GB／T 32516-2016标准规范下载简介

GB／T 32516-2016 超高压分级式可控并联电抗器晶闸管阀.pdf

范围 规范性引用文件 术语和定义 系统组成 使用条件 5.1环境条件 5.2电气条件 5.3安装场所条件 5.4 其他使用条件 技术要求 6.1 一般要求 6.2 晶闸管阀性能要求 6.3 取能电抗器 6.4 过载能力 检验规则 7.1 检验类型 7.2 检验项目 7.3 检验说明 试验 8.1 绝缘强度试验 8.2 运行试验 包装、运输、贮存 9.1 包装… 9.2 运输 9.3 贮存· 附录A（资料性附录） 晶闸管阀试验参考公式

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国电力电子系统和设备标准化技术委员会（SAC/TC60)归口。 本标准主要起草单位：国网智能电网研究院、西安西电电力系统有限公司、许继集团有限公司、西安 电力电子技术研究所、华北电力大学、国网甘肃省电力公司、西安高压电器研究院有限责任公司。 本标准主要起草人：袁洪亮、蓝元良、赵刚、刘宁、张建、蔚红旗、郎平、尹忠东、智勇、杨晓辉

本标准规定了超高压分级式可控并联电抗器晶闸管阀的主要技术要求、检验规则、试验、包装、运输 和贮存等。 本标准适用于500kV、750kV电压等级输电系统中使用的分级式可控并联电抗器晶闸管阀，其他 电压等级输电系统中使用的分级式可控并联电抗器晶闻管阀（以下简称晶闸管阀）可参照执行。

下列术语和定义适用于本文件。 3.1 晶闸管级thyristorlevel 晶闸管阀的组成部分，主要由一对反并联的晶闸管构成，其中还包括晶闸管的辅助电路（触发、保 护、均压、阻尼回路等）。

下列术语和定义适用于本文件。 3.1 晶闸管级thyristorlevel 晶闸管阀的组成部分DL/T 468-2019 电站锅炉风机选型和使用导则，主要由一对反并联的晶闸管构成，其中还包括晶闸管的辅助电路（触发、保 护、均压、阻尼回路等）。 注： 改写 GB/T 13498—2007,定义 6.9.

分级式可控并联电抗器一次系统组成如图1所示。本标准涉及其主要部件（图1中点划线框内标 示的部分），包括晶闸管阀、旁路断路器、取能电抗器、避雷器和隔离开关。 分级式可控并联电抗器是可控并联电抗器的一种形式，其晶闸管阀采用无电流冲击的投切方式，工 作在全开通或全关断状态。根据系统要求，分级式可控并联电抗器可分别工作在不同的容量等级下，满 足系统无功补偿的要求。 分级式可控并联电抗器典型设计主要包含： a）在旁路断路器上串联取能电抗器，保证旁路断路器在旁路状态下阀满足取能工作条件； b） 分级式可控并联电抗器容量切换时，首先由阀控制导通，实现快速动作，随后旁路断路器再 动作； c）正常工作不发生容量切换时，旁路断路器闭合，承担长期工作电流。晶闸管阀仅在容量切换过 程中开通，且可采用空气自然冷却方式。

品在海拔1000m及以下使用。用于高海拔地区

5.1.2空气温度和湿度

分级式可控并联电抗器户外设备周围空气温度和湿度要 a）最高温度：45℃； b）最高日平均温度：30℃； c）最低温度：一40℃； d）相对湿度：≤85%。 晶闸管阀为户内设备，其周围空气温度和湿度要求为： 最高温度：40℃； 最低温度：0℃； 相对湿度：≤60%。 设备的温度类别应与安装运行地区的环境空气温度相适

耐受地震的能力：地震烈度8度

图1分级式可控并联电抗器一次系统接线图

直流电压应满足以下要求： a）额定电压：110V、220V； 电压波动：土10%； c)电压纹波因数:≤5%,

设备安装场所应满足以下要求： a）安装场所无剧烈机械振动和冲击，无火灾、爆炸危险的介质，无腐蚀、破坏绝缘的气体及导电介 质，无有害气体及蒸汽： b）设备不暴露在强电场和强磁场中； c）户内设备安装场所有具备除湿功能的空调系统； d）户外设备安装场所有防御雨、雪、风和沙的设施

设备安装场所应满足以下要求： a）安装场所无剧烈机械振动和冲击，无火灾、爆炸危险的介质，无腐蚀、破坏绝缘的气体及导电 质，无有害气体及蒸汽： b）设备不暴露在强电场和强磁场中； c）户内设备安装场所有具备除湿功能的空调系统； d）户外设备安装场所有防御雨、雪、风和沙的设施

如在与上述任一条件不符的特殊条件下使用时，可通过协商确

设备的一般要求如下： a）外观与结构： 1）晶闸管阀表面应无起泡、裂纹和流痕等缺陷； 2月 所有材料应有良好的抗腐蚀性能； 3）户外设备应有防紫外线老化措施； 4 晶闸管阀的结构设计和布局应满足抗震、便于巡视和维护的要求。 b 晶闸管阀应依据给定的各种稳态、暂态系统条件和性能要求设计，具备正常运行的能力，并能 承受系统故障和开关操作过程中的过电压和过电流冲击； 晶闸管阀应满足相应系统的绝缘配合要求，参见GB/T311.2中绝缘配合部分

6.2晶闸管阀性能要求

晶闸管阀至少应满足以下性能要求：

晶闸管阀至少应满足以下性能要求：

表1晶闸管阀器件主要技术参数

取能电抗器的绝缘水平应符合GB311.1的规定，其品质因数宜根据容量和形式通过技术经济 选定。 装设在严寒、高海拔、温热带等地区和污移、易燃、易爆等环境中的电抗器应满足相应的特殊要 取能电抗器电抗值大小选择应考虑晶闸管阀触发开通的取能要求。

晶闻管阅应满足在1.2倍额定电压下长期运行的要

晶闸管阅应满足在1.2倍额定电流下运行至少1：

晶闻管阀的检验分为型式试验、出厂试验。

晶闻管阀的检验项目见表2。

晶闸管阀的所有检验项目应依据以下原则进行： 接本标准和GB/T20990.1中的规定对晶闸管阀试验，并提供完整的试验报告。要求进行的 试验完全包括但不限于本标准规定的检验项目。 b 型式试验包括绝缘强度试验和运行试验。绝缘强度试验在一个完整的晶闸管阀上进行。运行 试验可在一个完整的晶闻闸管阀上进行，也可在适当数量的阀段上进行，但阀段上被试验的晶闸 管级总数不少于一个阀中晶闻管级的总数量。晶闻管阀的运行试验在绝缘强度试验之后 进行。 每项型式试验后，检查试验过程中是否有晶闸管或辅助器件损坏。在任何型式试验中充许 个晶闸管级损坏。如果某项型式试验项目之后发现有一个晶闸管级损坏，修复失效级，重复该 项试验。整个型式试验最多允许两个晶闸管级损坏。 在全部型式试验完成后，短路故障晶闻管级和其他故障晶闻管级的分布是随机的，无任何设计 缺陷的显示。 e） 在确定空气绝缘设备的试验电压时，考虑所在地的相对空气密度、阀厅的温升效应及大气压力 的变化，并选用对应的修正系数。 在所有绝缘强度试验中，穴余晶闸管级短接。运行试验中，穴余晶闸管级不短接，按规定的比 例系数提高相应的试验电压

果本标准的要求与GB/T20990.1中的要求冲突，

8. 1.1 试验要求

试验应满足如下要求： 绝缘强度试验在组装完毕的晶闸管阀上进行。晶闸管阀组装除避雷器以外的所有辅助部件。 阀电子单元加电。 b） 对于不是试验对象的阀结构中的金属部分（或多重阀单元中的其他阀），试验前应短接在一起 并接地。

8.1.2穴余晶闸管级

试验中，穴余晶闸管级应满足如下要求： a）短接穴余晶闸管级后，对整个晶闸管阀进行试验； b）用户要求对余晶闸管级进行试验时，试验电压和回路阻抗应根据式（A.1)调整比例系数

8.1.3.1交流耐压试验

8.1.3.1.1阀端对地交流耐压试验

试验的目的、要求及步骤如下： a 试验目的： 试验时，每个晶闸管级应短接。试验应验证： 1）F 阀端对地有足够的绝缘距离防止闪络； 2） 阀结构（包括光纤、脉冲传输系统及分配系统的绝缘部件）没有击穿放电； 3）局部放电的起始电压和熄灭电压高于阀结构在稳态运行中出现的最高电压。 试验值和波形要求： 1） 短时交流耐受电压Utal及局部放电测量电压Ut2为工频正弦波电压； 2 Ul的取值应根据设备的电磁暂态计算结果确定，或者根据晶闸管阀额定运行电压，按 GB311.1中相应或上一电压等级的短时工频耐压要求选取； 3） Uts2按附录A中的式(A.2)计算。 试验步骤： 调节电压，从Utal的50%升到其100%； 2） 保持Uallmin; 3 降低电压至Uts2; 4） 维持电压Ua210min，记录局部放电水平，降低电压到零； 5） 如晶闻闸管阀中存在对局部放电灵敏的元件并已经单独得到试验验证，则在上一步的最后 1min记录的周期局部放电峰值应不大于200pC，如晶闸管阀中不存在该类元件，周期局 部放电峰值应不大于50pC； 6）起始电压和熄灭电压的测量按GB/T7354进行

8.1.3.1.2阀端间交流耐压试验

试验的目的、要求及步骤如下： a）试验目的： 1）晶闸管阀内部结构应耐受规定的电压； 2）局部放电的起始电压和熄灭电压应高于晶闸管阀在稳态运行中出现的最高电压； 3） 在运行条件下，晶闸管应有足够的du/dt耐受能力。 b） 试验值要求： 1） 试验电压值Utl应等于Utvl1（参见A.3）、Utvl2（参见A.4)和Utvl3（参见A.5）中的最小者； 2） Ut11由晶闸管阀VBO保护触发朗值确定； 3 Utv12由避雷器保护动作值确定； 4） Ul3由最大暂时过电压值确定； 5） Uwl1、Utw12和Utv13分别按式（A.3)、式（A.4)和式（A.5)计算； 6） 局放试验电压Utvz应取Ut和Utv21（参见A.6)中的较小者。Ut21由式（A.6)确定。 C) 试验步骤： 在给定的时间段内，在晶闸管阀两端施加规定的试验电压，晶闸管阀的一端可接地； 2 按8.1.3.1.1试验，其中，用Utvi代替Utsl，用Utv2代替Uta2; 3） VBO保护在此项试验中应不动作

8.1.3.2冲击电压试验

8.1.3.2.1阀端对地雷电冲击试验

试验的目的、要求及步骤如下： a）试验目的： 试验时，每个晶闸管级应短接。试验应验证： 1）阀端对地有足够的绝缘距离防止闪络 2） 阀结构（包括光纤、脉冲传输系统及分配系统的绝缘部件）没有击穿放电； 3）局部放电的起始电压和熄灭电压高于阀结构在稳态运行中出现的最高电压。 b 试验值和波形要求： 采用标准1.2/50μs波形。雷电冲击电压的峰值应根据电磁暂态计算结果决定，或者根据晶闸 管阀额定运行电压，按GB311.1中相应或上一电压等级的标准雷电冲击电压峰值要求选取。 c）试验步骤：

8.1.3.2.2阀端间操作冲击试验

试验的目的、要求及步骤如下： a） 试验目的： 相同结构中其他阀的每个晶闸管级应短路，不接地。试验应验证： 1 晶闸管阀内部结构足以耐受规定的电压； 2） 局部放电的起始电压和熄灭电压高于晶闸管阀在稳态运行中出现的最高电压 3） VBO保护按设定值正确动作； 4）在运行条件下，晶闸管有足够的do/dt耐受能力。 b）试验值及波形要求：

1）波形1：采用接近典型熄灭电压波形的20/200μs波形，或用系统计算结果得到的近似波 形代替。 注1：如设计者或用户已计算过该参数及系统产生的操作波的波形，应按计算结果进行，包括仿真计算 或模型测试以及运行经验的波形数据。 2） 波形2：采用标准的250/2500μs波形。 3） 试验1：验证晶闸管阀保护触发系统在试验电压值时不动作。波形1和波形2的试验电 压值Ut可按式（A.7）计算。 4） 试验2：验证晶闸管阀的绝缘水平以及晶闸管阀的保护触发系统能正确动作，波形1和波 形2的预期试验电压值Utsv21或Utsv22可按式（A.8)或式（A.9)计算。在阀电子单元没有初 始储能的情况下重复此项试验。 注2：如按避雷器选择晶闸管阀试验电压：波形1和波形2的预期试验电压值Utv21可按式（A.8)计算。 注3：如按VBO保护选择晶闸管阀试验电压：波形1和波形2的预期试验电压值U.m22可按式（A.9)计 算，且制造商应说明元余晶闸管级运行时VBO保护触发的上、下限，并通过试验检查触发电压确 在此上、下限门槛之内。 注4：如果晶闸管阅电子电路不从主电路取能，则不必重复试验。 5） 试验3：验证晶闸管阀既不用避雷器也不用VBO保护的绝缘耐受能力。波形1和波形2 的试验电压值Utsv23可按式（A.10)计算。晶闸管阀应耐受试验电压而不发生短路或绝缘 击穿。 试验步骤： 1）晶闸管阀的一端接地，在阀端间分别施加正、负极性操作冲击电压各三次； 2） 试验1：晶闸管阀保护触发系统工作。若晶闸管阀装有避雷器，试验电压低于保护水平， 保护或控制系统不应使晶闸管阀触发； 3）试验2.品闸管阀保护触发系统工作。试验电压高于保护水平，VBO保护应动作，

试验应满足如下要求： 验证晶闸管阀的设计在正常和异常重复情况以及暂态故障情况下，具有耐受电压、电流联合强 度的能力； 在规定条件下，试验验证内容： 1）晶闸管阀运行正常。 2）开通和关断时，电压及电流强度都在晶闻管和其他内部电路的允许范围内。 3） 某些运行试验既可在整个晶闸管阀上进行，也可在阀段上进行。在条件允许的情况下，应 对整个晶闸管阀试验。在任何情况下，试验阀段的串联晶闸管级数不应少于5级。

8.2.2最小交流电压试验

8.2.2.1试验目的

验证阀电子电路在规定的最小交流电压和运行条件下能否正常运行

8.2.2.2试验步骤

试验应在一个完整的晶闸管阀或阀段上进行。试验过程如下： a）施加最小短时低电压并且维持晶闸管阀可控，持续时间应为短时低电压持续时间的2倍；

b）对晶闸管投切控制； c）降低电压到零（或者降低电压到保护动作水平）时，晶闸管阀不会损坏。 根据晶闸管阀的设计，在以上电压降低过程中，为了获得足够的门极触发功率，应将电压返回至 稳态电压。

8.2.3短时负载试验

8.2.3.1试验目的

在短时工作条件下，验证分级式可控并联电抗器投切过程中，晶闸管阀短时通过负载电流的能力是 否满足设计要求，通流时间应不小于设计投切时间的2倍。

8.2.3.2试验步骤

试验应按如下要求进行： 根据晶闸管阀实际运行中可能出现的阀端电压范围和通过晶闸管的电流范围以及试验设备容 量的大小，确定试验在整个晶闸管阀上进行还是在阀段上进行。若在阀段上试验，则受试晶闸 管级的数量应不少于一个晶闸管阀中的晶闸管级数量。试验中的电流强度、di/dt和du/dt 等动态指标不低于实际值： 试验后，检测晶闸管阀上的元件是否出现损坏，并测量主要发热元件或材料的温度是否出现局 部热点。有些不便于测量温度的点（如晶闸管结温）的温度，可根据其他可测量温度点（如散热 器表面）推算得到。

9.1.1包装前的检查

包装前的检查有： 设备附件、备品、合格证和有关技术文件是否齐备； 设备外观有无损坏； 设备表面有无灰尘。

9.1.2包装的一般要求

设备应使用塑料制品作为内包装，其周围使用防震材料垫实，放于外包装箱内。 包装箱应符合GB/T13384的规定，按装箱文件及资料清单、装箱清单装箱。随同设备出厂的合格 正和有关技术文件应先装人防潮文件袋中，再放人包装箱内。 包装箱应有明显的包装储运图示标志，并应标明工程项目名称。 备品、备件和专用工具应随阀体一同装运，但应单独包装并明显标记。 设备的包装应满足GB4798.2规定的运输要求，

设备的运输应符合GB4798.2的规定。 设备运输前后，应检查所有紧固件，必要时采取临时加固措施。敏感器件可单独包装运输 设备运输过程中不应有剧烈振动、撞击和倒放 的情况，应并有防潮和防水措施，

GB/T325162016

贮存场所应干燥、清洁、空气流通，能防止各种有害气体的侵入。严禁与有腐蚀作用的物品存放在 同一场所。 包装好的设备应保存在相对湿度不大于85%、周围空气温度为一25℃～十55℃的场所

贮存场所应干燥、清洁、空气流通，能防止各种有害气体的侵入。严禁与有腐蚀作用的物品存放在 司一场所。 包装好的设备应保存在相对湿度不大于85%、周围空气温度为一25℃～十55℃的场所

比例系数k，由式(A.1)计算！

附录A （资料性附录） 晶闸管阀试验参考公式

阀端对地局部放电测量电压Uta2由式（A.2)计算

Ut2 = ks2 XUma2 / /2

Ums2 在稳态运行时出现在晶闸管阀与地电位之间的最大电压峰值，包括熄灭过冲电压，单位为 伏（V）; 试验安全系数，k=1.2。

晶闸管阀VBO保护触发阅值确定的试验电压

30保护触发阈值确定的试验电压值Uv11由式（A

U11 =k.1 XU,/2

U,一一在配备VBO保护情况下阀端间最大暂时电压值，单位为伏（V)； kal1—试验安全系数，kal1=1.05

壁雷器保护动作值确定的

由避雷器保护动作值确定的试验电压Utv12由式（A.4)计算： 5

一阀避雷器保护水平电压，单位为伏（V）： k.12——试验安全系数,k2=1.1。

A.5由最大暂时过电压值确定的试验电压值

由最大暂时过电压值确定的试验电压值Utv13由式（A.5)计算

压U12由式（A.4)计算： Um2 =ka1a XUa / /2 ..(A.4)

GB/T 32516—2016

Um3 =ka3 XU, / n2

...........................(A5)

式中： U：一一在给定的最严重暂时过电压条件下，阀端间最大重复电压的峰值，包括熄灭过冲电压，单位 为伏（V）；

U一一在给定的最严重暂时过电压条件下，阀端间最大重复电压的峰值，包括熄灭过冲电压，单位 为伏（V）；

阀端间局部放电试验电压Utv2取Uv和Utv21中的较小者。Ut等于Uvll、U12和Utvl3中的最小者， Ua由式(A.6)计算：

Ut21 =k.2 XUm2 / /2

U.2——稳态运行条件下，阀端间最大重复电压的峰值，包括熄灭过冲电压，单位为伏（V)； 试验安全系数，kg2=1.2。

验证晶闸管阀保护触发系统的波形1和波形2的

验证晶闸管阀保护触发系统的试验电压值由式（A.7)计算： 波形1和波形2的试验电压值Ut可按式（A.7)计算： Ual =ksm XUpi

U——在运行条件下，晶闸管阀的保护触发系统不动作时，晶闸管阀耐受的冲击电压值，单位为伏 (V); k一 试验安全系数，ksl=1.05。

8采用避雷器保护的阀的波形1和波形2的预其

避雷器保护水平，单位为伏（V） kma试验安全系数,k al =1.1。

QGDW 13196.1-2018 智能变电站35kV及以下变压器保护采购标准 第1部分：通用技术规范采用VBO保护的晶闸管阀的波形1和波形2的孔

Utv21 =k sv21 XUem

Utsv22 = k sv22 XUvBC

UvBO 当允余晶闸管级运行时，晶闸管阀的最大VBO保护值，单位为伏（V）； 试验安全系数，kv22=1.1。

无避雷器及VBO保护的阀的试验电压值U.v23由式（A.10)计算：

GB/T 325162016

DL/T 2173-2020 ±1100kV支柱复合绝缘子使用技术条件Utsv23 =k gv23 XUems

一按GB311.1中可预见的操作冲击电压或由绝缘配合计算确定的电压，单位为伏（V） ks2s—试验安全系数,k av2s3=1.3。

打印日期：2016年6月12日F009B