Q GDW 10491-2016 特高压直流输电换流阀技术规范.pdf

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1、 特高压直流输电换流阀技术规范 Technical specification for UHVDC Converter Valve 2017 - 10 -17 发布 2017 - 10 - 17 实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 10491 2016 代替 Q/GDW 491 2010 Q/GDW 10491 2016 I 目 次 前 言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 使用条件 . 2 4.1 一般使用条件 . 2 4.2 特殊使用条件 . 2 5 技术参数和性

2、能要求 . 2 5.1 总则 . 2 5.2 主要元件 . 2 5.3 冗余度 . 3 5.4 机械性能 . 3 5.5 电气性 能 . 4 5.6 阀电子电路功能要求 . 5 5.7 换流阀阀塔水路系统要求 . 5 5.8 防火设计要求 . 6 5.9 预防接头发热要求 . 7 5.10 阀控系统 . 7 5.11 阀避雷器 . 9 5.12 铭牌 . 9 6 试验 . 9 6.1 型式试验 . 9 6.2 例行试验 . 16 6.3 抽样试验 . 17 6.4 长期老化 试验 . 17 6.5 设备现场试验 . 17 6.6 阀控系统与换流站控制保护系统联调试验 . 17 6.7 阀冷系统

3、工厂联调试验 . 17 7 其它要求 . 18 7.1 提交的技术数据和信息 . 18 7.2 质量及设计寿命 . 18 7.3 尺寸和重量 . 18 7.4 包装和运输 . 18 7.5 存储要求 . 18 7.6 安装 . 18 Q/GDW 10491 2016 II 7.7 备品备件 . 18 7.8 专用工具和仪表 . 18 附录 A（资料性附录） 换流阀设备技术响应要求 . 19 附录 B（资料性附录） 阀控信号配置 . 26 附录 C（资料性附录） 备品备件 . 28 附录 D（资料性附录） 专用工具和仪器仪表 . 29 编制说明 . 30 Q/GDW 10491 2016 III

4、 前 言 为规范 1100kV 及以下特高压直流输电换流阀设计、制造、试验及维护，制定本标准。 本标准代替 Q/GDW 491 2010 高压直流输电换流阀技术规范 ，与 Q/GDW 491 2010相比，主要技术性差异如下： 标准名称 由 高压直流输电换流阀技术规范 更改为 特高压直流输电换流阀技术规范； 增加了第 5 章节 中 “其他元件要求”、“换流阀阀塔水路系统要求”、“ 预防接头发热 要求”和“阀控系统”； 修改了第 1 章节适用范围“本标准适用于国家电 网公司 1100kV 及以下直流输电系统采用空气绝缘、水（液体）冷却的悬吊式户内晶闸管换流阀设备”； 修改了 原第 4 章节的“使

5、用条件分类”为“ 一般使用条件”和“特殊使用条件”； 删除了原第 3 章节全部内容； 删除了原第 6 章节的“冷却系统”部分。 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：许继集团有限公司。 本标准主要起草人： 姚为正、胡四全、 范彩云、董朝阳、李娟、肖晋、刘堃、李旭升。 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 10491 2016 1 特高压直 流输电换流阀技术规范 1 范围 本标准规定了 高压 直流输电用 晶闸管 换流阀的使用条件、技术参数 、 性能要求、试验及其他要求 。 本标准适用于国家电网公司 1100k

6、V及以下直流输电系统采用空气绝缘、水（液体）冷却的悬吊式户内晶闸管换流阀设备。 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 13498 高压直流输电术语 GB/T 16927.1 高压试验技术 第一部分：一般试验要求 GB/T 20989 高压直流换流站损耗的确定 GB/T 20990.1-2007 高压直流输电晶闸管阀 第 1部分：电气试验 GB/T 20992 高压直流输电用普通晶闸管的一般要求 GB/T 21420 高压直流输电用光控晶闸管的一般

7、要求 GB/T 22389 高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器导则 GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 Q/GDW 111 直流换流站高压直流电气设备交接试验规程 IEC 60700-1 高压直流 (HVDC)输电用晶闸管阀 -第 1部分 :电气试验 （ Thyristor valves for high voltage direct current (HVDC) power transmission - Part 1: Electrical testing） IEC 60071-5 绝缘配合 第 5部分 高压直流 换流站过电压与绝缘配合程序 （ Insulation c

8、o-ordination - Part 5: Procedures for high-voltage direct current converter stations） ANSI/UL-94 设备和器具部件塑料材料可燃性试验判据 （ The standard for safety of Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances testing） 3 术语和定义 GB/T 13498和 IEC 60071-5界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 （冗余度）冗余晶闸管级 （ Redunda

9、ncy） redundant thyristor levels 每个阀中应按规定增加一些晶闸管级，作为两次计 划检修之间 12个月的运行周期中损坏元件的备用。这些按规定增加的超过单阀允许最小晶闸管级数的晶闸管级，通称为（冗余度）冗余晶闸管级。 Q/GDW 10491 2016 2 3.2 阀基电子单元 valve base electronics; VBE 处于地电位，是控制系统和换流阀之间的控制设备，根据控制系统的指令触发换流阀，并监视换流阀的状态 ， 又称阀控系统。 4 使用条件 4.1 一般使用条件 换流阀的设计应确保可在下述条件下安全可靠运行： a) 全封闭户内，微正压，带通风和空调；

10、 b) 海拔不超过 1000m； c) 长期运行温度范围： 10 50； d) 最高温度： 60； e) 最 低温度： 5； f) 长期运行湿度： 50%RH； g) 最大湿度： 60%RH； h) 最大地震基本烈度： 8 级； i) 系统额定频率： 50Hz。 4.2 特殊使用条件 特殊使用条件下的大气修正依据 GB/T 20990.1 2007和 GB/T 16927.1的要求进行，并与业主最终协商确定。 5 技术参数和性能要求 5.1 总则 5.1.1 换流阀应为空气绝缘、水（液体）冷却的户内式悬吊晶闸管换流阀，外绝缘爬距应不小于 14mm/kV（按最高直流电压计算）。 5.1.2 换流

11、阀应设计成故障容许型。换流阀不仅应具有承受正常运行电压和电流的能力，而且还应具 有承受由于阀的触发系统误动或站内各部分故障或交流系统故障造成的冲击电压和电流的能力。 5.1.3 换流阀应结构合理、运行可靠、维修方便。 5.1.4 换流阀应采用低噪声元件。 5.1.5 换流阀内各元件均应采用具有成熟运行经验的产品；各元件选型时，应考虑足够的设计裕量，确保元件在各种严酷工况下都可安全可靠运行，不会因过压或过流造成失效；在内水冷系统流量低的情况下，阀组件元件选型应能承受不少于 10s的耐受能力。 5.1.6 元件宜考虑防火及防爆要求，避免某一元件故障对其它元件造成损伤。 5.1.7 各种绝缘件 应避

12、免因电晕放电而导致的老化，应尽可能使用抗电晕放电的材料。在容易受电晕放电的影响而产生老化的各种绝缘件附近，应保证不会有此类电晕放电发生。 5.1.8 与冷却水接触的各种材料表面的腐蚀和老化必须减至最小，应保证晶闸管换流阀至少 40年的设计寿命。 Q/GDW 10491 2016 3 5.2 主要元件 5.2.1 晶闸管元件要求 晶闸管元件是换流阀设备的核心部件， 光电触发晶闸管及光直接触发晶闸管 均可采用。应满足下述要求： a) 晶闸管应符合 GB/T 20992 或 GB/T 21420 的规定； b) 同一单阀的晶闸管应采用同一供应商的同型号产品，不可混装； c) 晶闸管元件的各种特性应

13、满足换流阀的技术要求和可靠性要求； d) 每只晶闸管元件都应具有独立承担额定电流、过负荷电流及各种暂态冲击电流的能力； e) 每只晶闸管元件都应单独试验并编号，并提供相应的试验记录以供追溯； f) 每只晶闸管出厂试验都需进行高温阻断试验。 5.2.2 其他元件要求 换流阀内各元件均应采用具有成熟运行经验的产品，并考虑各种工况下都可安全可靠运行，其中阻尼电容、饱和电抗器及阻尼电阻的要求如下： a) 阻尼电容应选择自愈干式电容，金属外壳封装，内充不易燃烧气体作为电介质，并具有防爆设计； b) 饱和电抗器的线圈应采用冷却水直接冷却。连接排应直接焊接在其进 出金属水管上，以利于接头的散热； c) 阻尼

14、电阻应采用大功率无感电阻，应满足现场阀冷却系统故障起动跳闸试验的要求。 5.3 冗余度 5.3.1 每个阀中冗余的晶闸管级数应大于计划检修期间可能损坏的晶闸管级数。 5.3.2 冗余度的确定应遵守下述原则： a) 在两次计划检修之间的 12 个月运行周期内，每站冗余晶闸管级全部损坏的单阀数量不超过 1 个，并且损坏的晶闸管级不得超过晶闸管总数量的 0.6%。该规定的条件是在此运行周期开始时没有损坏的晶闸管元件，在运行期间内不进行任何晶闸管元件更换 。 b) 各阀中的冗余晶闸管级数应不小于 12 个月运行周期内损坏的晶闸管级数的期 望值的 2.5 倍，也不应少于每阀晶闸管级数总数的 3%，且单阀

15、冗余晶闸管级数不应少于 3 级。 5.3.3 晶闸管损坏级数的期望值应在晶闸管元件和相关元件 额定运行工况下的损坏率估计值的基础上，按独立随机损坏模型进行计算。晶闸管元件及相关元件的损坏率估计值应根据同类应用条件下同类设备的运行经验选取。 5.3.4 阀塔应配备一定数量的备用光纤，每单阀不同型号光纤备用数量不少于 1 根。 5.4 机械性能 Q/GDW 10491 2016 4 5.4.1 换流阀的机械结构应合理，便于组装和检修，应满足抗震要求，并考虑检修人员到阀体上工作时所产生的应力，以及由于各种故障或控制 /保护系统动作或误动作产生的电动力。 5.4.2 换流阀应采用组件式设计，部件要易于

16、更换。 5.4.3 阀塔内的光纤应布置在光纤槽内，光纤槽的布置应便于光纤的连接和更换，同时应避免安装时对光纤造成机械损伤。 5.4.4 换流阀的结构应能保证泄漏出的冷却液体离开带电部件，流至一个检测器并报警，而不会造成任何元件的损坏。 5.5 电气性能 5.5.1 电压耐受能力 5.5.1.1 换流阀应能承受正常运行电压以及各种过电压。可以采用晶闸管串联的方式使换流阀获得足够的电压承受能力。 5.5.1.2 换流阀的支承结构、多重阀单元和单阀具有足够的交直流电压和操作、雷电、陡波冲击电压的耐受能力，且电晕及局部特性在规定范围内。在各种过电压 (包括陡波前冲击电压 )下，沿晶闸管元件串（包括饱和

17、电抗器）的电压分布应使得加于阀内任何部件上的电压不超过其耐受能力。 5.5.1.3 设计中应充分考虑冲击电压条件下晶闸管级的电压不均匀分布的影响。 5.5.1.4 设计还应考虑过电压保护水平的分散性以及阀内其它非线性因素对阀的耐压能力的影响。 5.5.1.5 在所有冗余晶闸管级数都损坏的条件下，单阀和多重阀的绝缘应具有以下安全系数： a) 对于操作冲击电压，超过避雷器保护水平的 10% 15%； b) 对于雷电冲击电压，超过避雷器保护水平的 10% 15%； c) 对于陡波头冲击电压，超过避雷器保护水平的 15% 20%。 5.5.1.6 在最大 设计结温条件下，当逆变侧换流阀处在换相后的恢复

18、期结束时，阀应能耐受相当于保护触发电压水平的正向暂态峰值电压。 5.5.2 电流耐受能力 5.5.2.1 换流阀应具有承担额定电流、过负荷电流及各种暂态冲击电流的能力。换流阀在最小功率至 2h 过负荷之间的任意功率水平运行后，不投入备用冷却时至少应具备 3s 暂时过负荷能力。主回路中不宜采用晶闸管元件并联的设计。 5.5.2.2 对于由故障引起的暂态过电流，换流阀应具有带后续闭锁的短路电流承受能力： a) 对于运行中的任何故障所造成的最大短路电流，换流阀应具备承受一个周波短路电流的能力，并在此之后立即出现的最大工频过电 压作用下，换流阀应保持完全的闭锁能力，以避免换流阀的损坏或其特性的永久改变

19、。 Q/GDW 10491 2016 5 b) 计算过电压所采用的交流系统短路水平与计算过电流时所采用的交流系统短路水平相同，计算中不考虑冗余晶闸管级，并且晶闸管结温为最大设计值。 5.5.2.3 对于由故障引起的暂态过电流，换流阀应具有不带后续闭锁的短路电流承受能力： a) 对于运行中的任何故障所造成的最大短路电流，若在过电流之后不要求换流阀闭锁任何正向电压，或者出现了闭锁失败，则换流阀应具有承受 3 个周波短路电流的能力。故障前换流阀的状态与第 5.5.2.2 a） 条 中所规定的相同。 b) 换流阀应能承受两 次短路电流冲击之间出现的反向交流恢复电压，其幅值与最大短路电流同时出现的最大暂

20、时工频过电压相同。 5.5.2.4 换流阀应具有附加短路电流的承受能力：当一个单阀中所有晶闸管元件全部短路时，其它两个单阀将向故障阀注入故障电流，在最恶劣的工况下，故障阀中流过的电流可能大于第 5.5.2.2 a） 条 中所描述的最大单波过电流水平。此时该故障阀内的电抗器和引线应能承受这种过电流产生的电动力。 5.5.3 交流系统故障下的运行能力 换流阀应具备下述交流系统故障下的运行能力： a) 在交流系统故障使得在换流站交流母线所测量到的交流电压值大于正常电压的30%，但小于极端最低持续运行电压并持续长达 1 秒的时段内，直流系统应能持续稳定运行，在这种条件下所能运行的最大直流电流由交流电压

21、条件和晶闸管阀的热应力极限决定。一般应给出直流电压分别降至 40%、 60%和 80%时所能达到的最大直流电流。 b) 在发生严重的交流系统故障，使得换流站交流母线交流电压跌落至额定值的 30%或低于 30%时，换流阀应维持触发能力 1 秒。如果可能，应通过继续触发换相的换流阀以维持直流电流以某一幅值运行，从而改善高压直流系统的恢复性能。当需闭锁换流阀并投旁通对时，换流阀应能在换流站交流母线三相整流电压恢 复到正常值的40%之后的 20ms 内解锁。 5.6 阀电子电路功能要求 5.6.1 晶闸管触发功能 5.6.1.1 在一次系统正常或故障条件下，触发系统都应能按照本标准的规定正确触发晶闸管

22、。 5.6.1.2 无论以整流模式还是以逆变模式运行，当交流系统故障引起换流站交流母线电压降低并持续相应时间，紧接着这类故障清除及换相电压恢复时，所有晶闸管级触发电路中的储能装置应具有足够的能量持续向晶闸管元件提供触发脉冲，使得换流阀可以安全导通。不允许因储能电路需要充电而造成恢复的任何延缓。 5.6.1.3 交流系统故障母线电压降及持续的对应时间如下： a) 交流系统单相对地故障，故障相电压降至 0，持续时间至少为 0.7 秒； b) 交流系统三相对地短路故障，电压降至正常电压的 30%，持续时间至少为 0.7 秒； c) 当交流系统三相对地金属短路故障，电压降至 0，持续时间至少为 0.7

23、 秒。 5.6.2 晶闸管级监测功能 Q/GDW 10491 2016 6 换流阀的设计应具有晶闸管等关键元件的状态监测功能，应能在不外加任何专用工具的情况下，直接向阀控系统上报故障信息，阀控系统进一步向后台显示故障位置和数量信息。晶闸管级状态监视一般包括对晶闸管等元件损坏、过电压保护、反向恢复期 dv/dt保护、光通道检测等保护动作信息的监视。 5.6.3 晶闸管级保护功能 除直流控制保护系统对换流阀 保护功能外，换流阀内每一晶闸管级都应具有保护功能，对晶闸管进行过电压保护、反向恢复期保护等，保证在各种运行工况下晶闸管阀不受损坏。换流阀的设计中应允许晶闸管级在保护性触发持续动作的条件下运行，

24、但在某些故障条件下不能误动作，如交流系统故障后的甩负荷工频过电压等，换流阀的保护触发不能因逆变换相暂态过冲而动作，且不能影响此后直流系统的恢复。此外，在正常控制过程中的触发角快速变化不应引起保护触发动作。 5.7 换流阀阀塔水路系统要求 换流阀阀塔水路系统应满足如下要求： a) 阀塔水冷系统的设计应尽量减少接头的数量，并采用高可靠性 的连接方式 。 b) 更换晶闸管元件时不需解开冷却管路，更换其它元件或晶闸管组件时，解开的接头数目应尽量少 。 c) 优先选用大管径冷却管路 。 d) 连接晶闸管散热器、阻尼电阻、电抗器等组件的分支水管连接应选用螺纹方式连接，避免使用双头螺柱连接 。 e) 管路材

25、质应选用国际主流的耐高温、耐高压的 PVDF 材料，选用性能优良的密封垫圈 。 f) 与冷却水接触的各种材料表面不能发生腐蚀，金属材料应采用不锈钢等耐腐蚀材料，各种材料的老化速度应保证至少 40 年的设计寿命，在设计寿命期内应免维护； g) 管道应在工厂预制，现场组装，管道之间采用法兰连接，不允许现场 焊接 。 h) 换流阀塔内所采用的冷却水管在出厂阶段、组件安装阶段及现场安装调试期间都应进行加压试验 。 i) 水路合适位置设置电极，用以固定冷却液的电位 。 j) 设计时应考虑水管布置，避免与其它硬物有接触经振动产生磨损。如无法避免，应采取包护措施 。 k) 安装和装配过程中，应加强水管接头的

26、工艺检查，确保水管接头按力矩要求螺丝紧固，焊接缝隙对接到位，厚度均匀 。 l) 对螺纹接头、活接接头，应用记号笔做好标记 。 m) 验收时应进行静态打压试验 ， 打压试验中对接头进行渗水检查 。 n) 局部的泄漏不会降低阀的可用率，当出现灾难性的泄漏时，应采取相应措施以防止阀 的损坏。为监测阀塔漏水状况，阀塔应设置漏水检测装置，漏水检测装置可依据漏水情况发出报警信号， 但 发出报警信号时，漏水监测装置的报警信号不能直接产生跳闸请求信号。 5.8 防火设计要求 Q/GDW 10491 2016 7 晶闸管阀在设计、制造、安装上应能消除任何原因导致的火灾以及火在阀内蔓延的可能性： a) 运行过程中

27、阀厅温度可升至 60，换流阀设计时应充分考虑阀的整体散热，避免产生局部热量集中情况。阀内元件在各种稳态运行条件下最高温度应低于 90。阀内所有元件额定值的选择都要从热性能和电气性能两方面考虑 。 b) 阀内的非金属材料应是阻燃的，并具有自熄灭性能，材料应 符合 UL94 V-0 材料标准。所有的塑料中应添加足够分量的阻燃剂，如三氢化铝（ ALH3），但不应降低材料的其它必备的物理特性，如机械强度和电气绝缘特性。由于卤化溴燃烧后产生的物质具有高度的腐蚀性和毒性，不允许采用这种物质作为填充物 。 c) 非金属材料应按照美国材料和试验协会（ ASTM）的 E135-90 标准进行燃烧特性试验。试品应

28、与实际的换流阀部件相同，试品的摆向（水平垂直）必须反映部件在换流阀内的实际摆向，而用于试验的热量应与极大火灾，如由多重阀单元 (MVU)闪络的巨大能量导致的火灾等效。试验结果应包含点燃时 间、比热值、特定的熄灭区域和燃烧有效发热 。 d) 换流阀内应采用无油化设计 。 e) 换流阀设计应考虑尽量减少电气连接点的数量，每个电气联接应牢固、可靠，避免产生过热和电弧（例如均压电极不应采用弹簧等电位方式连接），在能够采用焊接连接的地方尽量采用焊接方式，减少螺钉连接的数量，避免因螺钉连接不牢固而产生放电引起火灾；设计阶段，应依据连接位置及受力方式，采用各种防松措施（如机械防松、涂螺纹紧固胶及采用自锁钢丝

29、螺套等） 。 f) 在相邻的材料之间和光纤通道的内部应设置阻燃的防火板，或采用其它措施，阻止火灾在相邻绝缘材料之间以及光纤通 道内的横向或纵向蔓延。阀内所采用的防火隔板布置要合理，避免由于隔板设置不当导致阀内元件过热 。 g) 晶闸管电子单元设计要合理，避免产生过热和电弧。应使用安全可靠的、难燃的元件，元件参数的选择要保留足够的裕度。各元器件之间的连接要牢固、可靠，以防产生过热和电弧。晶闸管电子单元中不允许有高压部件，不允许采用电解电容做为取能回路的储能元件 。 h) 在晶闸管电子单元的设计中，应考虑其中单一电路元件击穿或开路等各种情况下，均不会导致电路板上其他任何元件产生过热的情况发生，以避

30、免由于电子元件质量问题引起更大事故的隐患 。 i) 冷却系统应 安全可靠，避免因漏水、堵塞及冷却系统腐蚀等原因导致的电弧和火灾。 5.9 预防接头发热要求 应充分考虑换流阀设备长期运行时连接端子板的发热问题，并采取有效措施防止设备端子板的过热。计算设备端子板面积时至少应按照换流阀额定电流下相应位置电流的有效值，并尽量增大裕度，设计时应尽可能增大有效接触面积。 设备端子板有效载流部分的电流密度及相关要求如下： a) 额定电流 2000A 时，使用无镀层铜接头的电流密度不大于 0.1A/mm2,使用无镀层铝接头的电流密度不大于 0.078A/mm2。 b) 载流接头接触面两侧 宜 为同样材质 ，

31、防止不同材料接触产生电化学腐蚀 。 Q/GDW 10491 2016 8 c) 载流接触面应采用 高强度的螺栓紧固，以确保整个接触面压紧且受力均匀 。 d) 现场安装时要严格安装工艺质量控制，安装前明确主通流回路接头的安装工艺，对施工单位进行培训和过程管控。安 装结束后，对每个接头进行力矩和直阻测量并作为初始值存档，阀厅内设备接头直流电阻不超过 10。 5.10 阀控系统 5.10.1 阀控系统总体要求 5.10.1.1 阀控系统功能要求 换流阀的控制、监视及保护必须满足直流控制保护系统的要求，必须功能正确、完备，可靠性高。总体要求如下： a) 直流控制保护系统与阀控系统间的信号交换应通过光缆

32、 /电缆和总线形式进行 。 b) 控制保护与阀控接口应按照特高压直流工程换流站设备通用二次接口规范 直流控制保护 -换流阀部分进行设计 。 c) 阀控系统应提供测试接口，用于进行 VBE 与换流站控制保护系统之间以及 VBE 与晶闸管控制单元之 间的信号测试 。 d) 阀控系统应具备试验模式。在换流阀检修状态下，由阀控系统通过试验模式向晶闸管发出触发脉冲对晶闸管进行测试，并监视触发与回报信号 。 e) 每套阀控系统应由两路完全独立的电源同时供电，同时工作电源与信号电源分开，一路电源失电，不影响阀控系统的工作 。 f) 一个 12 脉动换流器配置一套阀控系统。 5.10.1.2 阀控系统信号配置

33、要求 直流控制保护系统与阀控系统均应为双重化设计，极控系统与阀控系统之间的信号交换仅在对应的冗余系统之间进行，即极控系统 A与阀控系统 A进行信号交换，极控系统 B与阀制系统 B进行信号交换，信号连接配置见图 B.1。 5.10.2 控制功能要求 阀控系统应保证换流阀在一次系统正常或故障条件下均能正确工作，在任何情况下都不能因为阀控系统的工作不当而造成换流阀的损坏： a) 控制参数和控制精度应满足系统设计的要求 。 b) 在交流系统故障期间，阀控系统应能维持换流阀的触发，或在故障清除瞬间保证直流系统的恢复，并在所规定的时间内恢复直流系统的输送功率，以降低交流系统的恢复过电压并改善系统稳定性 。

34、 c) 当直流通信系统 (如果有 )完全停运时，控制系统也应能对换流阀实施有效的控制，不能因为控制不当而对直流系统在上述交流系统故障期间的性能和故障后的恢复特性产 生任何影响 。 d) 阀控系统应能接收直流控制保护系统发出的并行控制脉冲，并能实时向直流控制保护系统提供阀的开通或关断状态 。 e) 阀控系统应实现完全冗余配置，对除触发板卡和光接收板外的其它板卡应能够在换流阀不停运的情况下进行故障处理。处于跳闸回路或具备控制功能的板卡应可以自检并能产生报警信息 。 Q/GDW 10491 2016 9 f) 对阀控系统在发出的跳闸请求，控制保护在执行前应先进行切换，阀控系统应能配合控制保护完成系统

35、切换要求。当阀控系统的备用系统状态正常，在收到极控的主备切换命令后，阀控系统将备用系统切换为值班系统，其切换时间应小于 1ms。 5.10.3 监视功能 要求 5.10.3.1 状态实时监视 阀控系统应具备换流阀及阀控系统的监视功能，应能实时监视阀控系统及换流阀的工作状态，并能通过总线上传故障位置及故障类型。阀控系统应具备下述状态实时监视功能： a) 晶闸管状态监视：应能实时监视每个晶闸管级的状态； b) 保护性触发监视：应能监视每个晶闸管级的保护性触发动作； c) 漏水检测功能：应能准确监视阀塔底部漏水检查装置的检查信号； d) 避雷器动作监视：应能接收阀避雷器动作的监视光信号 。 5.10

36、.3.2 状态录波监视 阀控系统应具备内置接口信号录波功能，录波启动由控制系统触发，录波信号至少应包含阀控系统与控制系统的接口信 号，具体录波信号列表 参 见附表 B.1。 5.10.4 保护功能要求 换流阀配置的保护不能与控制保护系统保护重叠，降低保护误动可能性。阀控系统应在下述工况下，输出报警事件或跳闸请求信号： a) 晶闸管故障时，输出报警事件； b) 故障晶闸管数量超过单阀晶闸管冗余数时，输出跳闸请求信号； c) 晶闸管保护性触发动作时，输出报警； d) 单阀内多个晶闸管保护性触发动作，动作数量超过工程要求数量时，输出跳闸请求信号； e) 阀塔漏水检测功能应至少设置 2 级报警，监测到

37、阀塔漏水时，只输出报警事件，不输出跳闸请求信号。 5.10.5 阀控系统与控制系统的接口信号种类 控制保护系 统 PCP和阀控系统 VBE之间信号接口，分为光信号接口和电信号通信接口。光信号采用光纤传输， ST接口；电信号接口采用差分信号传输。 PCP与 VBE之间的接口信号应根据规定采用标准信号接口，具体信号见 附 表 B.2。 5.10.6 阀控系统与后台计算机通讯 阀控系统实时将换流阀状态和阀控系统状态上传控制保护系统后台，采用屏蔽电缆连接，通讯方式采用 PROFIBUS或 IEC 61850。 5.10.7 阀控系统与站控对时系统通讯 换流站对时系统实时将 GPS对时信息以 IRIG-

38、B（ DC）码形式输出到阀控系统，进行阀控系统对时，采用屏蔽电缆连接，其中 ： a) 通讯方式： RS-485/422； b) 数据格式： IRIG-B（ DC），符合 IEEE STD 1344-1995 规定。 Q/GDW 10491 2016 10 5.11 阀避雷器 避雷器是换流阀中过电压的主要保护装置，用于限制单次或重复的动态过电压峰值。应满足下述要求： a) 阀避雷器应采用无间隙金属氧化物避雷器，满足 GB/T 22389 相关要求 。 b) 考虑电压不均匀分布后，阀的触发保护水平应高于避雷器保护水平 。 c) 阀避雷器参数选择时应保证换流阀的各种运行工况下，不会导致阀避雷器的加速

39、老化或其它损伤，同时阀避雷器应在各种过电压条件下有效保护换流阀 。 d) 阀避雷器应具有记录冲 击放电次数功能。计数器的动作信号应通过 VBE 接口传输至直流控制保护系统。 5.12 铭牌 铭牌应包括以下内容： a) 标准代号； b) 制造厂名； c) 出厂序号； d) 制造年份； e) 额定频率； f) 额定电流； g) 电压等级； h) 阀塔总重量； i) 单阀晶闸管元件个数。 6 试验 6.1 型式试验 6.1.1 试验总则 换流阀试验总体说明如下： a) 应按本标准以及 GB/T 20990.1 2007 和 IEC 60700-1 要求，对晶闸管换流阀进行试验，并提供完整的试验报告。要求进行的试验应完全包括但不局限于本标准所规定的试验项目。如果本标准的要求与 GB/T 20990.1 2007 和 IEC 60700-1 的要求发生冲突，应以本标准为准 。 b) 换流阀型式试验既可在一