SVG 企业标准.docx

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SVG企业标准

XDSVG系列链式SVG

有源动态无功补偿和谐波治理装置

前言

本标准适用于输电系统和配电系统中XDSVG系列链式有源动态无功补偿和谐波治理装置（以下简称SVG）产品，SVG电压等级为3.3kV~35kV。

本标准主要参考DL/T672-1999《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》，并结合产品的实际情况编制的，其中各单项性能和指标是按照电力系统的运行要求确定的。

本标准编写格式按照GB/T1.1-2000、GB/T1.2-2002编写。

本标准由天津先导倍尔电气有限公司提出。

本标准起草人：

闫文金,谢四喜。

本标准于2006年6月首次发布

XDSVG系列链式有源动态无功补偿和谐波治理装置

1　范围

本标准规定了XDSVG系列链式有源动态无功和谐波补偿装置（SVG）的构成，要求，试验方法，检验规则，标志、标签、使用说明书，包装、运输、贮存，供货的成套性和质量保证。

本标准适用于XDSVG系列链式有源动态无功补偿和谐波治理装置（SVG）（以下简称产品或装置）的设计、生产、检验和应用。

2　规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T2900.1-2008

GB/T2900.17-1994

电工术语基本术语

电工术语电气继电器（IEC6005（IEV446）-1977,EQV）

GB/T2900.32-1994

电工术语电力半导体器件

GB/T2900.33-2004

电工术语电力电子技术（IEC60050-551：

1998，IDT）

GB/T3797-2005

电气控制设备

GB4208-2008

外壳防护等级（IP代码）（IEC60529-2001,IDT）

GB/T5169.10-2006

电工电子产品着火危险试验试验方法灼热丝试验方法-总则

GB/T5169.11-2006电工电子产品着火危险试验试验方法成品的灼热丝试验和导则（IEC60695-2-1:

1994,EQV）

GB/T7261-2008

继电保护和安全自动装置基本试验方法

GB/T9969-2008

工业产品使用说明书总则

GB12668.3-2003

调速电气传动系统第3部分：

产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法

GB/T14598.3-2006电气继电器第5部分：

量度继电器和保护装置的绝缘要求和试验（IEC60255-5:

2000,IDT）

GB50171-92

电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范

GB16836-2003

量度继电器和保护装置安全设计的一般要求

DL/T478-2001

静态继电保护及安全自动装置通用技术条件

JB/T5777.2-2002

电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件

JB/T7828-1995

继电器及其装置包装贮运技术条件

JB/T9568-2000

电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件

DL/T620-1997

交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL/T672-1999

变电所电压无功调节控制装置订货技术条件

GB7251.1-2005

低压成套开关设备和控制设备第1部分：

型式试验和部分型式试验

GB311.1-1997

高压输配电设备的绝缘配合

GB/T12325-2008

电能质量供电电压偏差

GB/T12326-2008

电能质量电压波动和闪变

GB/T14549

电能质量公用电网谐波

GB/T15543-2008

电能质量三相电压不平衡

GB/T15576-2008

低压成套无功功率补偿装置

GB/T15945-2008

电能质量电力系统频率偏差

GB/T18481

电能质量暂时过电压和瞬态过电压

3　术语和定义

本标准采用了下列术语。

静止同步补偿装置（STATCOM）staticsynchronouscompensator

由并联接入系统的电压源换流器构成，其输出的容性或感性无功电流连续可调且在可运行系统电压范围内与系统电压无关。

又称为静止无功发生器（SVG）StaticVarGenerator。

当该产品设计成输出的容性或感性无功电流连续可调,而且能够自动根据母线需要滤除部分谐波的装置时,也称为静止无功发生器与谐波补偿装置（SVGF）StaticVarGeneratorandFilter

链式静止同步补偿器ChainCircuitSTATCOM

采用链式（H桥串联）电压源换流器的STATCOM装置。

又称为链式静止无功发生器（SVG）ChainCircuitStaticVarGenerator，简称链式SVG。

链式（级联H桥）电压源换流器chaincircuit（cascadedH-bridge）voltagesourceconverter

由多个相同的单相全桥VSC的交流输出相互串联连接而形成的多电平VSC，无公共的直流母线，每相桥臂输出电压为双极性。

换流链converterchain

由多个链节组成的实现换流运行的组装换流设备，可以实现复杂的换流过程。

链节link

链式电压源换流器中的一个换流模块。

换流电抗器interfacereactor

连接换流器与交流电网，实现换流器与电网有功或（和）无功功率交换的串联电抗器。

换流变压器convertertransformer

连接换流器与交流电网，实现换流器与电网有功或（和）无功功率交换的变压器。

闭锁blocking

通过停发阀或桥臂的控制脉冲，阻止阀或桥臂继续换相的操作。

解锁deblocking

通过解除阀或桥臂的闭锁作用，允许开始换流运行。

控制器controller

对STATCOM进行调节、保护、触发和监测等单元的总称。

阶跃响应时间stepresponsetime

当输入阶跃控制信号后，柔性输电装置输出电气量从0目标值达到90％目标值所用的时间，且期间没有产生过冲（见图1）。

注：

由于电压变化范围较小，难以获得清晰的变化曲线，一般可以用无功电流变化曲线来说明响应时间。

图1响应时间和镇定时间定义

镇定时间

当输入阶跃控制信号后，柔性输电装置输出电气量达到目标值的±5％范围内所用的时间（见图1）。

电压/电流特性（V/I）voltage/currentcharacteristic

STATCOM在连接点处的稳态电流与电压之间的关系。

控制范围controlrange

在连接点处由STATCOM提供的无功电流或无功功率的感性至容性最大变化范围。

滞后运行laggingoperation

STATCOM吸收无功，等效于并联电抗器。

超前运行leadingoperation

STATCOM发出无功，等效于并联电容器。

参考电压referencevoltage

STATCOM运行时设定的系统目标电压。

斜率（SL）slope

在链式STATCOM的线性可控范围内，其电压—电流特性的斜率，即电压变化对电流变化（标幺值）的百分数。

公共连接点（PCC）pointofcommoncoupling

电力系统中一个以上用户的连接处。

考核点（CP）checkpoint

供用电双方合同规定的指标衡量点。

带电试验energizationtest

任何一种需给STATCOM装置或部分设备加系统电压的试验。

试运行trialoperation

系统调试试验的一部分，在系统正式运行前，将STATCOM装置投入工作状态，考核其稳定性、调节平滑性和运行可靠性。

4　构成与分类

装置构成

XDSVG装置的电路原理见图2和图3，它主要由链式电压源换流器、换流变压器或电抗器及其他辅助设备（如并网开关、控制与监测设备、冷却装置等）组成。

图2链式SVG电路原理图

图3链式电压源换流器基本电路

XDSVG装置主要作用为：

a）应用于输电系统

1）正常工况下调相调压（即无功控制和电压偏差调节）和故障情况下电压支撑；

2）抑制工频过电压及减少电压波动；

3）改善系统稳定性和提高输电功率；

4）降低谐波水平；

5）其它特殊功能（例如：

阻尼功率振荡）。

b）应用于配电系统及工业用户

1）抑制电压波动和闪变；

2）校正三相电压不平衡（补偿负荷不平衡电流）；

3）降低谐波电流和谐波电压；

4）改善功率因数。

产品型号及其含义

□□□□□-□□□/□□-□□/□

H滤谐波功能，无没有滤谐波功能

补偿感性无功功率（Mvar）

补偿容性无功功率（Mvar）

电压等级（kV）

控制方式：

L负荷补偿S系统补偿

产品名称代码

企业代码（先导倍尔）

产品型号示例：

XDSVG-L10/03-03/H代表额定电压为10kV、补偿容性容量3Mvar、补偿感性容量3Mvar、具有滤波功能。

型式及分类

装置为采用链式（H桥串联）电压源换流器的链式静止同步补偿器。

安装方式为户内安装或者户外组合柜内安装。

冷却方式为风冷、水冷。

额定参数

链式SVG的基本特性由稳态电压—电流（V/I）特性所决定，如图4所示。

链式SVG可以提供容性或感性无功功率，并且可以在额定的容性和感性范围内，独立控制其输出电流，而与交流系统电压值无关。

图4链式SVG的V/I特性

装置额定参数

a）额定电压Un：

3kV、6kV、10kV或35kV（根据用户需要选择）；

b）额定容量Sn：

1MVA～100MVA（根据用户需要选择）；

c）总谐波畸变率（％）：

并网后交流侧最大总谐波畸变率小于3％；

d）工作电压范围（p.u.）：

在0.4pu～1.3p.u.范围内装置应正常运行，低于0.4pu时装置闭锁但不退出。

e）系统电压允许不平衡度：

不超过60％

f）参考电压Uref（pu）：

0.8pu～1.2pu。

g）特性斜率（％）：

不超过10％。

h）稳态控制精度（％）：

不超过2.5％。

i）动态调节范围：

连续输出从额定容性到额定感性范围的无功功率。

j）阶跃响应时间（ms）：

不大于10ms

k）过载能力：

1.1倍过载应能连续运行，1.2倍过载运行时间不低于10秒。

l）效率：

额定运行工况时不小于99.2%。

辅助设备额定参数

控制系统额定参数

a）电源额定电压：

DC220V或者DC110V、AC220V，-10%+20%；

b）交流电压额定值（Un）：

100或100/

V；

c）交流电流额定值（In）：

5A或1A；

d）交流频率：

50Hz；

辅助电源额定参数

冷却系统工作电源电压：

三相AC380V±20%，频率50Hz，最大功率4kW（或根据实际容量确定）；

5　要求

外界环境要求

外界环境的基准值

外界环境的基准值及试验允差是确定产品基本功能指标的条件，当有争议时作为仲裁条件，见表1。

表1外界环境的基准值

外界环境

基准条件

试验允差

环境温度

20℃

±2℃

大气压力

86kPa～106kPa

－

相对湿度

45%～75%

见注1）

工作位置

垂直安装于与地平面垂直的立面

任一方向2°

外磁场感应强度

零

任一方向不大于0.5mT

频率

50Hz

±0.5Hz

交流电源波形

正弦

THD小于2%

交流中的直流分量

零

暂态为峰值的5%

稳态为峰值的2%

注：

l）在试验期间当温度变化时，只要不出现凝露，此湿度范围可以超过。

环境温度的标称范围

a）户内型环境温度要求为：

+0℃～+40℃；

b）户外型环境温度要求为：

-25℃～+40℃。

外界环境的标称范围

外界环境的极限值见表2的规定。

表2外界环境的极限值

影响量或影响因素

标称范围

环境温度

见5.1.2

大气压力

80kPa～110kPa

相对湿度

最湿月的月平均相对湿度为90%，同时该月的平均最低温度为25℃，并且在产品上不应出现凝露

工作位置

任一方向偏离基准不大于5°

外磁场

不大于1.5mT

交流电源波形

电压THD不大于5%

频率

50Hz

产品使用场所的其它要求

使用场所不应有超过本标准规定的振动和冲击。

使用场所不应有火灾、爆炸危险的介质，不应有腐蚀、破坏绝缘的气体及导电介质，不应充满水蒸汽及有严重的霉菌。

户外产品的使用场所应有防御雨、雪、风、沙的设施。

环境温度的极限值

产品在水冷系统不加水的情况下，环境温度的极限值为-25℃和+70℃。

在运输中和短暂的贮存条件下，不施加激励量的产品应能耐受此范围内的温度而不出现不可逆变化的损坏。

换流电抗器或者换流变压器

满足生产厂家换流电抗器或者换流变压器企业标准的技术要求。

控制装置

满足控制装置企业标准的技术要求。

换流链

满足换流链企业标准的技术要求。

装置功能

上电自检和告警功能

装置应具有上电自检功能，自检异常时闭锁全部操作，并发出告警信息。

保护功能

直流侧过电压保护

a）整定范围：

300V～1200V或600V-2400V；

b）动作误差：

不大于±5％。

直流侧欠电压保护

a）整定范围：

300V～1200V或600V-2400V；

b）动作误差：

不大于±5％。

直流侧电压不平衡保护

a）整定范围：

100V～500V；

b）动作误差：

不大于±5％。

链节电流（Ivn）过电流保护

a）整定范围：

0.2Ivn～1.5Ivn；

b）动作误差：

不大于±5％；

系统过电压保护功能

a）整定范围：

0.4Us～1.5Us；

b）动作误差：

不大于±5％；

系统欠电压保护

a）整定范围：

0.4Us～1.0Us；

b）动作误差：

不大于±5％；

系统电压不平衡保护

a）整定范围：

10.0～60.0%；

b）动作误差：

不大于±10％；

装置应具有冷却系统异常保护功能和链节过温保护功能。

装置应具有同步信号异常告警功能。

装置链节采用冗余链节设计，满足N-1运行功能。

控制功能

装置的控制功能应达到以下要求：

a）装置应具有通过后台计算机与本地控制系统相连接的专用网络进行远方操作功能；

b）装置应具有自动启动并网控制和手动启动并网控制功能；

c）装置应具有根据设定值和电网运行状态自动调节吸发无功的功能。

监视、保护定值设置和记录功能

装置的显示记录功能应达到以下要求：

a）装置应具有装置工作状态监视功能；

b）装置应具有系统运行参数和系统状态监视功能；

c）装置应具有运行参数和保护定值设置功能；

d）装置应具有事件显示及其记录功能。

装置技术参数和测量控制精度

技术参数

a）无功调节范围为：

-100%～+100%；

b）无功调节间隔：

容量范围连续调节；

c）装置响应时间：

不大于10ms。

控制系统测量范围与准确度

装置的控制系统测量范围及准确度应达到以下要求：

a）电压测量范围为0.4Un～1.2Un时，准确度为0.5级；

b）电流测量范围为0.2In～1.2In时，准确度为1级；

整定补偿误差

装置应能够在额定补偿电流（Isvgn）范围内进行补偿，装置运行在-Isvgn、-0.5Isvgn、+0.5Isvgn和+Isvgn工况下，补偿误差的平均值不大于±0.05Isvgn。

装置的效率：

额定运行工况时不小于99.2%。

谐波

装置运行在系统补偿方式的-Isvgn和+Isvgn工况下时，输出总谐波电流畸变率小于3％In。

噪音

在额定负载和周围环境噪音不大于40dB的条件下，距离噪音源（户外安装的为箱式壳体，户内安装的为逆变器室）水平位置1m处，测得的产品噪音最大值不应大于70dB。

绝缘性能

电气间隙

装置控制部分的电气间隙均应符合表3、表4的规定。

表3装置控制部分电气间隙

额定电压（V）

电气间隙mm

爬电距离mm

额定工作电流

额定工作电流

≤63A

>63A

≤63A

>63A

≤60

3.0

5.0

3.0

5.0

60

5.0

6.0

6.0

8.0

300

8.0

10.0

10.0

12.0

装置一次主回路部分的电气间隙均应符合表4的规定

表4装置一次主回路部分的电气间隙

系统标称电压Ui（kV）

户外（mm）

户内（mm）

6

200

100

10

200

125

35

400

300

绝缘电阻

控制部分绝缘电阻

装置控制的带电部分和非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各电路之间，分别用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值。

正常试验大气条件下，各回路绝缘应不少于10MΩ。

一次主部分绝缘电阻

装置一次主回路和地之间用开路电压2500V的兆欧表测量其绝缘电阻值。

正常试验大气条件下，绝缘电阻应不少于100MΩ。

介质强度

控制部分介质强度

在正常试验大气条件下，装置控制部分能承受频率为50Hz，历时1min工频耐压试验无击穿闪络及元器件损坏现象，泄漏电流应不大于3.5mA（交流有效值）。

试验电压值按表4.1进行选择。

表4.1试验电压

被试电路

绝缘电压等级（V）

试验电压（V）

交流回路—地

＜250

2000

模拟量—地

60＜U≤250

1000

装置的一次主回路部分

装置的一次主回路部分满足表4.2绝缘要求。

表4.26kV及以上绝缘试验的试验等级

电压等级

设备的最高电压Um（有效值）

额定短时工频耐受电压（有效值）

额定雷电冲击而受电压（峰值）

6kV

7.2kV

25kV

60kV

10kV

12kV

35kV

75kV

35kV

40.5kV

85kV

185kV

冲击电压

对启动装置的一次进线端对地施加表4.2规定的标准雷电波冲击电压试验值，产品不应出现绝缘击穿和闪络现象。

电磁兼容性能

承受衰减振荡波脉冲群干扰能力

控制系统中的各装置应能承受GB/T7261-2008中第25章规定的频率为1MHz及100kHz的3级脉冲群干扰。

承受静电放电干扰能力

控制系统中的各装置应能承受GB7251.1-2005中8.2.8.1的规定。

承受辐射电磁场干扰能力

控制系统中的各装置应能承受GB7251.1-2005中8.2.8.1的规定。

承受快速瞬变干扰能力

控制系统中的各装置应能承受GB7251.1-2005中8.2.8.1的规定。

承受浪涌（冲击）抗扰度能力

控制系统中的各装置应能承受GB7251.1-2005中8.2.8.1的规定。

承受电压中断抗扰度能力

控制系统中的各装置应能承受不大于50ms的电源电压中断。

机械性能

承受振动响应能力

控制系统中的各装置应具有承受GB/T7261-2008中第16章3.2.l规定的严酷等级为1级的振动响应能力的试验。

承受振动耐久能力

控制系统中的各装置应具有承受GB/T7261-2008中第16章规定的严酷等级为1级的振动耐久能力。

承受冲击响应能力

控制系统中的各装置应具有承受GB/T7261-2008中第17章规定的严酷等级为1级的冲击响应能力。

承受冲击耐久能力

控制系统中的各装置应具有承受GB/T7261-2008中第17章规定的严酷等级为1级的冲击耐久能力。

承受碰撞能力

控制系统中的各装置应具有承受GB/T7261-2008中第18章规定的严酷等级为1级的碰撞能力。

外观、结构以及元器件安装和配线要求

产品的外观和结构应满足GB/T15576-2008中5.1及GB/T3797-2005中4.12的要求。

产品的金属零件应经防腐蚀处理，所有零件应完整无损，产品外观应无划痕及损伤。

产品所用元器件应符合相应的技术标准要求。

产品零部件、元器件应安装正确、牢固，并实现可靠的机械和电气连接。

产品元件的安装应符合JB/T5777.2-2002中5.4的规定。

产品连接导线应符合JB/T5777.2-2002中5.5的规定。

产品绝缘导线的敷设和连接应符合JB/T5777.2-2002中5.6和GB7251.1-2005中7.8的规定。

产品元器件安装、配线及工艺要求除满足5.13.1～5.13.5的要求外，还应满足以下要求：

a）元器件的安装应充分考虑屏柜的受力情况，合理布置重量体积比较大的元器件的位置，尽量降低屏柜的重心，元器件的安装应牢固、可靠；

b）对长期带电发热的元器件，安装位置应靠上方且保证散热风道畅通，周围的元器件及导线线束应与发热元器件保持不小于20mm的间隙；

c）元器件的安装应充分考虑元件之间诸如发热、电弧、振动、电磁场等的相互作用；

d）产品的一次大电流电路的连接应尽量使用铜排连接，铜排处理工艺为酸洗或搪锡，使用导线连接时除导线截面满足要求外，大电流导线的布线应考虑导线的通风散热，避免多根导线成束走线；

e）装置的布线应将一次二次分开、强电弱电分开，以避免强弱电之间的电磁耦合作用。

安全要求

外壳防护（IP防护）

产品应有外壳防护，防护等级为GB4208-2008中的IP20或IP50（有要求时）。

注：

当采用通用外壳并己通过IP防护试验时，可不再作试验。

发热要求

在正常额定工作状态下，产品达到热平衡后的温升不应超过表5的规定。

表5温升单位：

K

元器件或部位

温升值

电力电子器件散热器

45

变压器、电抗器

60

母线连接处

铜－铜

铜搪锡－铜搪锡

50

60

可接触的外壳和覆板：

金属表面

绝缘表面

30

40

着火危险防护

产品应承受GB/T5169.11-2006中（960±15）℃严酷等级，试验时间（30±1）s的试验。

保护电路有效性

产品保护电路有效性应符合GB7251.1-2005中8.2.4.1的规定。

5.14.5安全标志

安全标志应符合GB7251.1-2005中5.2的规定。

6　试验方法

试验条件

试验条件应符合5.1.1、5.1.3的规定。

环境温度测试

装置在环境温度的标称范围（5.1.2）带电运行试验中，工作状况和显示正常；试验后进行外观检查，装置中紧固件和其它元器件无松动，通电操作无异常。

产品功能测试

上电自检功能测试

装置通电后，控制系统应能完成自检功能，并能够显示自检成功信息或者故障信息。

保护功能测试

直流侧过电压保护

直流侧过压保护试验按以下方法进行：

调节控制系统对应输入电压模拟量，使输入模拟量从大于欠电压定值小于过电压保护定值且满足直流侧平衡条件开始增加至保护动作，记录动作值，重复以上步骤3次，取平均值作为试验结果，应满足5.5.2.1的要求。

直流侧欠电压保护

直流侧欠压保护试验按以下方法进行：

调节控制系统对应输入电压模拟量，使输入模拟量