DL T 2042-2019 高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置技术规范.pdf

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1、ICS 29.200 L 43 备案号： 63143-2018 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 2042 2019 高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置 技术规范 Technical specification for HVDC thyristor-level test equipment 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL / T 2042 2019 I 目 次 前 言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 技术要求 . 2 5 技术参数与性能要求 . 4 6 测试功能要求 . 5 7 检验规则

2、. 6 8 包装、运输及存储 . 7 9 产品标识 . 7 10 供货成套 . 7 DL / T 2042 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业高压直流输电技术标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：国家电网公司运行分公司、许继集团有限公司、西安交通大学、国家电网全 球能源互联网研究院有限公司、中国电力技术装备有限公司。 本标准主要起草人：常勇、张平、马俊民、胡四全、董朝阳、张乔根、张静、郑萧来。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市宣武区 白 广路二条一号，

3、 100761）。 DL / T 2042 2019 1 高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置使用技术条件 1 范围 本标准规定了高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置的术语和定义、使用环境条件 、技术参数 及性能、检验规则、产品标识、包装、运输及存储等方面的基本要求。 本标准适用于 1100kV 及以下电压等级直流输电系统换流阀晶闸管级试验装置。该装置一般用 于换流阀晶闸管级的工厂出厂试验、站内例行检修及诊断性测试。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）适用于本文件。 GB

4、/T 2887-2011 计算机场地通用规范 GB/T 4208-2017 外壳防护等级 (IP 代码 ) GB/T 7268 电力系统保护及其自动化装置用插箱及插件面板基本尺寸系列 GB/T 9174-2008 一般货物运输包装通用技术条件 GB/T 11287-2000 电气继电器 第 21 部分 :量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试 验 第 1 篇 :振动试验 (正弦 ) GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 GB/T 14598.27-2008 量度继电器和保护装置 第 27 部分：产品安全要求 GB/T 19520.12 电子设备机械结构

5、482.6 mm(19 in)系列机械结构尺寸 第 3-101 部分： 插箱及其 插件 IEC 62151 与电信网络电气连接的设备安全（ Safety of Equipment Electrically Connected to a Telecommunication Network） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 晶闸管级 thyristor level 由单个晶闸管级以及与之直接连接的阻尼回路、控制单元等组成的阀部件（见图 1）。 DL / T 2042 2019 2 图 1 晶闸管级示意图 3.2 晶闸管级低压试验 low-voltage test of thy

6、ristor level 试验电压小于 1000V 的晶闸管级试验，项目包括短路测试、阻抗测试、触发测试等。 3.3 晶闸管级高压试验 high-voltag e test of thyristor level 试验电压大于 1000V 的晶闸管级试验，包括正向保护触发测试、恢复期保护触发测试、反向耐 压测试等。 3.4 短路测试 short cir cuit test 判断晶闸管级是否短路的试验。 3.5 阻抗测试 impedan ce test 测量晶闸管级元件阻抗值的试验。 3.6 触发测试 firing test 判断晶闸管级常规触发功能是否正常的试验。 3.7 正向保护触发测试 pr

7、otective firing test 判断晶闸管级承受正向过电压时保护性触发功能是否正常的试验。 3.8 恢复期保护触发测试 recovery pr otection firing test 判断晶闸管级恢复期保护触发功能是否正常的试验。 3.9 反向耐压测试 reverse w ithstand voltage test 判断晶闸管级承受反向冲击电压性能是否达到设计要求。 4 技术要求 4.1 使用环境条件 4.1.1 正常工作的环境条件 设备正常工作的环境条件为： a) 环境温度： -10 +55； b) 相对湿度： 5% 95%； 4.1.2 使用环境的其他要求 设备使用环境应符合下

8、列要求： a) 不应出现超过 GB/T 112 87-2000 规定的严酷等级为 1 级的振动； b) 有可靠的接地点，接地电阻应符合 GB/T 28872011 中 4.4 的要求。 4.2 绝缘要求 4.2.1 绝缘电阻 装置在标准大气环境条件下进行绝缘电阻试验时，应满足以下要求： a) 装置的电源输入端对金属外壳用 500V 绝缘电阻表测试，其绝缘电阻应不小于 100M 。 b) 装置的电源输入和电压输出端用 500V 绝缘电阻表测试，其绝缘电阻应不小于 100M 。 4.2.2 介质强度 DL / T 2042 2019 3 a) 装置的电源输入对金属外壳， 可承受直流检验电压 3kV

9、， 历时 1 分钟， 泄漏电流不大于 5mA 的耐压试验，无绝缘击穿或闪络现象出现。 b) 装置的电源输出回路对金属外壳，可承受直流检验电压 10kV，历时 1 分钟，泄漏电流不大 于 5mA 的耐压试验，无绝缘击穿或闪络现象出现。 4.2.3 冲击电压 a) 装置的电源输入对地，应能承受标准雷电波峰值为 5kV 的冲击电压，而无绝缘击穿或闪络 现象出现。 b) 装置的电压输出回路对地，应能承受标准雷电波峰值为 10kV 的冲击电压，而无绝缘击穿或 闪络现象出现。 4.3 机械要求 4.3.1 振动（正弦） 装置应具有承受 GB/T 112872000 中 3.2.1 规定的严酷等级为 1 级

10、的振动响应和耐久能力。 4.3.2 冲击 装置应具有承受 GB/T 145371993 中 4.2.1 规定的严酷等级为 1 级的冲击响应和耐久能力。 4.3.3 碰撞 装置应具有承受 GB/T 145371993 中 4.3 规定的严酷等级为 1 级的碰撞能力。 4.4 供电电源的影响 装置的工作电源在 AC220（-15 %+10 %）V 的电源电压范围内变化时应能可靠工作，性能参数 符合本标准的要求。 4.5 结构及外观要求 4.5.1 机箱、插件的尺寸 装置的机箱和插件的尺寸应符合 GB/T 7268 和 GB/ T 19520.12 的规定。 4.5.2 表面涂覆 装置表面涂覆的颜色

11、应均匀一致，无明显的色差和眩光，表面应无砂粒、趋皱和流痕等缺陷。 4.5.3 插件的插拔性能 装置中的插件应具备锁紧机构，插拔灵活、互换性好。 4.6 安全要求 4.6.1 一般安全要求 一般安全要求如下： a） 装置应具有明显的接地标识，使用过程中应保证可靠接地。装置不应危及测试人员和被测 设备的安全。 b） 装置的安全要求不涉及功能特性。装置所使用的元件与安全相关的设计和应用应符合 GB/T 14598.272008 中 8.3 的要求。 c） 从装置设计开始，包括元器件选择和布局、导线规格和连接、结构布置、接地、外形结构， 到制造、安装和标志的确定，应充分考虑在正常工作条件和单一故障条件

12、下，使装置由着 火、电击产生的危险或对用户的伤害降至最少。 d） 导体及其截面积应完全符合本标准的电气的、机械的和气候的要求。 e） 与通信网络连接端口的安全性能应符合 IEC 62151 的要求。 f） 装置应具备声音或指示灯等明显的显示状态。 4.6.2 外壳防护（IP 代码） 装置外壳各部分防护应符合 GB/T 4208-2017 规定的 IP21 级的要求。 4.6.3 可燃性及防火 装置所使用的绝缘材料和元件的可燃性等级应符合 GB/T 14598.272008 中 7.5 的规定。 装置 DL / T 2042 2019 4 的防火外壳应符合 GB/T 14598.272008 中

13、 7.9 的规定。 4.6.4 安全标志 装置应具有安全标志，所采用的安全标志应符合 GB/T 14598.272008 中 9.1 的规定。 5 技术参数与性能要求 5.1 技术参数 5.1.1 电源输入 交流 AC220（-15%+10%）V，频率 50 Hz60Hz 5.1.2 装置低压试验技术参数 阻抗测量不确定度：不大于 5% 5.1.3 正弦发生器技术参数（如有） a) 频率范围：100Hz150kHZ b) 频率精度：2%（固定值） c) 最大峰值电压:10V d) 最大峰值电流：100mA 5.1.4 装置高压试验技术参数 a) 输出电压范围： 1) 正向保护触发测试：DC 5

14、 kV 10kV 2) 恢复期保护触发测试：DC 300 V 2500V 3) 反向耐压测试：DC 5 kV 10kV b) 测量不确定度：不大于 3% 5.2 性能要求 5.2.1 机械性能 机械性能要求如下： a) 装置宜设计为便携式或移动式，方便换流站现场的使用。 b) 装置结构的设计宜充分考虑散热要求。 c) 装置应通过专用测试手柄与晶闸管级相连，测试手柄与对应换流阀结构相适应。 5.2.2 触发测试试验模式 触发测试试验模式包括： a) 就地测试模式：进行触发测试时具备就地测试功能，即装置能提供与晶闸管级触发监视单 元板的光接口连接，测试时由装置下发触发脉冲，在晶闸管级阴阳极两端施加

15、试验电压， 控制晶闸管级正常导通。 b) 远程测试模式：进行触发测试时具备远程测试功能，可在直流控制主机离线条件下通过外 加控制信号使阀控设备下发触发脉冲，或由直流控制主机进入测试状态控制阀控下发触发 脉冲，由装置在晶闸管级阴阳极两端施加试验电压，控制晶闸管级正常导通，满足不拔插 换流阀光纤进行测试的要求。 5.2.3 操作方式 装置具备单项测试、全序列自动测试和定制序列测试三种操作模式，并且可实现三种操作模式 的自由切换。 5.2.4 参数修改 装置应具备修改参数和权限管理功能。 5.2.5 测量点 装置应提供监视测量装置输出的电流和电压波形的端口。 5.2.6 联锁功能设计 DL / T

16、2042 2019 5 装置应具有联锁功能，只有两个开关同时开启时，测试设备工作；否则，设备不执行测试功能， 无测试电压输出。 5.2.7 接口要求 装置接口要求如下： a) 后台监视接口：装置的所有参数均可通过通讯端口（RS232、RS485、USB、蓝牙、wifi 等） 被传输或读出。 b) 测试信号输出接口：带有锁紧装置和保护功能的连接装置。 c) 光纤接口：应有 ST、FC 等与晶闸管级控制设备匹配的光纤接头。 5.2.8 测试手柄 应满足相关不同结构换流阀组件的试验要求。 6 测试功能要求 6.1 测试功能 装置应至少具备表 1 所列的测试功能。 表 1 装置测试功能 序号 测试项目

17、 1 短路测试 2 阻抗测试 3 触发测试 4 恢复期保护触发测试 5 反向阻断电压测试 6 正向保护触发测试 6.2 测试功能要求 6.2.1 短路测试 对晶闸管级是否短路进行测试。对晶闸管级施加工频电压，根据晶闸管级电压、电流测试晶闸 管级是否短路。 6.2.2 阻抗测试 对晶闸管级阻尼回路阻抗进行测试，通过对晶闸管级施加对应于各元件的不同频率交流正弦电 压，测试阻尼回路的电阻值、电容值是否满足设计要求。 6.2.3 触发测试 对晶闸管级触发回路功能进行验证。在晶闸管级两端施加满足取能设计要求的工频交流正弦电 压，向门极板施加同步于试验电压一定触发角的触发命令，同步监测电压电流波形及电流峰

18、值判断 晶闸管级是否达到正常触发状态。 6.2.4 正向保护触发测试 对晶闸管级正向保护触发功能进行测试。对被试品施加足够使门极板正向保护动作的正极性电 压，通过检测晶闸管级电压和电流应能够准确判断晶闸管级是否被触发。试验所加电压一般大于晶 闸管级过电压保护设计值，小于晶闸管级最高正向耐受电压，电压峰值可调。 6.2.5 恢复期保护触发测试 对晶闸管级反向恢复保护触发功能进行测试。装置可以检测晶闸管级关断时刻并能够在反向恢 复期内对被试品施加正极性冲击电压，检验门极板反向恢复期保护触发功能。恢复期保护触发测试 一般包括恢复期低电压保护触发测试和恢复期高电压保护触发测试。 6.2.6 反向阻断测

19、试 DL / T 2042 2019 6 对晶闸管级反向阻断能力进行测试。试验设备通过检测晶闸管级电压和电流应能够准确判断晶 闸管级是否耐受反向电压。 6.2.7 生成测试报告 试验装置具备自动生成测试报告的功能。测试报告中应包含测试日期、测试项目、测试晶闸管 级编号、测试结果、 “合格”或“不合格”的判定等内容。 6.3 试验原理图 试验原理示意图见图 2。 图 2 试验原理图 7 检验规则 7.1 出厂检验 每套试验装置在出厂之前，必须由制造厂技术检验部门对装置进行全面的外观检查以及技术指 标和技术性能检验，检验项目按表 2 的规定。 7.2 定期检验 试验装置应进行定期检验或必要时送检。

20、检验项目按表 2 的规定。 表 2 受试验装置在额定工作条件下的检验项目 序号 检验项目 出厂试验 定期检验 1 结构及外观检验（ 4.5） 2 操作功能检验（ 5.2） 3 测试功能检验（第 6 章） 4 绝缘电阻检验（ 4.2.1） 5 介质强度检验（ 4.2.2） - - DL / T 2042 2019 7 6 冲击电压检验（ 4.2.3） - - 8 包装、运输及存储 8.1 包装 8.1.1 产品应有内、外包装，并具备防尘、防雨、防水、房潮、防震、防静电等措施。 8.1.2 产品外包装箱上应以不易洗刷或脱落的涂料作如下标志： a) 发货厂名、产品名称、型号； b) 收货单位名称、地

21、址、到站； c) 包装箱外形尺寸（长 x 宽 x 高）及毛重； d) 包装箱外应标有“防潮”、“向上”、“小心轻放”等标志字样。 8.1.3 包装箱内应附有随机必备软件、使用手册、检验报告、附件、装箱清单及产品检验合格证。 8.2 运输 产品应适于陆运、空运、水运（海运）。运输和装卸必须严格按照包装箱上标志的规定以及 GB/T 9174-2008 中有关规定。 包装好的产品在运输过程中贮存温度为-40+55， 相对湿度不大于 95%。 8.3 存储 包装好的试验装置应贮存在环境温度-40 +55 、湿度不大于 95%的库房中，室内无酸、 碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘、雨、雪的侵蚀，长期

22、不用的产品应保留原包装。 9 产品标识 制造商应在试验装置的明显部位清晰标志以下内容： a) 制造厂名称、商标、型号、产品系列号和出厂日期。 b) 安全标志及有关注意事项的说明。 c) 电流、电压的输人、输出端口，信号光纤接口和面板上的控制按钮应用明显的色彩或字符 标识。 10 供货成套 10.1 随产品配套文件 出厂产品应配套以下文件： a) 质量证明文件，应附出厂检验记录； b) 产品说明书； c) 产品原理图和接线图（可含在产品说明书中）； d) 装箱单。 10.2 随产品供应的配件 随产品供应的配套件应在相关文件中注明，应包括： a) 易损零部件及易损元器件； b) 产品附件； c) 合同中规定的备品、备件。