Q GDW 11596-2016 高压直流输电换流阀控制设备技术规范.pdf
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1、 Q/GDW 11596 2016 高压直流输电换流阀控制设备技术规范 Technical requirements for valve control equipment of HVDC 2017 - 06 - 16 发布 2017 - 06 -16 实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240.30 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW11596 2016 I 目 次 前言 . . 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .2 4 通用技术条件 .2 5 功能要求 .5 6 试验 .8 7 标志、标签、使用说明书 . .11 8 包装、运输、贮
2、存 . .12 编制说明 . 14 Q/GDW11596 2016 II 前 言 为规范 1100kV及以下高压直流输电换流阀控制设备的设计、制造、试验及维护,结合高压直流输电工程运行经验,对高压直流输电换流阀控制设备的接口信号、性能、功能及电磁兼容能力进行规定,制定本标准。 本标准由国家电网公司基建部、直流部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位:许继集团有限公司。 本标准主要起草人:张建、郭贤珊、胡四全、丁一工、范彩云、刘刚、董朝阳、胡亮、孟学磊、魏卓、樊宏伟、柴卫强。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW11596
3、 2016 1 高压直流输电换流阀控制设备技术规范 1 范围 本标准规定了高压直流输电换流阀控制设备的技术要求、技术指标、接口信号、系统功能、试验方法、标志、标签、使用说明书、包装、运输、贮存等。 本标准适用于 1100 kV及以下电压等级的高压直流输电换流阀控制设备。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件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(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 191 2008 包装储运图示标志 GB/T 2887 2011 计算机场地通用规范 GB 4208 2008 外壳防护等级 (IP 代码
4、) GB/T 4798.2 电工电子产品应用环境条件运输 GB/T 7261 2008 继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T 7268 电力系统二次回路控制保护装置用插箱及插件面板基本尺寸系列 GB/T 9361 2011 计算机场地安全要求 GB/T 9969 2008工业产品使用说明书总则 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 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 14537 1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 GB/T 14598.2 2011 量度继电器
5、和保护装置第 1部分:通用要求 GB 14598.3 2008电气继电器第 5部分:量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验 GB/T 14598.16 2002 电气继电器第 25部分:量度继电器和保护装置的电磁发射试验 GB 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 17626.2 2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4 2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5 2008电磁兼容试验
6、和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.6 2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T 17626.8 2006电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.10 1998 电磁兼容 试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T 17626.12 1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验 GB/T 17626.29 2006 电磁兼容试验和测量技术 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 Q/GDW11596 2016 2 GB/T 19520.12 电子设备机械结构 482.6mm(19in)系列机械结构
7、尺寸第 3-101部分:插箱及其插件 IEC 60255-21-3:1993 Electrical relays; part 21: vibration, shock, bump and seismic tests on measuring relays and protection equipment; section 3: seismic tests 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 3篇:地震试验 IEC 62151:2000 与电信网络电气连接的设备安全 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 换流器控制单元 converter
8、unit control 用于单个换流器控制、监测和保护的控制系统。 3.2 阀控设备 valve controlequipment 提供地电位控制设备与阀电子电路或阀装置之间接口的电子设备,这个设备也用术语“阀接口(电子设备)设备”。 3.3 自检 self-checking 高压直流输电换流阀控制设备对自身运行状况及接口信号的自我检查监视。 4 通用技术条件 4.1 环境条件 4.1.1 正常工作的大气条件 设备的正常工作的大气条件为: a) 环境温度: 0 +45; b) 相对湿度:小于 65%(表面不凝露状态); c) 大气压力: 80kPa 110kPa。 4.1.2 使用环境的其他
9、要求 设备使用环境应符合下列要求: a) 应遮阳、挡雨雪,防御雷击、沙尘,通风; b) 安装场地应符合 GB/T 9361 2011 中 B 类安全要求; c) 不应出现超过 GB/T 11287 2000 规定的严酷等级为 1 级的振动; d) 不应发生超过 IEC 60255-21-3 规定的严酷等级为 1 级的地震; e) 应无爆炸危险的物质,周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面敷层的介质及导电介质,不应有严重的霉菌存在; f) 有可靠的接地点,接地电阻应符合 GB/T 2887 2011 中 4.4 的要求。 Q/GDW11596 2016 3 4.1.3 运输、贮存环境条件
10、设备贮存环境温度为 -25 +55,相对湿度不大于 85%。设备运输环境温度为 -25 +70,相对湿度不大于 85%。在运输、贮存条件下,不施加激励量的设备应能耐受此范围内的温度而不出现不可逆变化的损坏。 4.2 输入电压 交流电压额定值: 220V-15% +10%; 50Hz 1Hz;总谐波畸变率不大于 5%。直流电压额定值:110V/220V-20% +15%;纹波系数不大于 5%。不间断电源( UPS)电压额定值: 220V-15% +10%; 50Hz 1Hz;总谐波畸变率不大于 5%。 4.3 绝缘性能 4.3.1 绝缘电阻 检验设备屏体的通讯回路对外壳,电源回路对通讯回路,电源
11、回路对外壳等用开路电压为直流 500V的测试仪器测定其绝缘电阻不应小于 100M 。 4.3.2 介质强度 介质强度应满足条件如下: a) 设备中所有电源输入回路对地(即外壳或外露非带电金属零件)及独立的电源回路相互之间,应能承受直流检验电压 3kV,历时 1min 的检验,无绝缘击穿或闪络现象出现; b) 设备中所有通信接口回路对地,应能承受交流检验电压 500V,历时 1min 的检验,而无绝缘击穿或闪络现象出现。 4.3.3 冲击电压 设备冲击电压耐受应满足条件如下: a) 检验设备中所有电源回路分别对地,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)
12、检验设备中所有通信接口回路对地应能承受标准雷电波峰值为 1kV 的冲击电压,而无绝缘击穿或闪络现象出现。 4.4 湿热性能 应进行交变湿热试验,以证明设备长时间暴露于高湿凝露大气环境时的承受能力。设备在最高温度为 45,试验周期为 6次( 24h( 12h+12h)循环)的条件下,经交变湿热试验且恢复 1h 2h后,在基准条件下施加直流 500V时的绝缘电阻不应小于 10M 。 4.5 机械要求 4.5.1 振动(正弦 ) 设备应具有承受 GB/T 11287 2000中 3.2.1规定的严酷等级为 1级的振动响应和耐久能力。 4.5.2 冲击 Q/GDW11596 2016 4 设备应具有承
13、受 GB/T 14537 1993中 4.2.1规定的严酷等级为 1级的冲击响应和耐久能力。 4.5.3 碰撞 设备应具有承受 GB/T 14537 1993中 4.3规定的严酷等级为 1级的碰撞能力。 4.6 电磁兼容要求 4.6.1 抗扰度要求 4.6.1.1 振荡波抗扰度 设备应能承受 GB/T 17626.12 1998规定频率为 1MHz及 100kHz衰减振荡波脉冲群干扰,第一个半波电压幅值共模为 2.5kV,差模为 1.0kV。试验中及试验后产品都应能正常工作。 4.6.1.2 静电放电抗扰度 设备能承受 GB/T 17626.2 2006规定的严酷等级为 4级的静电放电抗扰度试
14、验,试验中及试验后产品都应能正常工作。 4.6.1.3 辐射电磁场抗扰度 设备能承受 GB/T 17626.3 2006规定的严酷等级为 3级的射频电磁场辐射抗扰度试验,试验中及试验后产品都应能正常工作。 4.6.1.4 电快速瞬变 /脉冲群抗扰度 设备能承受 GB/T 17626.4 2008规定的严酷等级为 4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验,试验中及试验后产品都应能正常工作。 4.6.1.5 浪涌抗扰度 设备能承受 GB/T 17626.5 2008规定的严酷等级为 3级的浪涌(冲击)抗扰度试验。试验中及试验后产品都应能正常工作 。 4.6.1.6 射频场感应的传导骚扰的抗扰度 设备能承受
15、 GB/T 17626.6 2008规定的严酷等级为 3级的射频场感应的传导抗扰度试验。试验中及试验后产品都应能正常工作。 4.6.1.7 工频磁场抗扰度 设备的外壳端口应能承受 GB/T 17626.8 2006第 5章规定的试验严酷等级为 4级的工频磁场抗扰度试验。 4.6.1.8 阻尼振荡磁场抗扰度 设备的外壳端口应能承受 GB/T 17626.10 1998第 5章规定的试验严酷等级为 4级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。 4.6.1.9 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化 Q/GDW11596 2016 5 设备能承受 GB/T17626.29 2006规定的严酷等级为 0级的电
16、压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验。试验中及试验后产品都应能正常工作。 4.6.2 电磁发射试验 设备在正常工作条件下,产品的电源端口应符合 GB/T 14598.16 2002中 4.1规定的传导发射限值,外壳端口应符合 GB/T 14598.16 2002中 4.2规定的辐射发射限值。 4.7 连续通电要求 设备完成调试后,在出厂前,进行 72h( +40)或 100h(常温)的连续通电试验。各项参数和性能应符合本标准的要求。 4.8 结构及外观要求 4.8.1 机箱、插件的尺寸 设备的机箱和插件的尺寸应符合 GB/T 7268和 GB/T 19520.12的规定。 4.8.2 表面涂覆
17、 设备表面涂覆的颜色应均匀一致,无明显的色差和眩光,表面应无砂粒、趋皱和流痕等缺陷。 4.8.3 插件的插拔性能 设备中插件结构的装置中插件应插拔灵活、互换性好。 4.9 安全要求 4.9.1 一般安全要求 一般安全要求如下: a) 设备 不应危及人身和财产的安全; b) 设备 的安全要求不涉及功能特性; c) 从 设备 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下,使设备由着火、电击产生的危险或对用户的伤害降至最少; d) 与 设备 一起使用和试验的辅助器件,除与设备具有相同的安全要求外,应
18、符合相应的附加安全要求; e) 设备 中的接地首先要满足保障人身安全要求,其次考虑减少干扰的影响; f) 在 设备 正常工作条件下,设备安全不应受到削弱; g) 设备 所使用的元件与安全相关的设计和应用应符合 GB 14598.27 2008中 8.3的要求; h) 电气端子和连接点的设计应使设备在其寿命期间保持预期的可靠性,应能承受运行中通常遇到的条件; i) 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; j) 与 通信网络 连接端口的 安全性能应符合 IEC 62151:2000的要求。 4.9.2 外壳防护( IP 代码) 设备外壳各部分防护应满足表 IP 20的要求。
19、 Q/GDW11596 2016 6 4.9.3 可燃性及防火 设备所使用的绝缘材料和元件的可燃性等级应符合 GB 14598.27 2008中 7.5的规定。设备的防火外壳应符合 GB 14598.27 2008中 7.9的规定。 4.9.4 保护联结阻抗 为了防止电击伤害,设备的外壳、柜应实现导电性互连,并可靠接地。设备的外露可导电部分与保护接地端子之间的电阻不应超过 0.1 ,并应符合 GB 14598.27 2008中 10.5.3.4的规定。 4.9.5 安全标志 设备应具有安全标志,所采用的安全标志应符合 GB 14598.27 2008中 9.1的规定。 5 功能要求 5.1 接
20、口信号 5.1.1 接口类型 光接头类型: ST。 波长: 820nm。 5.1.2 换流器控制单元输出到阀控设备的信号 换流器控制单元输出到阀控设备信号如下: a) 触发 控制信号( FCS): 1) 控制系统根据 12 脉动换流阀电压状态和触发角度,输出 12 路触发控制信号 FCS 到阀控设备,每 1 路信号对应一个阀臂的触发控制,触发控制信号宽度为 120(约 6.6ms); 2) 采用光调制信号,频率为 1 MHz 频率时,表示该信号有效; 3) 阀控设备在换流器充电信号有效期间,对 FCS 信号进行监视,该信号通道故障,阀控设备输出报警事件,并将本系统就绪信号置为无效状态,申请系统
21、切换; 4) 旁通信号有效期间,阀控设备停止丢失 FCS 信号的监视功能。 b) 换流器充电信号 (Energized): 1) 换流器充电信号 , 表示合上交流侧断路器且换流器电压满足换流阀自检的要求; 2) 该信号采用光调制信号, 1MHz 表示换流器已充电, 10kHz 表示换流器未充电。 c) 换流阀解锁信号 (DBLK): 1) 表示换流阀的解锁或闭锁,阀控设备收到此信号后,根据 FCS 信号输出触发脉冲到 阀电子电路 ,由 阀电子电路 控制触发晶闸管; 2) 采用光调制信号, 1MHz 表示系统解锁, 10kHz 表示系统闭锁。 d) 逆变模式控制信号 (INV_Ind): 1)
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