ICS292002924099

;

K46...

中華人民共和國國家標準

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.代替:

GB/Z20996.2—2007

采用電網(wǎng)換相換流器的高壓直流

系統(tǒng)的性能第2部分故障和操作

:

Performanceofhih-voltaedirectcurrentHVDCsstemswith

gg()y

line-commutatedconverters—Part2Faultsandswitchin

:g

(IECTR60919-2:2020,IDT)

2020-12-14發(fā)布2021-07-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

中華人民共和國

國家標準

采用電網(wǎng)換相換流器的高壓直流

系統(tǒng)的性能第2部分故障和操作

:

GB/T20996.2—2020/IECTR60919-2:2020

*

中國標準出版社出版發(fā)行

北京市朝陽區(qū)和平里西街甲號

2(100029)

北京市西城區(qū)三里河北街號

16(100045)

網(wǎng)址

:

服務熱線

:400-168-0010

年月第一版

202012

*

書號

:155066·1-66694

版權專有侵權必究

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

高壓直流暫態(tài)性能技術規(guī)范概述

3………………………2

暫態(tài)性能技術規(guī)范

3.1…………………2

一般規(guī)定

3.2……………2

無故障操作的暫態(tài)過程

4…………………2

概述

4.1…………………2

交流側設備的通電與斷電

4.2…………3

甩負荷

4.3………………4

換流器單元的起動與停運

4.4…………5

直流斷路器和直流開關的操作

4.5……………………5

交流系統(tǒng)故障

5……………7

概述

5.1…………………7

故障類型

5.2……………7

影響暫態(tài)性能規(guī)范的有關事項

5.3……………………7

技術規(guī)范對控制策略的影響

5.4………………………10

交流濾波器無功補償裝置及交流母線故障

6、…………11

概述

6.1…………………11

濾波器組的暫態(tài)過電壓

6.2……………11

濾波器及電容器組的暫態(tài)過電流

6.3…………………12

電容器不平衡保護

6.4…………………12

濾波器及電容器組保護實例

6.5………………………13

并聯(lián)電抗器保護

6.6……………………13

交流母線保護

6.7………………………13

換流器單元故障

7…………………………15

概述

7.1…………………15

短路

7.2…………………16

換流器單元預期功能故障

7.3…………17

換流器單元保護

7.4……………………17

串聯(lián)換流器單元的附加保護

7.5………………………18

并聯(lián)換流器單元的附加保護

7.6………………………19

平波電抗器直流濾波器及其他直流設備故障

8、………20

Ⅰ

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.:

概述

8.1…………………20

故障類型

8.2……………20

保護區(qū)

8.3………………21

中性母線保護

8.4………………………21

平波電抗器保護

8.5……………………22

直流濾波器保護

8.6……………………22

直流諧波保護

8.7………………………23

直流過電壓保護

8.8……………………23

直流側開關保護

8.9……………………23

直流線路故障

9……………24

架空線路故障

9.1………………………24

電纜故障

9.2……………25

直流故障的特點

9.3……………………25

直流線路故障檢測功能要求

9.4………………………25

保護處理

9.5……………25

故障保護方案

9.6………………………26

直流側開路

9.7…………………………26

交直流線路交叉保護

9.8/……………27

接地極線路故障

10………………………27

概述

10.1………………27

對接地極線路的特殊要求

10.2………………………27

接地極線路監(jiān)視

10.3…………………27

金屬回路線路故障

11……………………28

金屬回路

11.1…………………………28

金屬回路故障

11.2……………………28

金屬回路故障檢測

11.3………………28

金屬回路故障保護系統(tǒng)

11.4…………29

高壓直流系統(tǒng)的絕緣配合

12……………31

概述

12.1………………31

使用避雷器的保護方案

12.2…………31

交流側操作過電壓和暫時過電壓

12.3………………32

直流側操作過電壓和暫時過電壓

12.4………………32

雷電及陡波沖擊

12.5…………………32

保護裕度

12.6…………………………32

避雷器功能

12.7………………………33

防止避雷器電流引起繼電保護動作

12.8……………35

絕緣間距

12.9…………………………35

Ⅱ

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.:

絕緣爬距

12.10…………………………35

通信要求

13………………38

概述

13.1………………38

對通信系統(tǒng)的特殊要求

13.2…………38

通信系統(tǒng)中斷的后果

13.3……………39

電力線載波系統(tǒng)的特殊考慮

13.4(PLC)……………39

輔助系統(tǒng)

14………………39

概述

14.1………………39

電氣輔助系統(tǒng)

14.2……………………39

機械輔助系統(tǒng)

14.3……………………40

參考文獻

……………………42

Ⅲ

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.:

前言

采用電網(wǎng)換相換流器的高壓直流系統(tǒng)的性能分為個部分

GB/T20996《》3:

第部分穩(wěn)態(tài)

———1:;

第部分故障和操作

———2:;

第部分動態(tài)

———3:。

本部分為的第部分

GB/T209962。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替高壓直流系統(tǒng)的性能第部分故障和操作與

GB/Z20996.2—2007《2:》,

相比主要技術變化如下

GB/Z20996.2—2007:

將總則更改為范圍規(guī)范性引用文件見第章第章年版的第章

———“”“”“”(1、2,20071);

修改了范圍見第章年版的

———(1,20071.1);

修改了規(guī)范性引用文件見第章年版的

———(2,20071.2);

將條標題交流側設備的投入與切除修改為交流側設備的通電與斷電見年版

———“”“”(4.2,2007

的

3.2);

修改了對變壓器勵磁涌流的表述見年版的

———(4.2,20073.2);

增加了換流變壓器分閘操作建議變壓器最高分接位置的定義和斷路器選相合閘要求以及電

———、

容器和濾波器組充電的表述見

(4.2);

增加了有助于遠端斷路器跳閘的設置建議見年版的

———(4.3,20073.3);

修改了直流開關裝置的規(guī)定見年版的

———(4.5,20073.5);

修改了高壓直流換流站接地和接地故障的表述見年版的

———(5.2,20074.2);

增加了交流故障期間及恢復后直流設備的暫態(tài)特性需考慮的條件見年版的

———(5.2,20074.2);

刪除了影響暫態(tài)性能規(guī)范有關事項中懸置段的內容見年版的

———“”(20074.3);

增加了減少換相失敗可采取的措施的表述見年版的

———(5.3.2,20074.3.2);

刪除了如果被切除的無功功率設備在高壓直流系統(tǒng)的負荷達到故障前的水平之前必須重新

———“

投入則這種無功設備投切方式會導致高壓直流系統(tǒng)的再啟動時間太長這是需要考慮的另一

,,

個問題見年版的

。”(20074.3.6);

增加了數(shù)字式及舊型繼電保護裝置使用時的注意事項見

———(5.3.7);

修改了雙極高壓直流系統(tǒng)中交流濾波器和并聯(lián)電容器布置示例的表述見年版的

———,(6.1,2007

5.1);

將分析應要考慮到導致最嚴重應力的系統(tǒng)結構系統(tǒng)中包括濾波器和并聯(lián)電容器修改為

———“,。”

分析時宜考慮包括濾波器和并聯(lián)電容器在內的系統(tǒng)結構導致的最嚴酷應力見

“。”(6.3,2007

年版的

5.3);

增加了電容器組橋接線的表述見

———“H”(6.4);

增加了閥的設計時針對斷路器故障的考慮原則和換相電容器兩端的避雷器設計的考慮事項

———

見

(7.2);

將條標題換流器單元功能失效修改為換流器單元預期功能故障見年版的

———“”“”(7.3,2007

6.4);

將門極脈沖修改為觸發(fā)脈沖全文中后續(xù)文字也進行了相應修改見年版的

———“”“”,(7.3.2,2007

Ⅴ

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.:

6.4.1);

將如果超過規(guī)定的時間或換相失敗是由丟失門極脈沖引起的那么就應閉鎖換流器修改為

———“,。”

如果超過規(guī)定時間或由于丟失觸發(fā)脈沖引起換相失敗那么就宜閉鎖換流器見

“,。”(7.3.3,

年版的

20076.4.2);

增加了為消除保護盲區(qū)實際系統(tǒng)保護設置的建議見年版的

———(8.3,20077.3);

增加了鋪設備用電纜電纜接頭及其開關裝置和采用同軸電纜時的保護配置方面的建議見

———、(

9.2);

增加了金屬回路故障定位設備檢測故障頻率的規(guī)定見

———(11.3);

增加了電弧熄滅后斷開直流斷路器的操作規(guī)定見

———,(11.4);

增加了帶有串聯(lián)電容補償?shù)母邏褐绷鲹Q流站及具有串聯(lián)連接換流器的特高壓直流輸電系統(tǒng)避

———

雷器配置方案的表述見

(12.2、12.7.1);

將全文中的直流電抗器修改為平波電抗器文中的圖做相應的修改

———“”“”,;

增加了不同于交流站高壓直流設備的絕緣水平不必取標準值見

———“,(SIWV、LIWV)。”(12.6);

將閥廳電容的放電電流修改為閥廳電容的放電雷電波放電電流修改為雷電波放

———“;”“;”、“”“

電見年版的

”(12.7.3,200711.7.3);

增加了另外除了上述應對污穢的措施外復合絕緣子也是選擇之一見

———“,,。”(12.10.1);

增加了對閥廳清潔的規(guī)定見

———(12.10.2);

增加了通信也可用于線路故障定位并能區(qū)別電纜故障和架空線故障見

———“,。”(13.2);

增加了設計熱備用或冗余設備的規(guī)定見

———(14.3)。

本部分使用翻譯法等同采用采用電網(wǎng)換相換流器的高壓直流系統(tǒng)的性能

IECTR60919-2:2020《

第部分故障和操作

2:》。

與本部分中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下

:

絕緣配合第部分定義原則和規(guī)則

———GB/T311.1—20121:、(IEC60071-1:2006,MOD)

半導體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第部分基本要求規(guī)

———GB/T3859.1—20131-1:

范

(IEC60146-1-1:2009,MOD)

半導體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第部分應用導則

———GB/T3859.2—20131-2:

(IECTR60146-1-2:2011,MOD)

半導體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第部分變壓器和電

———GB/T3859.3—20131-3:

抗器

(IEC60146-1-3:1991,MOD)

高壓直流輸電術語

———GB/T13498—2017(IEC60633:2015,MOD)

高壓直流輸電晶閘管閥第部分電氣試驗

———GB/T20990.1—20201:(IEC60700-1:2015,

MOD)

采用電網(wǎng)換相換流器的高壓直流系統(tǒng)的性能第部分穩(wěn)態(tài)

———GB/T20996.1—20201:

(IECTR60919-1:2017,IDT)

采用電網(wǎng)換相換流器的高壓直流系統(tǒng)的性能第部分動態(tài)

———GB/T20996.3—20203:

(IECTR60919-3:2016,IDT)

本部分做了下列編輯性修改

:

圖中將l以線性或指數(shù)上升時ττ修改為I以線性或指數(shù)上升時

———2,“o:R=20ms,1=10ms”“o:

ττ

R=10ms,1=20ms”;

圖中將I修改為III修改為IIII修改為II

———14,“f”“t”,“n-f”“d-t”,“n-n”“t-n”。

本部分由中國電器工業(yè)協(xié)會提出

。

Ⅵ

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.:

本部分由全國電力電子系統(tǒng)和設備標準化技術委員會歸口

(SAC/TC60)。

本部分起草單位中國電力科學研究院有限公司南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司西安高壓電

:、、

器研究院有限責任公司西安電力電子技術研究所全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限責任公司清華大學南

、、、、

京南瑞繼保電氣有限公司西安西電電力系統(tǒng)有限公司許繼電氣股份有限公司中國南方電網(wǎng)有限責

、、、

任公司超高壓輸電公司國網(wǎng)經(jīng)濟技術研究院有限公司西安端怡科技有限公司平高集團有限公司國

、、、、

網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學研究院

。

本部分主要起草人吳婭妮傅闖周會高蔚紅旗王明新張靜楊曉輝龐廣恒劉濤林少伯

:、、、、、、、、、、

趙曉斌王俊生李亞男范彩云裴翔羽趙彪任軍輝王永平邱偉劉翀嚴喜林高子健申笑林

、、、、、、、、、、、、、

洪波張晉華吳戰(zhàn)鋒王高勇王向克陳曉鵬董添華陳忠

、、、、、、、。

本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/Z20996.2—2007。

Ⅶ

GB/T209962—2020/IECTR60919-22020

.:

采用電網(wǎng)換相換流器的高壓直流

系統(tǒng)的性能第2部分故障和操作

:

1范圍

的本部分是關于高壓直流系統(tǒng)暫態(tài)性能和故障保護要求的指導文件論述了三相橋

GB/T20996;

式雙路聯(lián)結的脈波動換流單元構成的兩端高壓直流系統(tǒng)故障和操作的暫態(tài)性能不涉及多端高

()12(),

壓直流輸電系統(tǒng)但對包含在兩端系統(tǒng)里的并聯(lián)換流器和并聯(lián)線路做了討論假定換流器使用晶閘管閥

,;

作為橋臂采用無間隙金屬氧化物避雷器進行絕緣配合且功率能雙向傳輸本部分沒有考慮二極

,,。

管閥

。

本部分僅涉及電網(wǎng)換相換流器包括電容換相電路結構的換流器在

,。IEC60146-1-1、IEC60146-1-

和1)中給出了電網(wǎng)換相半導體變流器的一般要求本部分不考慮電壓源換流器

2IEC60146-1-3。。

由穩(wěn)態(tài)故障和操作動態(tài)三部分組成在制定與編寫過程中已經(jīng)盡量避免了三個

GB/T20996、、。,

部分內容的重復因此當使用者準備編制兩端高壓直流系統(tǒng)規(guī)范時應參考三部分的全部內容

。,,。

對系統(tǒng)中的各個部件注意系統(tǒng)性能規(guī)范與設備設計規(guī)范之間的差別