GB∕T 41147-2021 静止同步补偿装置用电压源换流器阀 电气试验.pdf

ICS29.200；29.240.99CCSK46mm中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/T411472021/IEC62927:2017静止同步补偿装置用电压源换流器阀电气试验Voltagesourcedconverter(VSC)valvesforstaticsynchronouscompensator(STATCOM)Electricaltesting(IEC62927：2017,IDT)2022-07-01实 施2021-12-31发 布Illlillili发 布中华人民共和国国家标准静止同步补偿装S用电压源换流器阀电气试验GB/T411472021/IEC62927:2017中 国 标 准 出 版 社 出 版 发 行北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029)北京市西城区三里河北街16号（100045)网址总编室：[phone]发行中心：[phone]读者服务部：[phone]中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销开 本880X12301/16印张2字 数6 0千 字2021年12月第一版2021年12月第一次印刷书号：1550661-69410定价30.00元如 有 印 装 差 错 由 本 社 发 行 中 心 调 换版 权 专 有 侵 权 必 究举报电话：[phone]GB/T411472021/IEC62927:2017次目前言ini范围2规范性引用文件3术语和定义3.1绝缘配合术语3.2功率半导体术语3.3换流器的运行状态3.4静止同步补偿装置结构术语3.5阀结构术语4一般要求4.1型式试验执行导则4.2大气修正因数4.3冗余的处理4.4型式试验中允许的部件故障5试 验 列 表6运 行 试 验6.1试验目的6.2试品6.3试验回路6.4最大连续运行负荷试验-6.5最大暂态过负荷运行试验6.6最低启动电压试验7阀支架绝缘试验7.1试验目的7 . 2试 品7.3试验要求8多重阀单元(MVU)的绝缘试验8 . 1概 述8.2试验目的8.3试品8.4试验要求9阀端子间的绝缘试验9.1试验目的9.2试品9.3试验方法9.4试验要求2234446667888889999101011111111111212121213GB/T411472021/IEC62927:201710IGBT过电流关断试验10.1试验目的10.2试品10.3试验要求11阀抗电磁骚扰试验11.1试验目的11.2试品11.3试验要求12短路电流试验(适用时）12.1试验目的12.2试品12.3试验要求13产品试验13.1概述13.2试验目的13.3试品13.4试验要求13.5产品试验内容14型式试验结果描述附录A(资料性）STATCOM阀概览A.1概 述A.2STATCOM应用和运行范围A.3STATCOM阀类型A.4基于开关型阀的STATCOMA.5基于可控电压源型的STATCOM阀A.6阀开关原理附录B(资料性）阀部件故障容许能力参考文献15151515161616161717171717171717171818191919202022232526DGB/T411472021/IEC62927:2017前言本文件按照GB/TL1一2020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件等同采用IEC62927:2017静止同步补偿装置用电压源换流器阀电气试验。本文件做了下列最小限度的编辑性改动：纳入了IEC62927：2017/COR1:2017技术勘误的内容，所涉及的条款的外侧页边空白位罝用垂直双线（II)进行了标示。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由中国电器工业协会提出。本文件由全国电力电子系统和设备标准化技术委员会(SAC/TC60)归口。本文件起草单位:西安髙压电器研究院有限责任公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西安电力电子技术研究所、许继电气股份有限公司、中电普瑞电力工程有限公司、全球能源互联网研究院有限公司、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、西安西电电力系统有限公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司、新疆维吾尔自治区产品质景监督检验研究院、青岛海洋电气设备检测有限公司。本文件主要起草人:许钒、傅闯、杨晓辉、蔚红旗、李娟、周会高、魏伟、赵刚、胡治龙、王小伟、张长春、王高勇、张建平、杨俊、陈干、杨岳峰、张怿宁、许树楷、李凌飞、黄超、谢成、陈剑、董添华。GB/T411472021/IEC62927:2017静止同步补偿装置用电压源换流器阀电气试验1范围本文件适用于静止同步补偿装置(STATCOM)的电压源换流器(VSC)中的自换相闽，仅限于电气型式试验和产品试验。本文件规定的试验基于空气绝缘的阀。对于其他类型的阀，试验要求和验收标准由买方和卖方协商决定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T20990.12020髙压直流输电晶闸管阀第1部分：电气试验(IEC60700-1：2015,MOD)注：GB/T20990.12020被引用的内容与IEC60700-1：2015被引用的内容没有技术上的差异.IEC60060(所有部分）高电压试验技术（High-voltagetesttechniques)注：GB/T16927(所有部分）高压试验技术IEC60060(所冇部分)IEC60060-1高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求（High-voltagetesttechniques_Parti：Generaldefinitionsandtestrequirements)注：GB/T16927.12011髙电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求（IEC60060-1：2010,MOD)IEC60071-1：2006绝 缘 配 合 第1部分：定义、原则和规则（Insulationco-ordinationPart1:Definitions,principlesandrules)注：GB/T311.12012绝缘配合第1部分:定义、原则和规则（IEC60071-1:2006，MOD)IEC62501高压直流输电用电压源换流器闽电气试验Voltagesourcedconverter(VSC)valvesforhigh-voltagedirectcurrent(HVDC)powertransmissionElectricaltesting注：GB/T333482016髙压直流输电用电压源换流器阀电气试验（IEC62501：2014,IDT)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。ISO和IEC在如下网址维护用于标准化的术语数据库:IEC电子百科：http:/www.electropedia.org/;ISO在线浏览平台：http:/www.iso.org/obp。3.1绝缘配合术语3.1.1试验耐受电压testwithstandvoltage在规定条件下，标准波形的试验电压值。当对完好无损的新阀以规定的施加次数或规定的持续时间施加该试验电压时，不出现任何破坏性放电，并符合为特定试验规定的所有其他验收标准。GB/T411472021/IEC62927：20173.1.2内绝缘internalinsulation处于阀和绝缘材料之外但包含在阀或多重阀单元的轮廓之内的空气介质。3.1.3外绝缘externalinsulation阀或多重阀单元的外表面周围的空气介质。3.2功率半导体术语3.2.1可关断半导体器件turn-offsemiconductordevice能通过控制信号使其开通和关断的可控半导体器件例如，绝缘栅双极晶体管(IGBT)L注：有多种可关断半导体器件，例如，绝缘栅双极晶体管（IGBT)、集成门极换流品M管（IGCT)以及门极关断晶闸管(GTO),这些都可用于静止同步补偿装S(STATCOM)中的电压源换流器。为方便起见,本文件用术语绝缘栅双极晶体管指代主要的可关断半导体器件.然而，本文件同样适用于其他可控半导体开关器件，3.2.2门极关断晶闸管gateturn-offthyristorGTO晶闸管GTOthyristor能通过门极控制开通或关断的可关断半导体器件。注1门极关断晶闸管是一类特殊的晶闸管，它是一种大功率半导体器件.注2:门极换流晶闸管（GCT)以及集成门极换流晶闸管（IGCT)是特殊的门极关断晶闸管(GTO).3.2.3绝缘栅双极晶体管insulatedgatebipolartransistor；IGBT具有导电通道和PN结的功率开关晶体管。通过在栅极和发射极之间施加的电压而产生电场，控制流过通道和结的电流。3.2.4续流二极管free-wheelingdiode；FWD具有二极管特性反并联连接到绝缘栅双极晶体管的功率半导体器件#注1:续流二极管有两个端子:一个阳极（A)和一个阴极（K).注2:流过续流二极管的电流和流过绝缘栅双极晶体管的电流方向相反。注3:“反向并联”和“反并联”的概念等同。3.2.5绝缘栅双极晶体管-二极管对insulatedgatebipolartransistor-diodepair；IGBT-diodepair绝缘栅双极晶体管和与其反并联的续流二极管的组合。3.3换流器的运行状态3.3.1闭锁状态blockingstate在换流器的所有绝缘栅双极晶体管上持续施加一个关断信号时，换流器的工作状态。3.3.2解锁状态deblockedstate在换流器的绝缘栅双极晶体管上重复施加开通和关断信号时，换流器的工作状态。3.3.3阅保护闭锁valveprotectiveblocking通过紧急关断一个或多个阀中所有绝缘栅双极晶体管保护阀或换流器不受过髙电应力损害的方式。2GB/T411472021/IEC62927:20173.3.4电压阶跃电平voltagesteplevel换流器解锁状态期间，由于阀或阀的一部分开关动作而引起的电压阶跃。注：对于电压源型阀，一个半桥单元对应一个电压阶跃电平，而一个全桥单元具有两个电压阶跃电平。3.4静止同步补偿装置结构术语3.4.1静止同步补偿装置staticsynchronouscompensator；STATCOM能产生和/或吸收无功功率,其容性或感性输出电流能独立于交流系统电压进行控制的并联无功补偿装置。注：以前，静止同步补偿装置(STATCOM)的替代术语有静止无功发生器（SVG)、髙级静止无功补偿装置（ASVC)以及静止同步调相机(STATCON).3.4.2静止同步补偿装置阔staticsynchronouscompensatorvalve;STATCOMvalve绝缘栅双极晶体管级的电气和机械组合，包括所有的连接、辅助部件和机械结构，能与静止同步补偿装置的各相电抗器串联。注1:根据换流器的拓扑结构，阀能具有像可控开关或者可控电压源的功能.对于可控电压源型换流器，静止同步补偿装置可控电压源型阀是一个完全可控的电压源组件，通常连接在交流的两相之间，对于开关型换流器,静止同步补偿装置开关型阀是一个串联连接的绝缘栅双极晶体管组合，并且设计成作为单个功能单元在直流电容器储能单元的一个交流相和直流端子之间切换.参见附录A。注2:为方便起见，本文件中“静止同步补偿装置阀”简写为“阀”，3.4.3二极管阀diodevalve仅用二极管作为主要器件的半导体阀，能用于某些静止同步补偿装置拓扑结构。3.4.4子模块submodule阀的一部分，由连接成半桥或全桥的可控开关和二极管，以及与之相连的辅助部件、储能电容器(如果有）等组成，其中每个可控开关包括串联连接的一个或多个开关阀装置。注：该定义仅适用于可控电压源型的换流器，3.4.5开关型阔switchtypevalve绝缘栅双极晶体管-二极管对的串联连接的组合，且作为单个功能单元进行同步切换。3.4.6可控电压源型闲controllablevoltagesourcetypevalve完全可控的电压源组件，一般连接在交流相间或一个交流端子和一个直流端子之间。3.4.7横块化多电平换流器modularmulti-levelconverter?MMC每个电压源换流器阀由若干模块化多电平换流器标准组件串联组成的多电平换流器。3.4.8两电平级联换流器cascadedtwo-levelconverter;CTLconverter每个开关单元由一个以上绝缘栅双极晶体管-二极管对串联组成的模块化多电平换流器。3.4.9模块化多电平换流器标准组件modularmulti-levelconverterbuildingblock；MMCbuildingblock由带有两个端子的独立可控电压源以及直流电容器和直接辅助部件的组合，构成模块化多电平换流器的一部分。3GB/T411472021/IEC62927：20173.4.10静止同步补偿装置阅级staticsynchronouscompensatorvalvelevel；STATCOMvalvelevel阀最小的不可分割功能单元。注：对于串联开关设备且同时运行的任何阀，一个阀级指的是包括一个绝缘栅双极晶体管（IGBT)及其辅助部件,对于无串联绝缘栅双极晶体管的模块化多电平换流器阀，一个阀级指的是一个子模块(子单元)及其辅助部件.3.4.11二极管阔级diodevalvelevel由二极管、相关电路和部件(如果有)组成的二极管阀的一部分。3.4.12冗余阀级redundantvalvelevel通过型式试验验证可能发生内部或外部短路，且不会影响阀的安全运行的阀级或二极管阀级最大串联数量。如果短路阀级超过该数景，需要停运阀以便更换故障阀级，否则将承受更大的故障风险。注：在每个子单元内包含两个或两个以上通流路径，且每条路径中都包含串联连接的电压源换流器（VSC)阀级的阀设计中，冗余级数只应按每个子单元一个通流路径计数。3.5阀 结 构 术 语3.5.1阀结构valvestructure用于安装阀级的物理结构，对地电位有相应的绝缘。3.5.2阀支架valvesupport对阀安装起机械支撑和对地电位起电气绝缘作用的部件。3.5.3多重阀单元multiplevalveunit；MVU两个或多个阀共享一个阀支架的机械布局方式(适用时）。3.5.4阔段valvesection由若干阀级和其他部件构成的用于试验目的的电气组合，按比例呈现完整阀的电气性能。3.5.5阔基电子设备valve baseelectronics处于地电位的电子设备，作为换流器控制系统与静止同步补偿装S阀之间的接口。4一般要求4.1型 式 试 验 执 行 导 则4.1.1概 述试验适用于阀（或阀段）、阀结构和冷却系统部件以及包含在阀结构内（内绝缘）或连接在阀结构和地之间（外绝缘）的触发和监测电路。其他设备，如阀的控制和保护以及阀基电子设备，对于在试验过程中证明阀的正确功能至关重要，但它们本身并不是试验的对象。4.1.2绝 缘 试 验试验目的是验证阀的设计在正常和异常重复条件下以及在瞬态条件下所能承受的电压应力。为了与其他设备一致，还应包括阀端子与地面之间以及多重阀单元各相之间的雷电冲击试验。对于阀端间试验，冲击试验仅指操作冲击试验。GB/T411472021/1EC62927:20174.1.3运行试验试验目的是验证阀的设计在正常和异常重复条件下以及在瞬态故障条件下所能承受的电压和电流应力。4.1.4电磁干扰试验试验目的是证明阀抵抗来自于阀内部和外部的电磁干扰的能力。4.1.5替代证明阀的每一种设计都应以本文件规定的型式试验为依据。如果阀确实与以前试验过的阀类似，卖方可提交以前的型式试验报告替代需进行的型式试验供买方考虑。同时宜提出一个独立的报告详述设计的差异并论述参照的型式试验如何能满足预期设计的试品#4.1.6试品本条不适用于阀支架结构和多重阀单元试验9试品可是具有代表性的单独试品，包括阀的邻近有代表性的部分，或者是可构成用于单阀或多重阀单元试验组合的一部分。a)型式试验可在整个阀或在一定情况下在阀段上进行，如表3所示。b)需试验的最少阀级数取决于单个阀中的阀级数，如表1所示。c)通常，所有型式试验宜采用同一阀段进行。但在买方和卖方同意时，不同的试验可在不同的阀段上并行进行，以加快完成试验的进度。d)在型式试验开始前，阀、阀段和/或它们的部件宜通过了产品试验，以确保产品制造的正确性。表1需试验的最少阀级数与每个阀中的阀级数的关系单位为个单个阀的阀级数需试验的阀级总数一个阀中阀级数量110115010一个阀中阀级的20%514.1.7试验程序试验应按照IEC60060(所有部分)进行(适用时）。4.1.8试验环境温度试验应按照IEC60060(所有部分)进行(适用时）。4.1.9试验频率交流绝缘试验在50Hz或60Hz下进行。运行试验对频率的特别要求在相关条款中给出。4.1.10确定型式试验参数需要考虑的工况型式试验参数宜根据系统研究得到的阀可能承受的最恶劣运行和故障工况确定。4.1.11试验报告型式试验完成后，卖方应按照第14章的规定提供型式试验报告。GB/T411472021/IEC62927:20174.2大气修正因数当相关条款有规定时，试验电压应按照IEC60060-1进行大气修正。修正的参考条件如下所示。气压。如果阀的受试部分的绝缘配合是基于IEC60071-1中规定的标准额定耐受电压，海拔超过1000m时应进行大气修正。因此，如果设备安装地点的海拔不大于1000m应使用无海拔修正因数的标准大气压(6。=101.3kPa)如果设备安装地点的海拔，大于1000m,应根据IEC60060-1的标准程序进行海拔修正，但参考大气压6。由海拔为1000m处的大气压(6,。 。)代替.如 果 阀 的 受 试 部 分 的 绝 缘 配 合 不 是 基 于IEC60071-1中规定的标准额定耐受电压，按IEC60060-1采用标准参考大气压6。（6。=101.3kPa)进行修正。温度:设计的阀厅空气最高温度rc)湿度:设计的阀厅最低绝对湿度(g/m3)应根据实际运行中可能遇到的最严酷温度和湿度条件进行大气修正。卖方应规定采用的值。4.3冗余的处理4.3.1运行试验对于运行试验，冗余的阀级不应被短路，试验电压应由比例系数I调整，由公式1)计算。N(1)kn=Nt-Nr式中：Ntut试品中串联阀级的数量；Nt阀中串联阀级的总数；Nr阀中冗余串联阀级的总数。4.3.2绝缘试验对于阀端子间的所有绝缘试验，应短路冗余的阀级。阀级短路的位置，应由买方和卖方协商确定。注：根据设计,被短路阀级的分布可能受到限制。例如，一个阀段中被短路阀级的数fl可能有上限。对于所有阀段的绝缘试验，试验电压应由比例系数匕调整，由公式(2)计算。N(2)=Nt-Nr式中：试品中没有短路连接的串联阀级的数a;Nt阀中串联阀级的总数；Nr阀中冗余的串联阀级的总数。N4.4型式试验中允许的部件故障半导体应用经验表明，即使再仔细地设计，仍不可能避免阀级部件在运行中产生的偶发故障。尽管这些故障可与应力相关，但在引起故障上是随机的，或者说不能预测故障率与应力的关系，或者不能准确定童。对阀或者阀段做型式试验时，在短时间施加的多重应力是根据其寿命期间可能会承受到的不超过少数几次最严重的应力。考虑以上情况，型式试验成功的判据是允许少童阀级的故障，例如故障很少或者不能证明是由于设计不充分，或者故障的阀级是允许剩余的阀或阀段继续运行而不降低性能。GB/T411472021/IEC62927:2017每次试验前，阀或者阀段都应进行检査，在初步校准试验后，或者每次型式试验后，都要再次确定试验过程中是否有任何IGBT或者辅助部件发生故障。在型式试验后发现的故障IGBT或辅助部件应在阀后续试验前修复。如果在一项型式试验后，一个阀级（或更多，见表2)发生短路或者开路，应修复故障级并重复该项试验。在所有型式试验结束时，短路或者开路阀级数以及其他IGBT级故障的分布应基本上是随机的，分布曲线不应显示任何设计方面的不足。表2型式试验中允许损坏的阀级数量在任一单项型式试验中允许出现的短路或开路阀级数在全部型式试验中其他未导致短路或开路的故障阀级数在全部型式试验中允许出现的短路或开路阀级数受试的阀级数33及以下34672268100331002445试 验 列 表试验项目见表3。表3试 验 列 表章条号试验试品运行型式试验最大连续运行负荷试验阀或阀段6.4ft大暂态过负荷运行试验阀或阀段6.5最低启动电压试验阀或阀段6.6IGBT过电流关断试验阀或阀段10短路电流试验(适用时)阀或阀段12绝缘型式试验阀支架直流电压试验阀支架7.3.1阀支架交流电压试验阀支架7.3.2阀支架雷电冲击试验阀支架7.3.3MVU交流电压试验MVU8.4.1MVU直流电压试验MVU8.4.2MVU雷电冲击试验MVU8.4.3阀交流电压试验阀或阀段9.4.1.2阀交流-直流电压试验阀或阀段9.4.1.3阀操作冲击试验阀或阀段9.4.2阀抗电磁骚扰试验阀抗电磁骚扰试验阀或阀段11产品试验外观检査13.5.1连接检査13.5.2GB/T411472021/IEC62927:2017表3试 验 列 表（续)章 条 号试品试验均压回路检查13.5.3控制、保护和监测回路检査13.5.4电压耐受检査13.5.5开通和关断检査13.5.6压力检查13.5.76运 行 试 验6.1试 验 目 的试验的主要目的是：a)检査阀中IGBT级/二极管级及其相关电气回路在最严重重复应力下开通、关断时，以及在导通状态、闭锁状态和解锁状态下足够耐受电流、电压和温度应力；b)证明阀电子电路和功率回路之间配合正确。6 . 2试 品试验可在完整的阀或阀段上进行。选择主要取决于阀的设计和可获得的试验设施。对于开关型换流器阀，本条规定的试验对于包含5个或更多串联连接阀级的阀段是有效的。如果对少于5个串联连接阀级的阀段试验，应确定附加的试验安全系数。在任何情况下受试的串联连接的阀级数都不应少于3个。对于可控电压源型换流阀，阀段应由3个或更多串联的阀级组成。注：对于可控电压源型换流阀，每个子校块都是独立电压控制。因此，与一个开关型换流器阀相比，一次试验的试验阀级数量可能更少#受试的阀或阀段应与所有的辅助部件组装在一起。需要时，应包括相应比例的阀避雷器。避雷器应和受试的串联连接阀级数成比例，提供至少与实际应用的避雷器最大特性相一致的保护水平a冷却液应处于典型的运行工况。特别是流量和温度，应设置成试验所考虑最不利的值，这样相应部件的温度等于实际工作中的温度。6 . 3试 验 回 路如果阀的设计为含有内置直流电容器的可控电压源，直流电容器及其和半导体设备的连接部分也是试品的主要部分。对于开关型换流阀，直流电容器是与阀分开的，在试验回路中需要合理配置电容器。特别是在试验中应正确地重现直流电容器和阀之间连接线的串联杂散电感以及阀段上的杂散电容，并与受试的阀段尺寸成比例。试验回路连接应是换流器应用的典型连接方式，主要是为了避免由集肤效应产生的失真。6 . 4最 大 连 续 运 行 负 荷 试 验试验需要在换流器最严酷的运行条件下重现下列参数。可在一项以上试验中重现所有参数的最大值。对于STATCOM阀：IGBT最髙持续结温；FWD最髙持续结温；阻尼元件最髙持续温度；连续开通和关断最高电压和电流。GB/T411472021/IEC62927:2017对于二极管阀：二极管最高持续结温；阻尼元件最高持续温度；连续关断最高电压和电流。在最大连续运行负荷试验期间需重现所有这些参数，可在单个试验中或组合试验中重现。试验电压应基于最髙持续交流电压，试验开关频率应基于最高持续开关频率，调制模式应选择实际应用中的典型模式。试验电流方均根值应乘以1.05的试验安全系数。与最大持续运行交流电压相应的试验电压，由公式(3)计算。L/tpvl=t/max9knk(3)式中：最高持续运行交流电压；按照4.3.1取值的试验比例系数；试验安全系数4,=1.05,在出口冷却液温度达到稳定后，试验的持续时间不应少于30min.Uknk6.5最大暂态过负荷运行试验如果规定阀要暂态过负荷运行,应进行最大暂态过负荷运行试验。如果需要，试验条件的确定应采用与6.4同样的方法。试验开始前，阀或阀段应在6.4规定的条件下达到热平衡。在此初始条件下开始暂态运行负荷试验，试验持续时间等于1.2倍暂态过负荷时间。暂态过负荷运行试验后，应进行10min最大连续运行负荷试验。6.6最 低 启 动 电 压 试 验本试验是为了验证阀的设计正确性，其中阀电子电路的能量是取自阀端子间或阀储能电容器间的电压。试验电压定义为1/,由公式(4)计算。NUmin=(4)Nt式中：试验中串联阀级数量；阀能开始解锁时阀端间出现的最低交流电压；Nt单个阀中串联阀级的总数量，包括冗余；是，试验安全系数，h=0.95。对于最低启动电压试验，只有电压重要，而不是电流和试验持续时间。试验应表明阀电子装置能启动且正常工作。N7阀支架绝缘试验7.1试验目的试验主要目的是：a)检验阀支架、冷却管路、光纤的绝缘和其他同阀支架相关的绝缘部件的电压耐受能力。如果存在阀支架外的对地绝缘，则需要进行附加的试验；b)验证局部放电的起始电压和熄灭电压高于阀支架上出现的最髙运行电压。GB/T411472021/IEC62927:20177 . 2试 品用于试验的阀支架可是有代表性的单独试品，包括阀的邻近有代表性的部分，或者是可构成用于单阀或多重阀单元试验组合的一部分.它应将所有辅助部件组装就位，并且正确体现相邻地电位面。根据试验目的，冷却液应处于代表最严酷运行条件的状态。如果一个单阀包含一个以上的阀支架结构，这样每个阀里就有一个以上的阀支架结构，则应证明试验覆盖到任一阀支架结构都承受的最严重的应力.7 . 3试 验 要 求7.3.1阀支架直流电压试验本试验仅适用于工作在直流电压下的阀支架设计。阀的两个主端子应连接在一起，然后将直流电压施加在已连接的两个端子与地之间。起始电压不应高于最高试验电压的50%,电压应在尽可能短的时间内上升至规定的1min试验电压，保持1min恒定，然后降低至规定的3h试验电压，保持3h恒定，最后降电压至零。在规定的3h试验的最后1h，超过300pC的局部放电数目应按GB/T20990.1-2020中附录B的规定予以记录。整个记录期间，平均每分钟300pC以上的脉冲数目不应超过15个。其中：平均每分钟500pC以上的脉冲数目不应超过7个；平均每分钟1000pC以上的脉冲数目不应超过3个；平均每分钟2000pC以上的脉冲数目不应超过1个。如果可能，从50%的试验电压升到最高试验电压的时间应在大约10s内；也允许更长的升压时间，但这可能使试品承受过应力。如果发现局部放电的幅值或速率有上升的趋势，则可延长试验时间直到局部放电达到平衡。试验应在相反极性的电压下重复进行。在试验前，以及在重复反极性电压试验前，阀支架可短路并接地数小时。在直流电压试验结束后，也可进行同样的程序。阀支架直流试验电压L，应按照公式(5)和公式(6)计算。1min试验：3h试验：式中：(5)ltdf=iUdraSl灸3务t(6)UuUsiUdTOS灸3岀现在阀支架上的1S内的平均电压最大值，通过绝缘配合研究确定;UdmSZ出现在阀支架上的稳态运行电压直流分量的最大值；试验安全系数，h=l.l;大气修正因数，按照4.2的规定取值。dmSl3kt7.3.2阀支架交流电压试验试验时，阀的两个主端子应连接在一起，交流试验电压施加在阀已连接在一起的两个端子与地之间。起始电压不应髙于最高试验电压的50%,电压应上升至规定的1min试验电压，保持1min恒定,然后降低至规定的10min试验电压，保持10min恒定，最后降电压至零.在规定的10min试验结束前,应监测和记录1min局部放电的水平。如果局部放电水平不大于200pC，此设计可完全接受.如果大于200pC,则应对试验结果进行评估。阀支架交流试验电压的方均根值1/1按照公式(7)和公式(8)计算。U(7)1min试验UkAktV2GB/T411472021/IEC62927:2017U10min试验:(8)V2式中稳态运行期间，阀支架上出现的最高电压峰值，特别是在系统故障状态和阀故障状态下;应考虑由于过电压而装设的相避雷器或其他过电压保护方式(如果有）的过电压限制作用；在最大稳态连续运行中，阀支架上出现的电压峰值；灸4试验安全系数min试验，min试验，4=1.15;大气修正因数min试 验 按 照4 . 2的 规 定 取 值。kt7.3.3阀 支 架 雷 电 冲 击 试 验在阀的两个主端子(连接在一起)对地之间施加3次正极性和3次负极性雷电冲击电压.应采用符合IEC60060-1的标准雷电冲击电压波形。试验电压的峰值为IEC60071-1：2006中表2或表3规定的标准雷电冲击耐受电压。8多 重 阀 单 元（MVU)的绝缘试验8 . 1槪 述本章仅适用于多个阀安装在同一个阀结构（多重阀单元）中的情况，不适用于每个独立的阀安装在一个或多个专用阀结构中的情况。8.2试 验 目 的试验的主要目的是：a)验证多重阀单元结构中各个单阀之间的电压耐受能力;b)验证局部放电水平在规定的限值内。8 . 3试 品阀和多重阀单元有多种可能的结构。选取试品应尽可能准确地反映阀的运行布S和试验所考核的必要范围。试品应装配完整，除非能证明一些部件可模拟或忽略，且不会对试验结果造成实质的影响。基于多重阀单元的结构和试验目的，某些单阀可能不得不被短路。8.4试 验 要 求8.4.1MVU交流电压试验如果多重阀单元的任何两个端子间承受交流或交直流复合电压，其耐受能力未被其他试验充分验证，则有必要对多重阀单元的这些端子间进行交流电压试验。试验时，试验电压源应连接到待考核的多重阀单元端子对上。根据试验回路的布置安排接地点。起始电压不应高于1min试验电压的50%，电压上升至规定的1min试验电压，保持1min恒定，然后降低至规定的10min试验电压，保持10min恒定，最后降电压至零。在规定的10min试验结束前，应监测和记录1min的局部放电水平。如果局部放电水平不大于200pC，此设计可完全接受。如果大于200pC，则应对试验结果进行评估。MVU的试验电压方均根值应按照公式(9)和公式（10)计算。LT,1min试验：Ut,(9)ksktV2U10min试验:U(1 0)是sV2GB/T411472021/IEC62927:2017式中：Umm9考虑相邻阀之间的避雷器（如果有)在系统故障时的保护效果之后的最高电压的峰值;在稳态运行时，MVU的相邻阀之间的最髙电压的峰值；试验安全系数:1min试舱,As=1.3;30min试验,A5=1.15大气修正因数min试 验 按 照4 . 2的 规 定 取 值。Umk,;8.4.2MVU直流电压试验MVU通常不需要直流电压试验，对于MVU上存在直流电压的阀设计,应根据IEC62501试验。8.4.3MVU雷电冲击试验在阀的两个主端子(连接在一起)对地之间施加3次正极性和3次负极性雷电冲击电压。应采用符合IEC60060-1的标准雷电冲击电压波形，试验电压的峰值为IEC60071-1:2006中表2或表3规定的标准雷电冲击耐受电压。9阀 端 子 间 的 绝 缘 试 验9.1试验目的试验用来验证阀对各种过电压类型(直流、交流和操作冲击过电压）的电压相关性能的设计。这些试验应证明：a)阀能耐受规定的过电压；b)在规定的试验条件下，局部放电在规定的限值内；c)内部的均压电路(适用时)有足够的额定功率；d)阀的电子电路运行符合预期。宜注意，本章描述的试验是基于标准波形和标准试验程序为高压交流系统和部件试验而制定的。这种方式为工业化应用提供了便利，因为它可将很多现有的髙压试验技术应用到阀的验证中。另一方面,一定要认识到特定的STATCOM应用可导致产生不同于标准的波形，在此情况下，可修改试验以实际地反映预期的条件。9.2试品试品通常应是一个完整的阀。如果卖方能证明阀段间的电压分布能代表实际运行中完整阀的典型电压分布，单个阀段的试验是可接受的。受试阀或阀段应与全部辅助部件组装在一起，阀避雷器（如果有）除外。如果把阀段作为试品，就绝缘应力而言，阀级的最少数fl宜能代表整个阀。冷却液除了流速可降低外，应处于能代表运行时的状态。如果结构外的任何部件对于试验期间应力的正确表现是必要的，那么在试验中就要包括或模拟它。应使用接地屏，其间距应由其他相邻阀和地电位面的接近程度决定。用于阀的绝缘试验的试品，其规定的试验电压通常不准许使用大气修正，以免在内部部件上造成过应力。由于这个原因，任何阀端子之间的绝缘试验都未引人大气修正因数。卖方应证明大气条件对阀内部耐受电压的影响是完全允许的。9.3试验方法9.3.1概述由于内置电容所吸收的电流很大，对于可控电压源型的阀，实施阀绝缘试验存在相当大的实际困12GB/T411472021/IEC62927:2017难。因此，可采用下述阀绝缘试验方法。9.3.2方 法1允许使用相同物理尺寸的试验电容器补偿减小的电容量。试验期间，该试验电容器应允许在试品上施加个试验电压。试验中，有必要隔离栅极电子电路或其他辅助电路，或提供独立的供电电源，以防止比如栅极单元供电电路对局部放电测量产生干扰。在此情况下，可用其他方式代替每个IGBT级上的栅极电子电路提供的有源电压控制功能，例如，跨接在试验IGBT级两端的髙阻并联电阻器。如果试验中无法使栅极电路或者其他辅助电路失效，并且可证明干扰是由电子电路引起的，那么可在测fi结果中去除该干扰。9.3.3方 法2阀的绝缘试验有2个步骤。步骤一侧重于部件级別，步骤二侧重于阀或者阀段。在步骤一中，模块级别是单独试验的。在步骤二中，通过子模块级短路、除去相邻子模块之间的连接，由外部均压电路(例如，电阻器阵列、电容器阵列或RC阵列)控制阀或阀段的电压分布完成试验。注：对特定试验电压的大气修正可在步骤二中添加.9.4试 验 要 求9.4.1阀交流电压或交流-直流电压试验9.4.1.1通 则本试验包含一个短时间试验和随后的一个长时间试验。短时间试验再现了某一换流器或系统故障导致的交流电压或叠加的交流-直流电压.本试验包括一个10s短时间和30min长时间电压试验。本试验可通过一次组合试验或分开的短时间试验和长时间试验完成。起始电压不应高于最高试验电压的50%，电压应在尽可能短的时间内上升至规定的10s试验电压;如果进行组合试验，降低至规定的30min试验电压(如果是分开的试验，降电压至零）；保持30min恒定，然后降至零。在进行分开的试验时，长时间试验应在短时间试验后进行。在长时间试验时，起始电压不大于30min试验电压的50%,电压应升髙到30min试验电压，保持30min恒定，然后降至零。对于局部放电测量，在30min试验的最后1min记录的周期性局部放电的峰值应小于200pC，可证明阀中对局部放电敏感的部件都分别通过了试验。如果可能，从50%的试验电压升到最髙试验电压的时间在大约10s内；也允许更长的升压时间，但会使试品过应力。如果观察到局部放电的幅值或者速率有上升的趋势，则可延长试验时间直到局部放电达到平衡。9.4.1.2阀交流电压试验本试验仅适用于直接连接在两个交流相或一个交流相与中性线之间的阀。阀的交流电压方均根值Utv按公式（11)和公式（12)计算。17,10s试验:(11)k0k6V2UAC230min试验(12)k0k6V213GB/T411472021/IEC62927:2017式中：Uucl阀在运行期间的最高电压峰值，包括系统暂态过电压下的阀解锁和闭锁操作，应考虑实际运行工况下由于过电压而装设的阀避雷器或阀电压控制功能的限制作用；阀上出现的峰值稳态运行电压的最大值，包括换相过冲；k0试验比例系数，见4.3.2;6试 验 安 全 系 数=9.4.1.3阀交流-直流电压试验本试验适用于连接在一个直流端子和一个交流相之