2023高压直流转换开关振荡特性测量技术导则.docx

高压直流转换开关振荡特性测量技术导则 I目  次前 言 I1　范围 12　规范性引用文件 13　术语和定义 24　测量基本要求 25　测量方法 35.1　测量步骤 35.2　振荡特性计算方法 46　测量仪器的要求 76.1　直流试验电源 76.2　电流测量装置 76.3　数据采集系统 76.4　电容测量装置 76.5　电压测量装置 77　测量结果的判定 77.1　交接试验结果的判定 77.2　例行试验结果的判定 7附录A（资料性附录）　高压直流转换开关振荡特性测量算例 9高压直流转换开关振荡特性测量技术导则（征求意见稿）1　 范围本标准规定了高压直流转换开关振荡特性测量的基本要求、测量方法、测量仪器要求及测量判据本标准适用于±1100kV及以下电压等级直流输电系统用机械式高压直流转换开关，包括金属回线转换开关、大地回线转换开关、中性母线开关和中性母线接地开关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 2900.20-2016 电工术语 高压开关设备GB/T 13498-2017 高压直流输电术语GB/T 25309-2010 高压直流转换开关GB/T 34865-2017 高压直流转换开关用电容器DL/T 274-2012 ±800kV高压直流设备交接试验Q/GDW 1275-2015 ±800kV直流系统电气设备交接试验3　 术语和定义GB/T 2900.20-2016、GB/T 13498-2017、GB/T 25309-2010和GB/T 34865-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1　直流转换开关 DC transfer switch用于将高压直流输电系统中的直流运行电流从一个运行回线转换到另一个运行回线的开关装置[GB/T 25309-2010，定义3.1.2] 3.2　有源型直流转换开关 active DC transfer switch带有充电装置的直流转换开关[GB/T 25309-2010，定义3.1.2] 3.3　无源型直流转换开关 passive DC transfer switch不带有充电装置的直流转换开关[GB/T 25309-2010，定义3.1.3]3.4　开断装置 interrupter直流转换开关中用以开断电流的装置[GB/T 25309-2010，定义3.2.1]3.5　振荡回路 oscillation circuit由电容器、电抗器（或杂散电感）和开断装置组成的回路，目的是在直流转换开关电流开断的过程中形成振荡电流，与直流电流叠加，使合成后的电流存在过零点3.6　振荡周期 osillation period振荡放电时电压（或电流）的周期，单位为秒（s）3.7　振荡频率 osillation frequency振荡放电时电压（或电流）的频率，单位为赫兹（Hz）[GB/T 34865-2017，定义3.7]4　 测量基本要求4.1　 测量内容高压直流转换开关振荡特性测量应包含以下内容：——直流转换开关振荡回路的振荡周期T；——直流转换开关振荡回路的振荡频率f；——直流转换开关振荡回路的回路电感值L；——直流转换开关振荡回路的回路电容值C；——直流转换开关振荡回路的回路阻尼电阻值R。

4.2　 测量条件直流转换开关振荡特性现场测量前，待测直流转换开关应具备以下条件：a) 设备安装完毕，所有接线符合设计要求；b) 设备外观良好、无损坏，表面清洁、无异物；c) 设备周围无散置的金属物体；d) 待测直流转换开关应完成并通过DL/T 274-2012、Q/GDW 1275-2015中规定的试验项目试验环境温度宜不低于5℃，空气相对湿度不高于80%，不应在雷、雨、雾、雪等恶劣气象条件下进行4.3　 测量周期a) 直流转换开关现场安装调试完成后进行本试验；b) 直流转换开关投运后运行满1年，以后周期为3年进行本试验；c) 直流转换开关巡检、红外检测或其他试验项目发现有异常时进行本试验；d) 直流转换开关振荡回路更换主要元件后进行本试验5　 测量方法5.1　 测量步骤5.1.1　 无源型直流转换开关测量步骤无源型直流转换开关振荡特性测量示意图如图1所示a QB—开断装置；MOA—避雷器；C—回路电容；L—回路电感；DC—直流试验电源；QD—试验辅助开关图1　 无源型直流转换开关振荡特性现场测量回路示意图无源型直流转换开关基于电流波形的振荡特性测量步骤：a) 按图1所示完成试验接线。

闭合试验辅助开关QD，利用直流试验电源DC对振荡回路中的电容器进行充电，直至试验电压试验电压一般不低于250V，不应高于直流转换开关各部件额定电压；b) 断开试验辅助开关QD后，立即闭合直流转换开关中的开断装置QB，利用示波器记录回路的振荡电流波形和电容两端的电压；c) 若所测振荡电流波形出现中断或畸变，可适当提升试验电压，重复a)、b)所述步骤，直至测得完整无中断、无畸变波形；d) 拆除DC、QD及试验接线，利用电容测量装置测量电容器组的电容值5.1.2　 有源型直流转换开关测量步骤有源型直流转换开关振荡特性测量示意图如图2所示b QB—开断装置；MOA—避雷器；C—回路电容；L—回路电感；DC1—充电装置；QD1—单极合闸开关；DC—直流试验电源；QD—试验辅助开关图2　 有源型直流转换开关振荡特性现场测量回路示意图有源型直流转换开关基于电流波形的振荡特性测量步骤：a) 断开单极合闸开关QD1，将振荡回路电容充分放电，直至电容电压为零；b) 闭合试验辅助开关QD，利用直流试验电源对振荡回路中的电容器进行充电，直至试验电压。

试验电压一般不低于250V，不应高于直流转换开关各部件额定电压；c) 断开试验辅助开关QD后，立即闭合直流转换开关中的开断装置QB，利用示波器记录回路的振荡电流波形和电容两端的电压；d) 若所测振荡电流波形出现中断或畸变，可适当提升试验电压，重复a)、b)所述步骤，直至测得完整无中断、无畸变波形；e) 拆除DC、QD及试验接线，利用电容测量装置测量电容器组的电容值5.2　 振荡特性计算方法5.2.1　 基于电流波形的振荡特性计算方法高压直流转换开关振荡特性测量中的典型电流波形如图3所示图3　 直流转换开关振荡特性现场测量典型电流波形根据所记录的电流波形，测量振荡电流的第n个和第n+m个同向峰值的时刻Tip1和Tip2及幅值ip1和 ip2将上述测量值代入公式(1) - (5)，可分别计算直流转换开关震荡周期T、振荡频率f、振荡回路电感值L和振荡回路电阻值R （1） （2） （3） （4） （5）式中：T — 直流转换开关的振荡周期，单位s；Tip1 — 振荡电流第n个峰值的时刻，单位s；Tip2 — 振荡电流第n+m个同向峰值的时刻，单位s；f — 直流转换开关的振荡频率，单位Hz；t — 直流转换开关的衰减时间常数；ip1 — 振荡电流第n个峰值的幅值，单位A；ip2 — 振荡电流第n+m个同向峰值的幅值，单位A；L — 直流转换开关振荡回路的回路电感值，单位H；C — 直流转换开关振荡回路的回路电容值，单位F；R — 直流转换开关振荡回路的回路阻尼电阻值，单位Ω。

5.2.2　 基于电压波形的振荡特性计算方法直流转换开关振荡特性现场测量中的典型电压波形如图4所示图4　 直流转换开关振荡特性现场测量典型电流波形根据所记录的电压波形，测量振荡电压的第n个和第n+m个同向峰值的时刻Tvp1和Tvp2及幅值vp1和vp2将上述测量值代入公式(6) - (7)和公式(3) - (5)，可分别计算直流转换开关震荡周期T、振荡频率f、振荡回路电感值L和振荡回路电阻值R （6） （7）式中：Tvp1 — 振荡电压第n个峰值的时刻，单位s；Tvp2 — 振荡电压第n+m个同向峰值的时刻，单位s；vp1 — 振荡电压第n个峰值的幅值，单位V；vp2 — 振荡电压第n+m个同向峰值的幅值，单位V；6　 测量仪器的要求6.1　 直流试验电源直流试验电源应满足以下要求：a) 最大输出电压不低于500V；b) 直流电压纹波系数不大于5%6.2　 电流测量装置电流测量装置应满足以下要求：a) 测量电流下限值不大于1A；b) 测量电流上限值不小于1kA；c) 频率响应带宽不小于1MHz；d) 最小分辨力不低于0.1A。

6.3　 数据采集系统数据采集系统应满足以下要求： a) 单通道采样率不低于10MS/s；b) 单次记录电流波形时间不少于100ms6.4　 电容测量装置电容测量装置可采用电桥或数字电容表，应满足以下要求： a) 测量电容下限值不大于1mF；b) 测量电容上限值不低于100mF；c) 最小分辨力不低于0.1mF6.5　 电压测量装置电压测量装置应满足以下要求： a) 测量电压下限值不大于1V；b) 测量电压上限值不小于1kV；c) 频率响应带宽不小于1MHz；d) 最小分辨力不低于0.1V；7　 测量结果的判定7.1　 交接试验结果的判定振荡回路特性测量结果应符合产品技术条件规定及设计要求；7.2　 例行试验结果的判定a) 振荡周期T和振荡频率f应符合产品技术条件规定及设计要求；b) 回路电容值C、回路电感值L的初值差（出厂试验值或交接试验值）不超过±5%(注意值)；c) 回路阻尼电阻值R的初值差（出厂试验值或交接试验值）不超过±3%(注意值)AA附　录　A （资料性附录）高压直流转换开关振荡特性测量算例高压直流转换开关振荡特性测量的典型电流波形如图A.1所示，测量振荡电流的第1个和第2个正峰值的时刻T1和T2及幅值ip1和ip2，同时利用数字电容表测量振荡回路的回路电容值C，其测量结果如表A.1所示。