Q GDW 10662-2015 串联电容器补偿装置晶闸管阀试验规程.pdf

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1、 Q/GDW 106622015 代替Q/GDW 6622011串联电容器补偿装置晶闸管阀 试验规程 Testing specifications of thyristor valves for thyristor controlled series capacitors 2016 -12 -08 发布 2016 - 12 - 08 实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GD国家电网公司企业标准 Q/GDW 106622015 I 目 次 前 言 . . II1 范围 . . 12 规范性引 用文件 . . 13 术语和定 义 . . 14 一般要求 . . 35 试验条件 .

2、. 66 例行试验 . . 77 型式试验 . . 138 特殊试验 . . 159 试验规则 . . 1610 试验报告 . . 17 编制说明 . . 19Q/GDW 106622015 II 前 言 为规范串联电容器补偿装置晶闸管阀试验，制定本标准。 本标准代替 Q/GDW 6622011，与 Q/GDW 6622011相比，主要技术性差异如下： 修改了本标准引用的规范性引用文件； 修改了“4 型式试验、例行试验和选项试验的一般要求”为“4 一般要求” ； 修改了“选项试验”为“特殊试验” ； 修改了“出厂试验”为“例行试验” ； 修改了“4.5 试验条件”为“5 试验条件” ； 删除了

3、“4.5.1 通则” ； 修改了“4.5.3 试验温度、4.5.4试验湿度、4.5.5 试验大气压力”为“5.1 试验大气条件” ； 修改了“4.5.2 冗余晶闸管级试验要求、4.5.6 试验电压 、4.5.7 试验冷却系统、4.5.8 控制保护和监控系统、4.5.9 周围环境”序号为“5.2 冗余晶闸管级试验要求、5.3 试验电源、5.4试验冷却系统、5.5 控制保护和监控系统、5.6 周围环境” ； 增加了“4.3.1.1 阀结构绝缘强度试验” ； 增加了“4.4.1 型式试验目的” ； 增加了“4.4.2 特殊试验目的” ； 删除了“5 例行试验”悬浮段，并修改为“6 例行试验” ； 修

4、改了“5.5 例如监视和保护回路和整个阀或阀组件 ”为“6.5 如监视和保护回路以及整个阀或阀组件 ” ； 删除了“6 型式试验”悬浮段，并修改为“7型式试验” ； 修改了“8.2.5 型式试验合格的判定为型式试验中允许的元件失效数满足如下规定：”为“型式试验中允许故障的元件数量满足如下规定：”； 修改了“8.3 试验结果的文件要求”为“10 试验报告” ； 修改了“8.3.1 供方应提供全部型式试验的鉴定试验报告。”为“10.1.1 供方应提供全部型式试验的鉴定性试验报告。 本标准由国家电网公司运维检修部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位：国网智能电网研究院、中电

5、普瑞科技有限公司、国网冀北电力有限公司。 本标准主要起草人：赵东元、喻劲松、雷晰、燕翚、肖超、袁洪亮、李卫国、乔尔敏、胡晓、贾娜、周舟、康伟、刘智刚、蔚泉清、李甲飞、沈宇、张国亮。 本标准2011年10月首次发布，2015年12月第一次修改。 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/GDW 106622015 1 串联电容器补偿装置晶闸管阀试验规程 1 范围 本标准规定了晶闸管控制串联电容器补偿装置（简称 TCSC）晶闸管阀的型式试验、例行试验和特殊试验的规则。 本标准适用于 220kV500kV 电压等级输电线路串联电容器补偿装置晶闸管阀，其它电压等级可参照执行。 2 规

6、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 311.1 绝缘配合 第1 部分：定义、原则和规则（GB 311 .12012，IEC 6007 1-1:2011，NE Q） GB/T 311.2 绝缘配合 第 2 部分：使用导则（GB/T 31 1.22013，IEC60071-2:1996，MOD ） GB/T 6115.1 电力系统用串联电容器 第 1 部分：总则（GB/T 6115.12008，IE C 60143-1:2004，MOD） GB/T 73

7、54 局部放电测量（GB/T 7354-20 03，IEC 60270 :2000，IDT） GB/T 16927.1 高电压试验技术 第一部分： 一般定义及试验要求 （GB/T 16927.12011，IEC 60060-1:2010，IDT） GB/T 16927.2 高电压试验技术 第二部分：测量系统（GB/T 16927.22013，IEC 60060-1:2010，IDT） GB/T 209952007 输配电系统的电力电子技术 静止无功补偿装置用晶闸管阀的试验（IEC 61954:2013，MOD） DL/T 3662010 串联电容器补偿装置一次设备预防性试验规程 DL/T 10

8、10.42006 高压静止无功补偿装置 第 4 部分：现场试验 DL/T 12192013 串联电容器补偿装置 设计导则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 晶闸管级 thyrist or level 晶闸管阀的组成部分。由一个晶闸管或者多个同向或反向并联的晶闸管构成，包括其邻近的辅助电路和电抗器（如有） 。 GB/T 209952007，定义3.1 3.2 阀组件 valve s ection Q/GDW 106622015 2 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。 GB/T 209952007，定义3

9、.4 3.3 晶闸管阀 thyrist or valve 阀组件的电气和机械联合体，配有所有连接、辅助部件和机械结构，它可与串联电容器补偿装置每相的阀控电抗器相串联。 GB/T 3662010，定义 3.16 3.4 阀层 valve stack 阀组件的电气和机械联合体， 配有阀组件和机械结构。 它呈现与完整阀相同的电气特性和结构特性，但只具有其部分电压阻断能力和部分电气绝缘能力。数个阀层主电路电气串联，可构成完整阀。 3.5 阀结构 valve s tructure 安装阀晶闸管级的机械结构，对串补平台电位有适当的绝缘水平。 3.6 阀基电子单元 valve base electronic

10、s 处在地电位的用于 TCSC的控制系统与晶闸管阀接口的电子单元。 DL/T 1010.42006，定义3.9 3.7 冗余晶闸管级 redundant thy ristor levels 晶闸管阀中可从外部或内部被短接的最大晶闸管级数， 且应由型式试验证明其短接后不会影响阀的安全运行。如果故障晶闸管级数超过这个值，则应使阀停止工作，更换故障晶闸管，否则就要承受故障增大的风险。 GB/T 209952007，定义3.9 3.8 电压击穿保护 voltage bre ak-over（VBO） protection 晶闸管的一种过电压保护，当电压达到预定电压值时使之开通。 GB/T 2099520

11、07，定义3.10 3.9 控制角 control angle TCSC 电容电压过零开始到 TCSC 晶闸管阀电流开始导通时之间的用电角度表示的时间。 注1： 控制角也可以用TCSC的线路电流过零开始到晶闸管阀开始导通为止的用电角度表示的时间。 注2： 控制角也可以称为触发角。 3.10 导通角 conduction interval 一个工作周期内晶闸管阀导通状态下的用电角度表示的时间间隔部分 。 3.11 暂时过载 temporary overload 在工频频率和规定环境温度范围内，典型值为 30 min 的TCSC 短时过载能力。 3.12 Q/GDW 106622015 3 动态过

12、载 dynamic overload 在工频频率和规定环境温度范围内，典型值为 10 s 的TCSC短时过载能力。 3.13 线路电流 line current TCSC 的工频线路电流。 3.14 保护水平 protect ive level 电力系统故障时， 过电压保护装置即将动作和动作过程中出现在串联电容器组上工频电压的最大峰值。 注： 保护水平可用电容器组两端的实际电压峰值表示，也可用电容器组额定电压峰值为基准的标幺值p.u.表示。 3.15 区外故障 externa l fault 发生在装有串联电容器的被保护线路部分以外的故障。 DL/T 12192013，定义 3.24 3.16

13、 区内故障 interna l fault 发生在装有串联电容器的被保护线路部分的故障。 DL/T 12192013，定义 3.23 4 一般要求 4.1 试验分类 晶闸管阀的试验分为型式试验、例行试验和特殊试验三种，试验项目列于表1。 表1 试验项目 序号 试验项目 试验条号 试验对象 型式试验 例行试验 特殊试验a) 外观检查 5.1 阀或阀组件 b) 连接检查 5.2 阀或阀组件 c) 均压/阻尼回路检查 5.3 阀或阀组件 d) 耐压检查 5.4 阀或阀组件 e) 辅助部件检查 5.5 阀或阀组件 f) 触发检查 5.6 阀或阀组件 g) 阀冷却系统压力检查 5.7 阀或阀组件 h)

14、阀端对地绝缘强度交流电压试验 5.8 阀 i) 阀端对地绝缘强度雷电冲击试验 5.9 阀 j) 阀端间绝缘强度交流电压试验 5.10 阀 k) 阀端间绝缘强度操作冲击试验 5.11 阀 l) 运行工况模拟最小交流电压试验 5.12 阀或阀组件 Q/GDW 106622015 4 表 1（续） 序号 试验项目 试验条号 试验对象 型式试验 例行试验 特殊试验m) 运行工况模拟旁路试验（TPSC试验） 5.13 阀或阀组件 n) 运行工况模拟温升试验 6.1 阀或阀组件 o) 运行工况模拟周期触发及熄灭试验 6.2 阀或阀组件 p) 后续闭锁过电流试验 7.1 阀或阀组件 q) 无后续闭锁过电流试

15、验 7.2 阀或阀组件 注1： 试验项目为序号a)q)对应的试验项。 注2： 特殊试验是按买卖双方协议进行的附加试验。 4.2 试验对象 所描述的试验适用于阀或阀组件、 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、触发和监控电路中。为了验证阀的功能，其他设备如阀控制保护和阀基电子单元在阀试验中是必须的，但它们自身不是试验对象。 绝缘强度试验应在组装完整的阀上进行。而某些运行工况模拟试验既可在整个阀上进行，也可在规定的适当数量阀组件上进行，以验证阀设计满足规定的要求。可在阀组件上进行的试验项目见表 1。 除非另有规定，所有型式试验应在相同阀或阀组件上进行。 4.3 试验目的 4

16、.3.1 绝缘强度试验 4.3.1.1 阀结构绝缘强度试验 此项试验是为了验证阀对地电压耐受能力，阀端应短接。试验包括阀端对地的交流电压和雷电冲击试验。试验必须验证： a) 有足够的间隙防止闪络； b) 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，无击穿放电； c) 在交流情况下，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。 4.3.1.2 端间绝缘强度试验 此项试验是为了验证阀的设计满足阀端子之间耐受过电压能力。 试验包括阀端间的交流电压试验和操作冲击试验。试验必须验证： a) 足够的内部绝缘使阀能够耐受规定的电压； b) 在交流情况下，局部放电的起始

17、和熄灭电压应大于阀在稳态运行中出现的最高电压； c) 过电压保护触发系统(如果有)可按预设定值动作； d) 在运行条件下晶闸管有足够的 du/dt 能力。在大多数情况下，规定的试验足以满足要求，但在某些例外情况下可要求附加试验。 4.3.2 运行工况模拟试验 Q/GDW 106622015 5 此项试验是为了验证阀的设计在正常和异常重复情况以及在暂时故障情况下， 耐受电压电流联合应力的能力。试验必须验证，在规定的条件下： a) 在规定的阀运行模式下阀功能正常； b) 开通、关断时，电压电流应力都在晶闸管和其它内部电路允许范围内； c) 冷却量供应足够，晶闸管阀无组件过热； d) 阀有足够的过电

18、流和过电压耐受能力。 4.3.3 电磁干扰试验 此项试验是为了验证阀对于来自阀的内部和阀的外部电磁干扰所具有的抗干扰能力， 可在阀端间操作冲击试验过程中通过对阀的监测来验证。 4.3.4 例行试验 试验的目的在于检验制造正确性，例行试验必须验证： a) 用于阀体的全部材料、元件和组件装配正确； b) 阀设备的预期功能和预定的参数都在可接受范围之内； c) 晶闸管级和阀或阀组件应具备的电压耐受能力； d) 产品生产达到一致性和均匀性。 4.3.5 特殊试验 特殊试验是按买卖双方协议进行的附加试验，试验目的与 4.3.2 相同。 4.4 型式试验和特殊试验的原则 4.4.1 型式试验目的 此项试验

19、是为了检验晶闸管阀的设计是否符合标准要求的试验。型式试验采用以下原则： a) 如果可证明阀与以前试验的阀相似， 供方可提交任一份以前经证实的型式试验报告以取代型式试验，该报告至少要等同于合同规定要求； b) 除非另有规定，所有型式试验应在相同阀或阀组件上进行； c) 某些型式试验既可在完整阀上也可在阀组件上进行，见表 1； d) 对于在阀组件上进行的型式试验，试验的晶闸管级总数应不少于一台阀中晶闸管级的数量； e) 用于型式试验的阀或阀组件应先通过表 1 中例行试验项目 a)g)。在全部型式试验完成后，阀和阀组件应按表 1 中例行试验项目 a)g)验收准则再次检验； f) 试验选样应随机抽取；

20、 g) 绝缘强度试验按照 GB/T 16927.1 和GB/T 16927.2中适用的部分进行。 注： 如在绝缘强度试验程序末尾进行涉及局放测量的试验可增加试验的可信度。 4.4.2 特殊试验目的 此项试验是为了检验晶闸管阀的设计是否符合标准要求的试验。特殊试验采用以下原则： a) 如果可证明阀与以前试验的阀相似， 供方可提交任一份以前经证实的特殊试验报告以取代选项试验，该报告至少要等同于合同规定要求； b) 除非另有规定，所有特殊试验应在相同阀或阀组件上进行； c) 特殊试验既可在完整阀上也可在阀组件上进行，见表 1； d) 对于在阀组件上进行的特殊试验，试验的晶闸管级总数应不少于一台阀中晶

21、闸管级的数量； Q/GDW 106622015 6 e) 用于特殊试验的阀或阀组件应先通过全部例行试验。在全部特殊试验完成后，阀和阀组件应按表 1 中例行试验项目 a)g)验收准则再次检验。 5 试验条件 5.1 试验大气条件 试验大气条件为： a) 绝缘强度试验时阀的温度：除非另有规定，试验应在室内环境温度为 1535进行； b) 运行工况模拟试验时阀的温度：除非另有规定，试验应在实际运行中可能产生最高元件温度的条件下进行。如果一项试验需要验证阀中几个元件的最高运行温度，就可在该项试验的不同条件下进行； c) 试验湿度：除非另有规定，相对湿度应不大于 60%，试验时阀厅的绝对湿度在设计规定的

22、阀厅最大湿度和最小湿度范围内； d) 试验大气压力：试验时的大气压力范围应为 86 kPa106 kPa。 5.2 冗余晶闸管级试验要求 5.2.1 除非另有规定，在整个阀上进行的绝缘强度试验中，冗余晶闸管级应短接。 5.2.2 在运行工况模拟试验中，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， kn 按式(1)计算： totntrNkNN=（1） 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，包括冗余晶闸管级； Nr 阀的总的冗余晶闸管级数。 注： 若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

23、过应力。这时，可以在运行工况模拟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。 5.3 试验电源 工频试验电压应满足GB/T 16927.1的规定。 5.4 试验冷却系统 除非另有规定，试验时的水冷系统满足如下要求： a) 水电阻率：不小于 3.5Mcm； b) 进水温度：532； c) 进水压力：不小于 0.15MPa。 注： 本标准规定水冷却方式的试验条件，其它冷却方式可按阀设计要求进行。 5.5 控制保护和监控系统 控制保护和监控系统应具有串联电容器补偿装置规定的阀控制保护和监控功能。 5.6 周围环境 Q/GDW 106622015 7 应无剧烈的振动

24、和冲击。无爆炸危险的介质，周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘、表面涂覆层的介质和导电介质。 6 例行试验 6.1 外观检查 外观检查包括： a) 检查全部材料和部件没有损坏并且安装正确； b) 检查安装部件资料； c) 检查阀内部的空气间隙和爬电距离。 6.2 连接检查 连接检查包括： a) 检查全部载流主回路接线正确； b) 检查晶闸管紧固力； c) 检查接线端子的配线。 6.3 均压/阻尼回路检查 6.3.1 检查均压/阻尼回路的参数（电阻和电容） ，以保证电压在串联晶闸管上均匀分布。 6.3.2 相对额定值参数的偏差要求： a) 静态均压电阻阻值不超过5%，任意两晶闸管级的静态均压电

25、阻阻值的比不超过 15%； b) 阻尼电阻阻值不超过5%； c) 电容容值不超过5%。任意两晶闸管级的电容容值的比不超过 15%。 6.4 耐受电压检查 检查晶闸管级能否承受相应于阀所规定的工频最大值电压，耐受时间为 1min。 6.5 辅助设备检查 验证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组件的公共部件功能的正确性。 6.6 触发检查 触发检查包括： a) 验证晶闸管级的每个晶闸管对触发信号的响应正确； b) 每级晶闸管上施加的工频交流电压值为晶闸管级相应于阀设计所规定的试验电压值， 阀或阀组件应能正常触发，回报信号正常。 6.7 阀冷却系统压力检查 阀冷却系统压力检查包

26、括： a) 检查是否有泄漏； b) 在整个阀和全部分支中的流量是否充裕； c) 检查差动压力。 Q/GDW 106622015 8 6.8 阀端对地绝缘强度交流电压试验 6.8.1 试验目的 参见4.3.1.1。 6.8.2 试验值和波形 试验电压 Uts1和 Uts2均为 50Hz 的正弦波形。 Uts1为阀结构支撑绝缘子工频耐受电压值， Uts2可按式 （2）计算： dsmstskkUU =222（2） 式中： Ums 阀结构支撑最大重复运行电压峰值，包括熄灭过冲。典型值由容性运行模式下最大动态（10s）过载值或串联电容器的保护水平值得到； ks2 试验安全系数， ks2=1.2； kd

27、空气密度校正系数。 6.8.3 试验程序 试验的每个晶闸管级均应短接。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 Uts1和 Uts2。试验程序如下： a) 调节电压从 Uts1的 50升到 100，升压过程中记录局部放电起始电压； b) 保持 Uts1 1min； c) 降低电压到 Uts2，并维持 10 min，记录局部放电水平，然后降低电压到零。降压过程中记录局部放电熄灭电压； d) 在试验程序 c) 的最后1 min 记录的周期局部放电峰值应小于 50pC，或者在对阀内局部放电敏感的组件已经单独试验的条件下应小于 200pC； e) 局部放电起始电压和熄灭电压的测量应

28、按照 GB/T 7354 进行。起始电压和熄灭电压应不小于阀结构在稳态运行中出现电压的 1.1 倍，稳态运行电压为容性运行模式下最大暂时（典型值30min）过载值。 6.9 阀端对地绝缘强度雷电冲击试验 6.9.1 试验目的 参见4.3.1.1。 6.9.2 试验值和波形 试验的每个晶闸管级均应短接。采用标准 1.2 s /50 s 波形。 试验电压的峰值是与 GB/T 6115.1 中适合绝缘水平相当的标准雷电冲击耐受电压，即按 GB 311.1和 GB/T 311.2 对应的交流电压 1.2 UPL/ 2 ，但不应低于串联电容器组的额定电压峰值的 2.5/ 倍的雷电冲击电压峰值，或按绝缘子

29、的雷电冲击电压峰值，试验安全系数取 1.1。 6.9.3 试验程序 试验应分别将3次正极性和3次负极性雷电冲击施加到被短接的阀两端与地之间。 Q/GDW 106622015 9 6.10 阀端间绝缘强度交流电压试验 6.10.1 试验目的 参见4.3.1.2。 6.10.2 试验值和波形 试验电压 Utv1和 Utv2均为 50Hz 的正弦波形。 试验电压值 Utv1的确定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

30、发生的容性运行模式下最大瞬时过电压值确定。 Utv11、 Utv12和 Utv13分别按式(3)、式(4)和式(5)进行计算： 11 1112stvkUU= （3） 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； 12 2122stvkUU= （4） 式中： U2跨接在阀端间的避雷器(如果配备)的保护电压； ks12试验安全系数， ks12=1.1； 13 3132stvkUU= （5） 式中： U3在给定的容性运行模式下最严重动态(典型值 10s)过载条件下， 阀端间最大重复电压的峰值，包括熄

31、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，按买卖双方的协议，将1min 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最大可能持续时间的2倍，但总试验时间不短于1min。 试验电压 Utv2由式(6)确定： 2222mvstvUkU= （6） 式中： Umv2在规定的容性运行模式下最严重暂时过载运行条件下，阀端间最大重复电压的峰值，包括熄灭过冲，典型值为容性运行模式下最大动态(10s)过载值； ks2 试验安全系数， ks2 =1.2； Q/GDW 106622015 10 6.10.3 试验程序

32、 在规定的时间段内，阀两端施加规定的试验电压。阀的一端接地，短接冗余晶闸管级。试验程序如下： a) 调节电压从 Utv1的 50升到 100，升压过程中记录局部放电起始电压； b) 保持 Utv1 1min； c) 降低电压到 Utv2，维持 10 min，记录局部放电水平，然后降低电压到零。降压过程中记录局部放电熄灭电压； d) 在程序c) 的最后1 min 记录的周期局部放电峰值应小于 50pC，或者在对阀内局部放电敏感的组件已经单独试验的条件下应小于 200 pC； e) 起始电压和熄灭电压的测量应按照 GB/T 7354 进行。起始电压和熄灭电压应不小于阀在稳态运行中出现电压的 1.1

33、 倍，阀稳态运行电压为容性运行模式下最大暂时(典型值 30min)过载值。 若有 VBO 触发保护，它应在此项试验中不动作。 注： 对某些试验电压较高的阀，上述试验可能因试验设备条件限制而不能实现。在这种情况下，按买卖双方的协议，将阀端间交流电压试验按阀层逐层进行，阀层试验电压按该层在阀端间试验电压中所占比例部分，但要有附加的安全系数。 6.11 阀端间绝缘强度操作冲击试验 6.11.1 试验目的 阀端间绝缘强度试验的试验目的参见 4.3.1.2。 试验的另一个目的是验证阀对电磁干扰的不敏感度，作为电磁辐射结果，该项试验应验证： a) 不发生晶闸管误触发； b) 虚假的晶闸管级故障信息或错误的

34、信号不会通过阀电子单元传递给阀的控制和保护系统。 6.11.2 试验值和波形 6.11.2.1 试验波形 阀端间绝缘强度操作冲击试验采用标准的 250/2500 s 波形。 6.11.2.2 试验 1 若装有阀保护，试验验证阀保护触发系统在电压值达到试验电压时不动作。试验电压值 Utsv1可按式(7)计算： 1tsv s pfUkU= （7） 式中： Upf 在运行条件下，阀不发生保护触发系统动作时所必须耐受的冲击电压值。典型值为容性运行模式下的最大动态过载电压值或串联电容器的保护水平值； ks 试验安全系数， ks=1.05。 6.11.2.3 试验 2 试验验证阀绝缘水平和适用于阀保护设计

35、的阀保护触发系统的正确动作。 采用避雷器保护的阀，预期试验电压值 Utsv2可按式 (8)计算： 2tsv s cmsUkU= （8） Q/GDW 106622015 11 式中： Ucms避雷器保护水平； ks 试验安全系数， ks=1.1。 采用 VBO 保护的阀，预期试验电压值 Utsv2可按式 (9)计算： 2tsv s VBOUkU= （9） 式中： UVBO 当冗余晶闸管级一起运行时的最大 VBO 保护电压水平； 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保护 VBO 触发范围的上下限，并通过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

36、情况下重复此项试验。 注： 如果阀的正常触发电路不从主电路取能，则不需要进行上述附加的重复试验。 基于阀电流导数过电压保护的阀，试验电压值 Utsv2可按式 (10)计算： dtdistvsUkU/2= （ 10） 式中： Udi/dt 由 di/dt 过电压保护定义的阀最大峰值电压； ks 试验安全系数， ks=1.15。 6.11.2.4 试验 3 验证阀保护既不用避雷器、VBO，也不用 d i/dt 保护时的阀绝缘水平。试验电压值 Utsv2可按式(11)计算： 2tsv s cmsUkU= （ 11） 式中： Ucms 按 GB 311.1 可预见的操作冲击电压或按 GB/T 311.

37、2 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。 6.11.3 试验程序 对于阀端间操作冲击试验，阀的一端接地。在阀端间分别施加正负极性操作冲击各 3次。若不改变冲击发生器的极性，也可用单极性冲击发生器，通过改变阀端位置来完成。 在阀端间进行操作冲击试验时，通过监视阀以验证阀对电磁辐射的抗干扰能力。试验阀的空间布置应与实际运行时一致，被试阀的电子单元应加电，与试验阀交换信息所必需的阀基电子单元部分应包括在内。电磁干扰试验通过的判据是：没有虚假的触发信号或信息从阀传递到控制和保护系统。 试验 1试验 3 的试验程序根据设计规定确定

38、。特定的附加条件如下： a) 试验 1：当试验电压低于保护触发水平情况时，若阀中装有避雷器，阀保护触发系统的运行应考虑阀避雷器的作用。试验应在冗余晶闸管级短接的情况下进行。此项试验中任何保护或控制系统都不应使阀触发； b) 试验 2：阀保护触发系统运行，且试验电压高于保护触发水平情况时（若适用)，此时 VBO 触发基于单个晶闸管级电压的检测而动作，试验应在冗余晶闸管级运行的情况下进行。 Q/GDW 106622015 12 6.12 运行工况模拟最小交流电压试验 6.12.1 试验目的 验证 TCSC 阀的触发系统在规定的最小线路电流和容性运行模式下能正常运行，找出阀正常触发的最小交流电压值，

39、在该电压值下阀必须始终能正常触发。 6.12.2 试验值和波形 试验电压值为 50Hz 的正弦波形。 试验电压 Uf-min(阀触发的稳态电压)和 Up-min(阀稳态工频峰值电压)可由仿真计算确定，也可分别按式(12)和(13)计算确定： 4minmin)tan(cossin1sttotLfkNNICU =（12） 42min2min1)sin)tan(cos121sttotLpkNNICU +=（13） 式中： 试验电压工频角频率； C TCSC中 LC 支路的电容； IL-min 容性微调运行模式下最小连续线路电流，工频有效值； 容性微调运行最小线路电流下 TCSC 阀的半导通角，取最小

40、值 min； LC支路的自然频率与系统工频之比； ks4 试验安全系数， ks4=0.95。 6.12.3 试验程序 这项试验应在一个完整的阀或阀组件上进行。试验回路由一个工频电压源、试验对象和一个串联电抗组成。试验程序如下： a) 施加最小低电压 Uf-min于TCSC 阀，它必须保持可控并持续规定的试验时间 1min； b) 在容性模式下 min和 max间改变控制角 ； c) 重复 b)，连续或逐级地将电压降低到零或保护动作水平，以验证这种情况下不会对阀造成危害； d) 重复 b)，连续或逐级地将电压从零或保护动作水平升高到最小低电压 Uf-min，以验证这种情况下不会对阀造成危害； e

41、) 在程序 c)和 d)中均应测试阀的最低触发电压(阀触发电流正常的最小电压)和阀电子单元最低取能电压(阀电子回报正常的最小电压)。取二者的最大值，即为阀的最小交流电压。 注： 根据阀的设计，在每个欠电压步骤以后，为了补充门极功率，应返回最小稳态交流电压值。 6.13 运行工况模拟旁路试验 6.13.1 试验目的 试验验证阀旁路串联电容器组(简称TPSC 模式)时，阀电子单元取能的能力，以保证阀在 TPSC 模式下阀电子单元持续工作的可靠性。整个试验过程中阀必须始终能正常触发。 6.13.2 试验值和波形 Q/GDW 106622015 13 试验电压为 50Hz 的正弦波形。 试验电压范围为

42、 6.12.1 中测得的最小交流电压值和 Uf-min之间。 TPSC模式持续时间应大于线路故障切除时间。 6.13.3 试验程序 试验应在一个完整的阀或阀组件上进行。试验回路由一个工频电压源、试验对象和一个串联电抗组成，也可采用其它电路。试验程序为： a) 将电压施加在阀两端，触发阀使其触发角工作在容性微调运行模式下； b) 触发稳定后，调整触发角确保阀电流连续，并保持恒定不变。在 TPSC 模式下规定的持续时间内，阀端子间电压电流波形正常，阀电子回报(如果有)应正常。 在如上所述特定运行期间，所有的影响阀运行行为的辅助系统应投入运行。 7 型式试验 7.1 运行工况模拟温升试验 7.1.1

43、 试验目的 试验主要目的是说明最主要的发热部件的温升仍在规定范围内， 证明元件和材料在不同的稳态运行情况下，都不处于过热状态，并且冷却系统也是充裕的。晶闸管壳温及其与进水温度的温差应不超过规定的值，且在试验过程中阀始终能正常触发。 7.1.2 试验值和波形 试验电压为 50Hz 的正弦波形。试验电流 Ibppass可按式(14)计算： 65211ssLbppasskkICLI =（14） 式中： 试验电压工频角频率； L TCSC中 LC 支路的电感； C TCSC中 LC 支路的电容； IL TCSC旁路时最大暂时过载线路电流，工频有效值； ks5试验安全系数， ks5=1.05； ks6损耗校正系数。当旁路运行模式最大暂时阀损耗大于容性运行模式最大暂时阀损耗时ks6=1.0，否则 ks6为容性运行模式的最大暂时阀损耗除以旁路运行模式的最大暂时阀损耗。 7.1.3 试验程序 试验可以在一个阀或阀组件上进行。试验回路由一个工频电压源、试验对象和一个串联电抗组成。 对于最严酷的冷却条件、最小冷却水流量和最高进水温度，阀应承受电压电流应力产生的损耗，比规定的实际工况下损耗大 5%，