《柔性直流输电用电子式直流电压互感器现场试验方法》

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号T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX—XXXX

柔性直流输电用电子式直流电压互感器

现场试验方法

SpecificationforfieldtestofelectronicDCvoltagetransformersin

VSC-HVDC

（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/CECXXXXX—201X

柔性直流输电用电子式直流电压互感器现场试验方法

1范围

本标准规定了柔性直流输电用电子式直流电压互感器现场试验的试验条件、试验设备、试验内容及

方法、试验结果与评定、试验周期。

本标准适用于±800kV及以下电压等级柔性直流输电用电子式直流电压互感器现场试验。

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，仅所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/T16927.1-2011高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求

GB/T20840.7-2017互感器第8部分：电子式电压互感器

GB/T20840.8-2017互感器第8部分：电子式电流互感器

GB/T22071.2-2017互感器试验导则第2部分：电磁式电压互感器

GB/T26217-2019高压直流输电系统直流电压测量装置

GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准

DL/T353-2010高压直流测量装置检修导则

DL/T860.91-2006变电站通信网络和系统第9-1部分：特定通信服务影射（SCSM）-通过单向多

路点对点串行通信链路的采样值

DL/T860.92-2006变电站通信网络和系统第9-2部分：特定通信服务影射（SCSM）-通过

IS0/IEC8802-3的采样值

DL/T2184-2020直流输电用直流电压互感器暂态试验导则

3术语和定义

GB/T20840.7-2007、GB/T26217-2019和DL/T2184-2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电子式直流电压互感器electronicDCvoltagetransformer

一种直流电压互感器，由一次电压传感器、一次转换器、传输系统及合并单元等部分组成，提供与

一次回路直流电压相对应的信号。在通常使用条件下，其合并单元的输出正比于一次电压。其一次电压

传感器一般由电阻与电容组成的直流分压器构成，在传感直流电压的同时，使其具有良好的频率特性。

注：改写GB/T26217-2019，定义3.2。

1

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3.2

暂态响应transientresponse

二次电压对一次电压暂态变化的响应。

[GB/T20840.7-2017，定义2.2.3]

3.3

阶跃响应stepresponse

从电子式直流电压互感器一次侧经受一预设阶跃电压变化的时刻起，至输出值达到并在规定限值内

维持其稳态值为止的持续过程。

注：改写DL/T2184-2020，定义3.2。

3.4

最大过冲maximumovershoot

对于电子式直流电压互感器的阶跃响应，为输出值偏离最终稳态值的最大瞬时偏差，通常以最终稳

态值与初始稳态值之差（即阶跃值）的百分数表示。

注：改写DL/T2184-2020，定义3.6。

3.5

阶跃响应时间（Tsr）stepresponsetime

从电子式直流电压互感器一次侧电压发生阶跃变化的时刻起，至输出值第一次达到最终稳态值与阶

跃值规定百分数之差值对应时刻为止的持续时间间隔。通常取阶跃值规定百分数为1.5%。

注：改写DL/T2184-2020，定义3.3。

3.6

上升时间（Tr）risingtime

从电子式直流电压互感器输出值发生阶跃变化的时刻起，至第一次达到初始稳态值与阶跃值的90%

之和对应时刻为止的持续时间间隔。

注：改写DL/T2184-2020，定义3.4。

3.7

趋稳时间（Ts）settlingtime

从电子式直流电压互感器输出值发生阶跃变化的时刻起，至阶跃响应和其最终稳态值之差保持小于

瞬态值允差的时刻的持续时间间隔。通常取瞬态值允差为阶跃值的±1.5%。

注：改写DL/T2184-2020，定义3.5。

3.8

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频率响应frequencyresponse

在规定的测量频率范围内，当电子式直流电压互感器一次侧输入频率变化的正弦波电压信号时，输

出量与输入量之幅值比及相位差随频率的变化。

注：改写GB/T26217-2019，定义3.7。

4试验条件

环境温度：-20℃～＋45℃；

相对湿度：≤80%；

试验场地：应具有可靠接地点。

5试验设备

5.1直流高压电源

直流高压电源的输出高压稳定性应优于0.1%/3分钟，输出高压纹波应不大于0.5%，电压调节应能保

证输出高压由接近零值平稳连续调节到被检电子式直流电压互感器的额定电压值，调节细度应不低于被

检电子式直流电压互感器额定电压值的0.1%。

5.2标准直流分压器

标准直流分压器的准确级应比被检电子式直流电压互感器高两级，标准直流分压器应具有标准信号

输出功能。

5.3暂态阶跃电压源

暂态阶跃电压源应支持暂态阶跃高压输出，在纯阻性负载下阶跃上升时间应优于20μs，在不大于

200pF的容性负载下阶跃上升时间应优于50μs；暂态阶跃电压源应自带标准信号输出功能，其标准信号

输出准确度应优于0.2%。

5.4宽频高压源

宽频高压源应支持50Hz~3000Hz交流高压输出，输出电压应不小于1kV，宽频高压源应自带标准信

号输出功能。在50Hz~1000Hz频段，标准信号输出准确度应优于0.5%；在1000Hz~1500Hz频段，标准信

号输出准确度应优于1.0%；在1500Hz~3000Hz频段，标准信号输出准确度应优于2.0%。

5.5电子式直流互感器校验仪

电子式直流互感器校验仪应比被检电子式直流互感器高两个准确级，其实际误差应不大于被检电子

式直流互感器基本误差限值的1/4。电子式直流互感器校验仪引起的误差包括信号转换装置、A/D采样误

差、装置分辨率以及校验算法所引起的误差。其中，装置分辨率所引起的测量误差不大于1/20。

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不具备上述条件时，也可以选用比被检电子式直流电流互感器准确度高一个级别的电子式直流互感

器校验仪。此时，计算被检电子式直流互感器的误差应按本规范“检测结果的处理”中的公式进行误差

修正。

电子式直流互感器校验仪应具有模拟量与数字量接口，通信协议应兼容GB/T20840.8、DL/T860.91

或DL/T860.92，常规直流以及柔性直流的通信协议。

电子式直流互感器校验仪模拟量采集应支持直流小电压信号以及交流电流、电压信号采集。装置暂

态测试的采样速率应不低于500kHz。

6试验内容及方法

6.1试验项目

电子式直流电压互感器的现场试验项目如表1所列。

表1检测项目

检测类别

序号检测项目

首次检测后续检测

1外观检查++

2光路检查+-

3阶跃响应试验+-

4频率响应试验+-

5直流电压测量准确度试验++

6直流耐压试验+-

7密封性能检查++

8绝缘介质性能试验++

注：表中符号“+”表示必检项目，“-”表示不检项目。

6.2外观检查

6.2.1技术要求

电子式直流电压互感器的铭牌、表面清洁度、部件完整性、绝缘距离、接地、焊接点、电缆连接、

光纤连接等应满足制造商或用户的技术要求。

6.2.2试验方法

a）检查设备外形是否符合图样要求；

b）检查设备外观有无破损，外绝缘表面是否清洁、有无裂纹及放电现象；

c）检查设备外涂漆层是否清洁、有无锈蚀，漆膜是否完好；

d）检查设备各部件是否完整，部件间的机械连接、焊接点是否可靠；

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e）检查设备底座、支架是否牢固，有无倾斜变形；

f）检查设备绝缘套管是否符合绝缘距离要求；

g）检查SF6气体密度继电器、压力表指示是否正常（如果适用）；

h）检查油位是否正常、有无渗漏油现象（如果适用）；

i）检查设备引线接头、接地是否正确牢靠；

j）检查设备本体接线盒、光纤接线盒是否密封良好，连接是否紧固；

k）检查光纤外观有无机械损伤；

l）检查设备端子标志是否符合要求；

m）检查设备铭牌、标志牌是否完备。

6.3光路检查

6.3.1技术要求

光纤传输回路总衰减不大于2dB。

6.3.2试验方法

按照DL/T353-2010中附录D的光纤衰减测试方法进行光路检查。

6.4阶跃响应试验

6.4.1技术要求

a）采样率10kHz

最大过冲<20%

上升时间（阶跃值10%到阶跃值到90%的时间）<250μs

趋稳时间（幅值误差不超过阶跃值1.5%）<5ms

阶跃响应时间（与标准之间到达阶跃值90%的时间差）<额定阶跃响应时间

b）采样率50kHz或100kHz

最大过冲<20%

上升时间（阶跃值10%到阶跃值到90%的时间）<100μs

趋稳时间（幅值误差不超过阶跃值1.5%）<5ms

阶跃响应时间（与标准之间到达阶跃值90%的时间差）<额定阶跃响应时间

6.4.2试验方法

电子式直流电压互感器的电压阶跃响应试验接线示意如图1所示，暂态阶跃电压源与被检电子式直

流电压互感器的一次接线端并联连接，暂态阶跃电压源的标准信号输出、被检电子式直流电压互感器的

数字输出同时接入电子式直流互感器校验仪，暂态阶跃电压源、电子式直流电压互感器本体可靠接地。

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进行电压阶跃响应试验时，应通过暂态阶跃电压源在被检电子式直流电压互感器的一次侧施加以下

电压阶跃变化：

a）从0到10%Udr；

b）从10%Udr到0。

其中Udr为电子式直流电压互感器的额定一次直流电压。

在电子式直流互感器校验仪上读取并记录最大过冲、上升时间、趋稳时间、阶跃响应时间等的测量

结果。

说明：

A、X为暂态阶跃电压源一次的对应端子；

a、x为暂态阶跃电压源二次的对应端子；

TO、KO为电子式直流互感器校验仪上的标准信号接口；

RX为电子式直流互感器校验仪上的数字量输入接口。

图1电压阶跃响应试验测试接线示意图

6.5频率响应试验

6.5.1技术要求

a）采样率10kHz

对于10kHz输出的电子式直流电压互感器，在50Hz~1200Hz频率范围内，对于有效值不小于1kV的

交流电压，直流互感器的幅值误差应不大于3%，相位偏移应不大于500μs。

b）采样率50kHz或100kHz

对于50kHz及以上输出的电子式直流电压互感器，在50Hz~3000Hz频率范围内，对于有效值不小于

1kV的交流电压，直流互感器的幅值误差应不大于3%，相位偏移应不大于500μs。

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6.5.2试验方法

电子式直流电压互感器的电压频率响应试验接线示意如图2所示，宽频高压源与被检电子式直流电

压互感器的一次接线端并联连接，宽频高压源的标准信号输出、被检电子式直流电压互感器的数字输出

同时接入电子式直流互感器校验仪，宽频高压源、电子式直流电压互感器本体可靠接地。

说明：

A、X为宽频高压源一次的对应端子；

a、x为宽频高压源二次的对应端子；

TO、KO为电子式直流互感器校验仪上的标准信号接口；

RX为电子式直流互感器校验仪上的数字量输入接口。

图1电压频率响应试验测试接线示意图

进行频率响应试验时，应通过宽频高压源在被检电子式直流电压互感器的一次侧施加有效值为1kV

的正弦输入信号，并根据不同的频率段选择测试点：

a）在50Hz～300Hz频率段范围内，选择测试点为50Hz、300Hz；

b）在300Hz～1200Hz频率段范围内，选择测试点为500Hz、1000Hz、1200Hz；

c）在1200Hz～3000Hz频率段范围内，选择测试点为1500Hz、2000Hz、3000Hz；

在电子式直流互感器校验仪上读取并记录各测试点的幅值误差、相位误差等测量结果。

6.6直流电压测量准确度试验

6.6.1技术要求

电子式直流电压互感器的电压误差应不超过表2所列限值。

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表2电压误差

在下列额定电压下的电压误差（%）

准确级

10%20%100%100%.～150%

0.1±0.4±0.2±0.1±0.3

0.2±0.75±0.35±0.2±0.5

0.5±1.5±0.75±0.5±1.0

1.0±3.0±1.5±1.0±3、±5、±10

3.0————±3.0——

6.6.2试验方法

电子式直流电压互感器的直流电压测量准确度试验接线示意如图3所示，直流高压电源、标准直流

分压器与被检电子式直流电压互感器的一次接线端并联连接，标准直流分压器的标准信号输出、被检电

子式直流电压互感器的数字输出同时接入电子式直流互感器校验仪，直流高压电源、标准直流分压器与

被检电子式直流电压互感器本体可靠接地。

说明：

A、X为直流高压电源一次的对应端子；

a、x为标准直流分压器二次的对应端子；

TO、KO为电子式直流互感器校验仪上的标准信号接口；

RX为电子式直流互感器校验仪上的数字量输入接口。

图1直流电压测量准确度试验测试接线示意图

进行直流电压测量准确度试验时，应选择额定一次直流电压的10%、20%、50%、80%、100%作为

测试点进行试验。

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在每一个测试点的试验时间应超过一个最小周期，但不超过10s，在此期间应多次测量取平均值。

按照电压上升和下降的先后顺序，通过直流高压电源给标准直流分压器和被检电子式直流电压互感

器的一次侧施加直流电压。并针对各个测试点，在电子式直流互感器校验仪上读取并记录标准直流分压

器标准信号输出与被检电子式直流电压互感器数字输出之间的比差、角差等测量结果。

6.7直流耐压试验

6.7.1技术要求

对于户外安装的电子式直流电压互感器，应进行湿试验；对于户内安装的电子式直流电压互感器，

应进行干试验。

电子式直流电压互感器的直流耐受电压试验应满足表3的要求。

表3电子式直流电压互感器直流耐受电压表单位：kV

额定一次直流电压（kV）直流耐受电压（kV）

160252

200300

320486

350525

420637.5

500750

8001224

6.7.2试验方法

试验回路应按照GB/T16927.1的规定执行。

对电子式直流电压互感器的一次回路高压接线端子和地之前施加负极性直流电压，试验电压选取表

3中相应值的80%，持续时间5min。

若试验中未发生闪络或击穿，则电子式直流电压互感器通过本试验；湿试时，若在外部自恢复绝缘

上发生了破坏性放电，应在同一试验状况下重复进行试验，如果未再次发生破坏性放电，则认为电子式

直流电压互感器成功地通过了本试验。

6.8密封性能检查

6.8.1技术要求

对于充SF6气体的电子式直流电压互感器，年漏气率应小于0.5%（适用于SF6和SF6混合气体）。

6.8.2试验方法

按照GB/T22071.2—2017中5.7的规定进行密封性能检查。

6.9绝缘介质性能试验

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6.9.1技术要求

套管中的绝缘介质性能试验一般情况下可不进行，但对绝缘性能有怀疑时，应检测绝缘介质性能。

6.9.2试验方法

按照GB50150-2016中15的相关规定进行绝缘介质性能试验。

7检测结果与判定

7.1检测结果的处理

7.1.1原始记录及保存时限

校验数据应按照规定格式和要求做好原始记录（记录格式参见表A.1），应至少保存两个校验周期。

7.1.2非标准级别电子式直流电压互感器的定级

未包含在本规范中所列标准级别的电子式直流电压互感器的定级，如符合本规范的要求，则按本规

范所列标准级别相近的低级别定级。

7.1.3被检电子式直流电压互感器的误差计算

标准器比被检电子式直流电压互感器高两个级别时，按下式计算：

6

fxfp%或10(1)

6

xp'或10rad(2)

式中：fx、x——被检电子式直流电压互感器的比差值和相位差；

fp——被检电子式直流电压互感器在电压上升时所测得比值差的读数；

p——被检电子式直流电压互感器在电压上升时所测得相位差的读数。

标准器比被检电子式直流电压互感器高一个级别时，按下式计算：

6

fxfpfN%或10(3)

或6

xpN'10rad(4)

式中：fN和N——标准器校验证书中给出的比值差和相位差。

7.1.4误差修约

按表4规定，测量数据按电子式直流电压互感器相应等级修约。

表4误差修约间隔

准确度等级0.10.20.51

比差值（％）0.010.020.050.1

相位差（＇）0.5125

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7.2检测结果的判定

检测完成后，应出具检测报告，并作出合格与不合格判定，一律以修约后的结果为准。

8试验周期

电子式直流电压互感器的现场试验周期不宜超过4年。

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附录A

（资料性附录）