陡度要由研究結(jié)果按最大du/dt估算，其單位為kV/μs,在全部電壓偏移的60%范圍內(nèi)取平均值。在獲得試驗(yàn)電壓的時(shí)候，由系統(tǒng)研究得到的實(shí)際陡度和幅值均應(yīng)乘以相應(yīng)的試驗(yàn)安全系數(shù)，也就是試驗(yàn)由施加3次正極性和3次負(fù)極性規(guī)定幅值的陡波前沖擊組成。若閥帶正向過電壓或正向過du/dt觸發(fā)保護(hù)，在正向試驗(yàn)期間運(yùn)行，就要額外進(jìn)行3次規(guī)定幅值和波前時(shí)間的正向沖擊試驗(yàn)，而不應(yīng)導(dǎo)致閥觸發(fā)。閥陡波前沖擊試驗(yàn)?zāi)褪茈妷篣tstv由式(15)計(jì)算：Utsfv=±UsTIpLw×k12 (15)UsTIPLv——由系統(tǒng)研究的配合電流所確定的閥避雷器波前保護(hù)水平；試品同8.2的要求。對于避雷器方式8.4.3的B,試驗(yàn)可用閥段代替完整的閥進(jìn)行。在這種情況，試驗(yàn)由施加3次正向操作沖擊電壓及閥在沖擊峰值時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通組成。B避雷器法此方法中，試驗(yàn)的閥端子間應(yīng)接一個(gè)避雷器，從一個(gè)等于換相電感的電感后施加試a)閥避雷器的操作沖擊保護(hù)水平；c)閥的禁止觸發(fā)水平(見注3)。驗(yàn)安全系數(shù)。任何情況下都不允許試驗(yàn)所用的串聯(lián)級數(shù)低于3。器。此避雷器應(yīng)與試驗(yàn)中串聯(lián)級數(shù)成比例，以提供至少與實(shí)際應(yīng)用的避雷器最大特性相一致的保護(hù)換相電抗的電感。在一個(gè)解鎖的六脈動(dòng)橋式電路中，每個(gè)閥具有一個(gè)等于單個(gè)閥關(guān)斷狀態(tài)1.5倍阻抗溫度和閥飽和電抗器表面溫度，每種的監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量不得少于3個(gè)。如果試品中某種類型的部件少于3試驗(yàn)電流包含一個(gè)1.05的試驗(yàn)安全系數(shù)。Utpvl=Uwomax×kn×k13 (16)9.3.2.2最大持續(xù)觸發(fā)電壓試驗(yàn)u=Upv1×√2×sina (17)us=U×√2×sin(y+pμ) (18)閥或閥段以觸發(fā)角α運(yùn)行，以使電流為零時(shí)，預(yù)期的恢復(fù)階躍電壓u:不低于下面的較大者見式um=Um×√2×sin(a+μ) (19)un=Um×√2×siny (20)U—逆變器恢復(fù)階躍電壓(不計(jì)換相過沖);α+μ——在整流運(yùn)行產(chǎn)生u值最高時(shí)的穩(wěn)態(tài)觸發(fā)角和換相角之和，與運(yùn)行在最大持續(xù)運(yùn)行的晶γ——在逆變運(yùn)行產(chǎn)生u;值最高時(shí)的為模擬持續(xù)運(yùn)行中晶閘管和阻尼電路的最大綜合損耗，閥或閥段以觸發(fā)角α運(yùn)行，以使一周期內(nèi)測量的閥電壓波形中的階躍電壓的平方和(不包括換相過沖)不低于[見式(21)]:m-—電磁耦合系數(shù)(見GB/T20989—2017的5.1.4);α和μ——相應(yīng)于整流和逆變穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下，使Upvi2[sin2a+sin2(a+μ)]最大的值，與運(yùn)行在最大持續(xù)運(yùn)行的晶閘管結(jié)溫相符。若采用了兩個(gè)六脈動(dòng)背靠背試驗(yàn)電路，當(dāng)執(zhí)行9.3.2.2和9.3.2.3時(shí)，本試驗(yàn)所需條件將自動(dòng)地滿足。然而，應(yīng)考慮十二脈動(dòng)運(yùn)行的不同。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間應(yīng)在出口處的冷卻劑溫度穩(wěn)定后不少于1h。9.3.3最大暫態(tài)運(yùn)行負(fù)載試驗(yàn)(a=90°)對應(yīng)六脈動(dòng)換流器的空載線電壓的試驗(yàn)電壓Uipv2,應(yīng)由式(22)確定：Uipv2=Uwomax×kn×k,×k14 (22)k。按照4.3.2的試驗(yàn)比例系數(shù)；k,——暫態(tài)過電壓系數(shù)，其值由系統(tǒng)研究決定；進(jìn)行試驗(yàn)前，閥或閥段應(yīng)達(dá)到9.3.2.2條件下的熱平衡。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，觸發(fā)角α=90°,運(yùn)行閥或閥段，使得觸發(fā)和預(yù)期的恢復(fù)電壓均不低于Up2×√2,閥電壓波形中的階躍電壓的平方和不應(yīng)低于由9.3.2.4中表達(dá)式所得出的值。計(jì)算時(shí)，在α=90°運(yùn)行期間的電流，至少要等于由系統(tǒng)研究確定的α=90°時(shí)運(yùn)行的最大電流值乘以試驗(yàn)安全系數(shù)1.05。在α=90°運(yùn)行了規(guī)定的時(shí)間之后，返回到9.3.2.2的相應(yīng)條件，至少再保持恒定15min。在α=90°時(shí)，運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間，應(yīng)至少2倍于在此觸發(fā)角下運(yùn)行的正常允許時(shí)間。根據(jù)暫態(tài)過電壓控制策略，可能需要不同持續(xù)時(shí)間、不同的k,值的試驗(yàn)。9.3.4最小交流電壓試驗(yàn)選用9.3.2定義的試驗(yàn)電流和冷卻劑溫度。對應(yīng)六脈動(dòng)換流器的空載線電壓的試驗(yàn)電壓Uips,應(yīng)由式(23)計(jì)算：N試驗(yàn)中串聯(lián)晶閘管級的數(shù)量；N,-—包括冗余晶閘管級在內(nèi)，一個(gè)完整閥串聯(lián)晶閘管級的總數(shù)；9.3.4.2最小觸發(fā)角試驗(yàn)閥或閥段以整流器觸發(fā)角α運(yùn)行，使得閥(閥段)的觸發(fā)電壓u不高于[見式(24)]:ur=Up3×√2×sina……(α——穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的整流器最小觸發(fā)角，與運(yùn)行在最大持續(xù)運(yùn)行的晶閘管結(jié)溫相符。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間應(yīng)在出口處的冷卻劑溫度穩(wěn)定后不少于15min。若換流器的運(yùn)行策略允許在α低于最小穩(wěn)態(tài)值的條件下短時(shí)運(yùn)行，那么在這個(gè)減小的值下運(yùn)行也需要予以證明。運(yùn)行在暫態(tài)α值的持續(xù)時(shí)間應(yīng)至少為此觸發(fā)角下正常允許運(yùn)行時(shí)間的2倍。應(yīng)證明閥(閥段)在穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)α值下均能正常觸發(fā)。9.3.4.3最小關(guān)斷角試驗(yàn)閥或閥段以逆變器關(guān)斷角γ運(yùn)行，使得在電流過零時(shí)，預(yù)期的階躍恢復(fù)電壓un不高于[見式(25)]:u;=Ua×√2×siny……(25)y——最小穩(wěn)態(tài)關(guān)斷角，與運(yùn)行在最大持續(xù)運(yùn)行的晶閘管結(jié)溫相符。并且，從電流過零到正向電壓過零點(diǎn)的時(shí)間to不長于[見式(26)]: (26)y——最小穩(wěn)態(tài)關(guān)斷角，與運(yùn)行在最大持續(xù)運(yùn)行的晶閘管結(jié)溫相符；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間應(yīng)在出口處的冷卻劑溫度穩(wěn)定后不少于15min。若換流器的運(yùn)行策略允許在γ低于最小穩(wěn)態(tài)值的條件下短時(shí)運(yùn)行，那么在這個(gè)減小的值下運(yùn)行也需要予以證明。運(yùn)行在暫態(tài)最小γ的持續(xù)時(shí)間應(yīng)至少為此關(guān)斷角下正常允許運(yùn)行時(shí)間的2倍。應(yīng)驗(yàn)證閥(閥段)在穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)最小γ值時(shí)都能可靠關(guān)斷。9.3.5暫態(tài)欠電壓試驗(yàn)本試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)閥設(shè)計(jì)的正確性。這些閥的觸發(fā)能量取自閥端子間的電壓。進(jìn)行試驗(yàn)前，除試驗(yàn)電流可以降低外，閥或閥段應(yīng)運(yùn)行在與9.3.4.2(穩(wěn)態(tài)最小α)一致的條件下。閥或閥段以最小暫態(tài)α值運(yùn)行規(guī)定的時(shí)間，施加的試驗(yàn)電壓Up?應(yīng)由式(27)確定：U變壓器閥側(cè)額定空載線電壓；N試驗(yàn)中串聯(lián)晶閘管級的數(shù)量；k換流器保持可控的暫態(tài)欠電壓系數(shù)(基波頻率);暫態(tài)欠電壓運(yùn)行持續(xù)時(shí)間不應(yīng)少于交流系統(tǒng)的后備保護(hù)動(dòng)作清除故障時(shí)間，包括交流系統(tǒng)自動(dòng)重合閘產(chǎn)生的無電流時(shí)間。試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)至少為規(guī)定條件下以斷續(xù)直流電流正常運(yùn)行允許工作時(shí)間的2倍。閥損耗應(yīng)符合GB/T20989—2017中的規(guī)定，損耗量可通過試驗(yàn)和已獲除了需要一個(gè)連接于逆變閥或閥段上的沖擊發(fā)生器外，試驗(yàn)要求與第9章中的周期性觸發(fā)和關(guān)斷應(yīng)選取產(chǎn)生最大連續(xù)運(yùn)行晶閘管結(jié)溫的試驗(yàn)電流和冷卻劑溫度。試驗(yàn)閥(閥段)的運(yùn)行條件應(yīng)是試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)用3種不同的沖擊波形進(jìn)行：類型1:上升時(shí)間100(1±30%)μs;類型2:上升時(shí)間10(1±30%)μs;波形此時(shí)間都不應(yīng)少于10μs。在電流零點(diǎn)到反向恢復(fù)期結(jié)束的各個(gè)時(shí)段，應(yīng)逐一施加每種類型的沖擊不少于5次。在恢復(fù)期結(jié)(見注3)的合理動(dòng)作。如果在恢復(fù)期結(jié)束后施加規(guī)定的波形進(jìn)行保護(hù)性觸發(fā)，應(yīng)額外施加三次修正幅a)承受從最高結(jié)溫開始出現(xiàn)的一個(gè)最大幅值的單波故障電流，并且能夠閉鎖隨后出現(xiàn)的反向和電路的阻尼系數(shù)和試驗(yàn)的電源頻率。試驗(yàn)參數(shù)電流時(shí)采用的控制策略也是非常重要的。在故障電流最后一個(gè)波后，閥或閥段不需要承受任何恢復(fù)當(dāng)進(jìn)行閥段試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)回路的部件參數(shù)應(yīng)與9.3中所描述的試品串聯(lián)的晶閘管級數(shù)●故障起始時(shí)刻對應(yīng)于閥側(cè)最大穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓的最小觸發(fā)角；●故障起始時(shí)刻對應(yīng)于最小觸發(fā)角的閥側(cè)最小運(yùn)行電壓。-—整流閥端間短路。這樣計(jì)算出來的故障電流峰值不需要減去直流電流的一半(Ia/2),除非供方可證明此減少對于提k,的值應(yīng)同計(jì)算故障電流所用的交流系統(tǒng)條件一致。直流甩負(fù)荷應(yīng)是換流站額定直流功率因故在倒數(shù)第二個(gè)故障電流波電流過零時(shí)的反向恢復(fù)電壓預(yù)期值utfr應(yīng)由式(30)確定Utvr=Uxomax×√2sinψ×kn×ky×k18…kn按照4.3.2中的試驗(yàn)比例系數(shù)；k,的值按11.3.2說明確定。主要目的是驗(yàn)證：閥抵抗從閥內(nèi)部產(chǎn)生的及外部強(qiáng)加的瞬時(shí)電壓和電流引起的電磁干擾(電磁擾通常，閥的抗電磁干擾能力可通過在其他型式試驗(yàn)時(shí)監(jiān)測閥來檢查。當(dāng)然，閥沖擊試驗(yàn)(8.3.3~c)不會發(fā)生晶閘管級故障的錯(cuò)誤指示，閥基電子設(shè)備也不會因?yàn)閺拈y監(jiān)測電路接收到錯(cuò)誤信息當(dāng)驗(yàn)證抗多重閥中鄰近閥間耦合引起的電磁干擾時(shí)，此試驗(yàn)要求取決于采用以下兩種方法的任方法1是作為試驗(yàn)方案的一部分，直接模擬電磁干擾源。這樣的試驗(yàn)方案要求有兩個(gè)及以上的閥8.4.2中給出了采用方法1的更詳細(xì)要求。方法2是從理論考慮或由實(shí)際測量來確定在最嚴(yán)重運(yùn)行條件下的電磁場強(qiáng)度。接下來，這些電磁場由可產(chǎn)生正確的(或更嚴(yán)重的)各種頻率的電磁輻射試驗(yàn)電路來模擬。然后將閥 方法1和方法2的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)已在12.1中定義。害范圍。設(shè)計(jì)中可能需要特殊功能以確保換流閥的故障容許能力?？赡苄枰菰S的故障包括但不b)正常觸發(fā)脈沖丟失引起晶閘管保護(hù)性觸發(fā)持續(xù)動(dòng)作(可通過9.3.7的試驗(yàn)驗(yàn)d)閥冷卻液泄漏(可通過8.3.2和8.3.6的試驗(yàn)驗(yàn)證)驗(yàn)證每個(gè)晶閘管級上的輔助設(shè)備(例如監(jiān)測和保護(hù)回路)和整個(gè)閥(或閥段)的那些公共部分功能在GB/T20989—2017中規(guī)定了確定HVDC晶閘管閥損耗的程序。A.1總則如果型式試驗(yàn)按GB/T16927.1進(jìn)行，共計(jì)3%的測量不確定度為測量誤差，另外3%為試驗(yàn)水平的1)金屬氧化物避雷器是主要的沖擊過電壓保護(hù)設(shè)備，直接接于每個(gè)閥的端子之間，使沖擊影響2)在試驗(yàn)期間，所有冗余的晶閘管均短接。于沖擊試驗(yàn)水平。認(rèn)識到優(yōu)化試驗(yàn)水平在成本和損耗上的益處，8.3.4閥端子間的沖擊試驗(yàn)允許有下a)雷電和操作沖擊試驗(yàn)采用1.10的試驗(yàn)安全系數(shù)，陡波前沖擊試驗(yàn)采用1.15的試驗(yàn)安全系數(shù)。GB/T20990.1—2020陡波前沖擊試驗(yàn)采用1.20的試驗(yàn)安全系數(shù)。b)雷電和操作沖擊試驗(yàn)采用1.15的試驗(yàn)安全系數(shù)，陡波前沖擊試驗(yàn)采用1.20的試驗(yàn)安保留了選項(xiàng)b)的與晶閘管并聯(lián)的所有絕緣的全部試驗(yàn)安全裕沖擊試驗(yàn)選項(xiàng)的選擇由購買方負(fù)責(zé)且基于特定應(yīng)用成本效益方面的考慮。下面的A.2.1.2和A.2.試驗(yàn)安全系數(shù)為1.15。因此，閥中晶閘管冗余度3%時(shí)有效的試驗(yàn)安全系數(shù)為1.117。部分短接進(jìn)行閥試驗(yàn)，試驗(yàn)安全系數(shù)為1.15。這同上面的A.2.1.1的選項(xiàng)b)一致。這些工程的運(yùn)行經(jīng)回顧大量采用3%冗余且試驗(yàn)安全系數(shù)為1.15或者降低試驗(yàn)安全系數(shù)，典型值為1.10進(jìn)行試驗(yàn)的工程。其中一種情況，采用了1.1