《交直流配电网用电力电子变压器试验导则》

ICS29.180

K41T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXX-YYYY

交直流配电网用电力电子变压器试验导则

TestGuideofPowerElectronicTransformerfor

ACandDCDistributionGrid

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

T/CECXXXX-YYYY

I

交直流配电网用电力电子变压器试验导则

1范围

本标准规定了电力电子变压器在设计制造和安装调试阶段的试验项目及技术要求。

本标准适用于电压等级为10kV、额定容量为5MVA及以下的交直流配电网用电力电子

变压器。

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。

GB311.1高压输变电设备的绝缘配合

GB/T1094.1电力变压器第1部分总则

GB/T1094.3电力变压器第3部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙

GB/T1094.10电力变压器第10部分声级测定

GB/T1094.11电力变压器第11部分干式变压器

GB/T7261继电保护和安全自动装置基本试验方法

GB/T14598.3电气继电器第5部分量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验

GB/T14598.26电气继电器第26部分电磁兼容要求

GB/T17626.30电磁兼容试验和测量技术电能质量测量方法

GB/T33348高压直流输电用电压源换流器阀电气试验

DL/T1215链式静止同步补偿器

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

高频隔离变压器high-frequencyisolationtransformer

工作频率超过1kHz、在电力电子变压器中起电压变换和电气隔离作用的变压器。

3.2

功率模块powermodule

由连接成半桥或全桥的开关器件、高频隔离变压器以及辅助设备组成、具备单独运行功

能的模块化电路结构，是电力电子变压器的基本单元。

3.3

电力电子变压器powerelectronictransformer(PET)

固态变压器

电子电力变压器

由一定数量的功率模块组成的成套装置，具备传统电力变压器的基本功能，还可实现无

功补偿、谐波治理、电网互联、新能源并网、潮流控制等功能。

4通则

4.1电力电子变压器产品的试验项目，按照试验对象分为整机试验、高频隔离变压器试验、

控保装置试验和功率模块试验。

4.2除非另有规定，试验应在5℃~40℃的环境温度下进行。

4.3对于整机试验，应组装上除避雷器之外的全部辅助设备，短接冗余模块，且各功率模

块均已独立通过型式试验和例行试验。

4.4对于整机试验和功率模块试验，冷却系统的运行参数应与实际工况一致。

4.5任何一项试验后，如果短路的开关器件级数大于1，则未通过试验。

4.6任何一项试验后，如果有1级开关器件短路，允许修复或更换损坏的开关器件，重新

进行该项试验。重复进行该试验时，如果在相同的位置上再次发生开关器件短路，则未通过

试验。

4.7所有试验完成后，如果累积的短路开关器件级数大于开关器件总数的3%，则未通过

试验。

5试验项目

5.1整机试验项目

电力电子变压器的整机试验项目如表1所示。

表1电力电子变压器整机试验项目

试验项目例行试验型式试验交接试验章节

外观和结构检查●●●6

端对地交流耐压试验●●●7.1

端对地直流耐压试验●●○7.2

整机绝缘试验端对地雷电冲击试验●●○7.3

端间交流-直流耐压试验**○7.4

端间雷电冲击试验**○7.5

充电触发试验○●●11.1

并网试验○●●11.2

负载投切试验○●●11.3

系统调试试验交流侧短路试验○●●11.4

直流侧单极接地试验○●●11.5

电能质量测试○●●11.6

声级测试○●●11.7

注：●为必做项目，○为选做项目，*为特殊试验项目、由用户和设备制造商协商，下同。

5.2高频隔离变压器试验项目

电力电子变压器的高频隔离变压器试验项目如表2所示。

表2高频隔离变压器试验项目

型式试章节

试验项目例行试验交接试验

验

绕组电阻测量●●○8.1

电压比测量●●○8.2

漏感测量●●○8.3

绝缘电阻测量●●○8.4

工频耐压及局部放电试验●●○8.5

直流耐压试验●●○8.6

短时感应耐压试验●●○8.7

空载损耗及空载电流测量●●○8.8

负载损耗及短路阻抗测量●●○8.9

温升试验○●○8.10

5.3控保装置试验项目

电力电子变压器的控保装置试验项目如表3所示。

表3控保装置试验项目

试验项目例行试验型式试验交接试验章节

静电放电抗扰度试验○●○9.1

射频电磁场辐射抗扰度试验○●○9.2

电快速瞬变脉冲群抗扰度○●○9.3

浪涌抗扰度试验○●○9.4

电磁兼容试验

射频场感应传导骚扰抗扰度○●○9.5

工频磁场抗扰度试验○●○9.6

辐射发射骚扰试验○●○9.7

传导骚扰试验○●○9.8

电介质强度试验○●○9.9

装置性能试验振动、冲击与碰撞试验○●○9.10

耐湿热性能环境试验○●○9.11

5.4功率模块试验项目

电力电子变压器的功率模块试验项目如表4所示。

表4功率模块试验项目

试验项目例行试验型式试验交接试验章节

功能性试验空载运行试验●●○10.2

满载运行试验●●○10.3

直流过压保护试验●●○10.4

保护试验开关器件短路保护试验●●○10.5

通讯断线故障保护试验●●○10.6

6外观和结构检查

6.1检查铭牌标识是否清晰、正确。

6.2检查外表面是否有起泡、裂纹、流痕等缺陷。

6.3检查内部空气间隙和爬电距离是否符合要求。

6.4检查结构件是否按照图纸安装到位，螺丝是否做好紧固标记。

6.5检查功率模块二次电路板卡是否安装到位。

6.6检查主回路接线和连接配线是否正确。

7整机绝缘试验

7.1端对地工频耐压试验

电力电子变压器高压侧系统短接，其他非被试侧短接接地，将工频交流电压施加在高压

侧短接的端子与地之间。起始电压应低于17.5kV，在尽可能短的时间内升至35kV，保持1min，

之后降至0，期间记录局部放电量。

加压过程中不出现闪络及电压下降现象，且局部放电量不超过200pC，则认为试验通过。

7.2端对地直流耐压试验

电力电子变压器高压侧系统短接，其他非被试侧短接接地，将直流电压施加在高压侧短

接的端子与地之间。起始电压应低于9kV，在尽可能短的时间内升至18kV，保持60min，之

后降至0，期间记录局部放电量。

加压过程中不出现闪络及电压下降现象，且局部放电量符合规定（平均每分钟300pC以

上的放电脉冲不超过15个，500pC以上的放电脉冲不超过7个，1000pC以上的放电脉冲不超

过3个，2000pC以上的放电脉冲不超过1个），则认为试验通过。

7.3端对地雷电冲击试验

参照GB/T33348，电力电子变压器高压侧系统短接，其他非被试侧短接接地，高压侧短

接端子与之间施加3次正极性和3次负极性雷电冲击电压，试验波形满足GB311.1和GB/T

1094.3相关要求，使用示波器或数字记录仪记录试验波形。

降低的试验电压下所记录的波形图与全试验电压下所记录的波形图无明显差异，试验期

间不出现异常声音，则认为试验通过。

7.4端间交流-直流耐压试验

试验方法可参照GB/T33348、DL/T1215，根据产品的不同拓扑结构，由用户与设备供

应商协商。

7.5端间雷电冲击试验

试验方法可参照GB/T33348、DL/T1215，根据产品的不同拓扑结构，由用户与设备供

应商协商。

8高频隔离变压器试验

8.1绕组电阻测量

按照GB/T1094.1执行。各相测得值的相互差值应小于平均值的2%，线间测得值的相互

差值应小于平均值的1%，与同温下出厂值的变化应不超过±2%。

8.2电压比测量

按照GB/T1094.1执行。变比小于3的变压器电压比允许偏差应不超过±1%，其他变比

变压器电压比允许偏差应不超过±0.5%。

8.3漏感测量

采用电桥法测试，测量频率宜选取为高频隔离变压器额定工作频率。

8.4绝缘电阻测量

按照GB/T1094.1执行。绝缘电阻值应不低于出厂值的70%。

8.5工频耐压及局部放电试验

被试绕组高压侧端子短接，将工频交流电压施加在短接的端子与地之间。起始电压应低

于17.5kV，在10s内升至35kV，保持1min，之后降至0，期间记录局部放电量。试验时，其

余所有绕组、铁芯、夹件及外壳均应接地。

加压过程中不出现闪络及电压下降现象，且局部放电量不超过10pC，则认为试验通过。

8.6直流耐压试验

被试绕组所有端子短接，将直流电压施加在短接的端子与地之间。起始电压应低于9kV，

在10s内升至18kV，保持60min，之后降至0。

加压过程中不出现闪络及电压下降现象，则认为试验通过。

8.7短时感应耐压试验

可参照GB/T1094.3，试验频率应不低于额定工作频率。

8.8空载损耗及空载电流测量

可参照GB/T1094.1。

8.9负载损耗及短路阻抗测量

可参照GB/T1094.1。

8.10温升试验

可参照GB/T1094.11，在额定工况下进行，温度达到稳定值后，各部分的温度和温升应

符合设计要求。

9控保装置试验

9.1静电放电抗扰度试验

控保装置的人机界面、控制按键应能承受GB/T14598.26中规定的静电放电抗扰度试验。

9.2射频电磁场辐射抗扰度试验

控保装置应能承受GB/T14598.26中规定的射频电磁场辐射抗扰度试验。

9.3电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

控保装置应能承受GB/T14598.26中规定的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。

9.4浪涌抗扰度试验

控保装置应能承受GB/T14598.26中规定的浪涌抗扰度试验。

9.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

控保装置应能承受GB/T14598.26中规定的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。

9.6工频磁场抗扰度试验

控保装置应能承受GB/T14598.26中规定的工频磁场抗扰度试验。

9.7辐射发射骚扰试验

控保装置应能满足GB/T14598.26中规定的辐射发射骚扰要求。

9.8传导骚扰试验

控保装置应能满足GB/T14598.26中规定的传导骚扰要求。

9.9电介质强度试验

控保装置应能承受GB/T14598.3规定的电介质强度试验要求。

9.10振动、冲击与碰撞试验

控保装置应能承受GB/T7261规定的严酷等级为1级的振动耐久能力、冲击耐久能力和碰

撞试验要求。试验后，无紧固件松动脱落及结构件损坏。

9.11耐湿热性能环境试验

控保装置应能承受GB/T7261规定的交变湿热试验要求。

10功率模块试验

10.1功率模块试验回路

功率模块试验可采用直接负载法或图1所示的背靠背对拖法。根据不同产品的拓扑结构，

可采用单模块或多模块进行，用于验证功率模块在各种工况下的运行情况和保护功能。

图1功率模块对拖试验回路示意图

10.2空载运行试验

功率模块完成充电，升高输入电压至额定值，在额定输入电压值附近调整，输出直流电

压值符合设计要求。

10.3满载运行试验

功率模块完成充电，控制电压和功率至额定值，长时运行，直到功率模块各组部件的温

度达到稳定值，测量输出波形和温升。

长时运行工况下，输出波形应正常，功率模块各组部件的温度和温升符合设计要求。

10.4直流过压保护试验

功率模块完成充电，控制功率模块直流电压至额定值，提升功率模块直流电压高于保护

定值，测试直流过压保护性能是否满足要求。

10.5开关器件短路保护试验

功率模块完成充电，控制功率模块直流电压至额定值，同时触发某一模块中半桥上下开

关器件，测试触发脉冲是否正常闭锁。

10.6通讯断线故障保护试验

功率模块完成充电，控制功率模块直流电压至额定值，拔掉通讯光纤，测试通讯断线故

障保护是否满足要求。

11系统调试试验

11.1充电触发试验

电力电子变压器整机组装完毕后，确认功率模块、控保装置及保护功能正常，依次进行

低压功率模块触发试验、高低压侧功率模块触发试验，验证整机功能是否符合要求。

11.2并网试验

充电试验完成后，控保系统下发解锁指令，查看高压并网电压波形是否为正弦，调节并

网电压与电网电压相位保持一致后，合高压侧并网开关，完成并网。

11.3负载投切试验

电力电子变压器空载稳定运行，合闸低压侧分支断路器，使电力电子变压器由空载逐渐

升至额定负荷，再逐一拉开低压侧分支断路器，使负荷将为零。

在功率升降过程中，记录系统运行参数，应符合设计要求。

11.4交流侧短路试验

在交流系统侧进行区外瞬时性人工单相接地及相间短路故障，电力电子变压器控制保护

装置应能够正确发出动作指令，各动作响应时间满足设计要求。相间短路故障消失后，电力

电子变压器应能够可靠重启，恢复供电。

11.5直流侧单极接地试验

在直流系统侧进行区外瞬时性人工单极接地故障试验，电力电子变压器控制保护装置应

能够正确发出动作指令，各动作响应时间满