ICS29.240.99 K46 中华人民共和国国家标准 GB/T31487.2—2015 直流融冰装置 第2部分:晶闸管阀 Directcurrentde-icingdevices—Part2:Thyristorvalves 2015-05-15发布 2015-12-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 技术要求 3 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 环境条件 3 …………………………………………………………………………………………… 4.2 接入系统 3 …………………………………………………………………………………………… 4.3 负载性质 3 …………………………………………………………………………………………… 4.4 功能要求 3 …………………………………………………………………………………………… 5 晶闸管阀的电气联结型式 4 ……………………………………………………………………………… 6 晶闸管阀的设计 6 ………………………………………………………………………………………… 6.1 晶闸管阀的电气设计 6 ……………………………………………………………………………… 6.2 晶闸管阀的机械设计 11 ……………………………………………………………………………… 6.3 晶闸管阀的热设计 12 ………………………………………………………………………………… 7 试验 13 ……………………………………………………………………………………………………… 7.1 概述 13 ………………………………………………………………………………………………… 7.2 型式试验和例行试验 13 ……………………………………………………………………………… 7.3 现场试验 14 …………………………………………………………………………………………… 附录A(规范性附录) 晶闸管阀的损耗计算方法 16 ………………………………………………………GB/T31487.2—2015 前 言 GB/T31487《直流融冰装置》分为3个部分: ———第1部分:系统设计和应用导则; ———第2部分:晶闸管阀; ———第3部分:试验。 本部分是GB/T31487的第2部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由中国电器工业协会提出。 本部分由全国电力电子学标准化技术委员会(SAC/TC60)归口。 本部分起草单位:南方电网科学研究院有限责任公司、南京南瑞继保电气有限公司、中国电力顾问 集团西南电力设计院、西安高压电器研究院有限责任公司、中国南方电网超高压输电公司、贵州电力试 验研究院、云南电力试验研究院、西安西电电力系统有限公司、云南电网公司昭通供电局、广东电网公司 电力科学研究院、中电普瑞科技有限公司、荣信电力电子股份有限公司、浙江省电力公司电力科学研究 院、许继柔性输电系统公司、常州博瑞电力自动化设备有限公司、浙江桂容谐平科技有限公司。 本部分主要起草人:饶宏、傅闯、陈赤汉、杨晓辉、田杰、卢志良、吴怡敏、许树楷、黎小林、孙鹏、 马晓红、赵永涛、孙伟、贾跟卯、赵立进、陆岩、彭向阳、张凡勇、杨堂华、张翔、凌刚、余波、张迅、张建平、 邹家勇、李长宁、万明、吴华能、张广泰、何青连、梁晨。 ⅠGB/T31487.2—2015 直流融冰装置 第2部分:晶闸管阀 1 范围 GB/T31487的本部分规定了直流融冰装置晶闸管阀的功能、设计和试验等的基本要求。 本部分适用于直流融冰装置水冷却晶闸管阀,采用其他冷却方式的晶闸管阀可参照本部分。 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/T3859.1—2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分:基本要求规范 GB/T13498 高压直流输电术语 GB/T16927.1 高压试验技术 第1部分:一般定义及试验要求 GB/T20990.1—2007 高压直流输电晶闸管阀 第1部分:电气试验 GB50150—2006 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 IEC/TS60815-1:2008 污染环境中所用高压绝缘子的选择和尺寸测定 第1部分:定义、信息和 一般原理(Selectiondimensioningofhigh-voltageinsulatorsintendedfuseinpollutedconditions— Part1:Definitions,informationgeneralprinciples) IEC61803:2011 采用电网换相换流器的高压直流(HVDC)换流站功率损耗的确定 [Determinationofpowerlossesinhigh-voltagedirectcurrent(HVDC)converterstationswithline- commutatedconverters] 3 术语和定义 GB/T13498界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 阀 valve 由电力电子器件及辅助部件组成的电气和机械联合体,能实现单向或者双向导通。 注:目前常用的阀有二极管阀、晶闸管阀、绝缘栅双极晶体管(IGBT)阀等。 3.2 晶闸管阀 thyristorvalve 电力电子器件为晶闸管的阀。 3.3 换流器 converter 能实现完整换流功能的电气装置。 3.4 单阀 singlevalve 由若干个晶闸管级串联组成,是6脉波换流器的一个臂。 1GB/T31487.2—2015 3.5 晶闸管级 thyristorlevel 阀的部件,由一个晶闸管或若干并联的晶闸管与紧靠它们的辅助设备构成。 3.6 阀电子电路 valveelectronics 在阀电位上执行控制、监测和保护功能的电子电路。 3.7 阀基电子单元 valvebaseelectronics 提供地电位控制设备与阀电子电路或阀装置之间接口的电子设备,又称阀接口电子设备。 3.8 触发角 firingangle 从理想正弦换相电压正向过零点至正向电流导通开始时刻的时间,以电角度度量。 3.9 额定直流电流 rateddirectcurrent 按规定的负载条件和使用条件,换流器输出的直流电流(平均值)。 3.10 最大直流电流 maximumdirectcurrent 换流器在规定的运行条件下,(理论上可在无限时间内)向负载输出的最大直流电流。 注:一般在不同冷却媒质和环境温度下有不同值。 3.11 2h过载直流电流 2hoverloaddirectcurrent 换流器在规定的2h内,能向负载输出的直流电流。 注:一般在不同冷却媒质和环境温度下有不同值。 3.12 最大理想空载直流电压 maximumidealno-loaddirectvoltage 一般指换流器在空载情况下的最大直流电压(Udi0max)。 注:此时,将各种电压降和电网电压波动的因素忽略不计。 3.13 额定直流电压 rateddirectvoltage 在规定条件下,换流器输出的直流电压应达到的平均值。 3.14 额定直流功率 rateddirectpower 换流器额定直流电压与额定直流电流之积。 3.15 均流系数 coefficientofcurrentdistribution 直流融冰装置晶闸管阀采用双桥并联型式时,并联运行支路电流的平均值与最大支路电流值之比。 3.16 额定结温 ratedjunctiontemperature 晶闸管正常工作允许的最高结温。 3.17 大角度大电流运行 largeangleandhighcurrentoperation 直流融冰装置输出额定直流电流且触发角近似90°的运行方式。 2GB/T31487.2—2015 3.18 零功率试验 zeropowertest 直流融冰装置直流侧经电抗器短接,将直流电流升至设定值,检查直流融冰装置直流电流控制功能 及电流承受能力。 4 技术要求 4.1 环境条件 直流融冰装置晶闸管阀正常使用环境条件包括以下方面: a) 海拔小于2000m; b) 环境温度不低于-20℃,不高于50℃; c) 相对湿度最大值为85%(20℃以下时); d) 污秽等级为b级; e) 地震震级,不超过8级; f) 交流电网频率波动范围不超过±5%。 注1:当海拔高度大于2000m时,应根据相关标准进行海拔修正设计。 注2:户外污秽等级,在设计时,一般按照IEC/TS60815-1:2008中的d级考虑。 4.2 接入系统 直流融冰装置换流器宜通过专用换流变压器或者换相电抗器接在满足融冰容量要求的主变压器低 压侧(10kV或35kV侧),也可与主变压器低压侧直接连接。否则,应通过专用变压器接在上一级电源 母线上。 4.3 负载性质 直流融冰装置换流器的负载,主要是不同规格和不同长度的架空导线、架空地线、光纤复合地线