《直流转换开关振荡特性现场试验方法编制说明》

电力行业标准《直流转换开关振荡特性现场试验方法》

编制说明

1.工作内容

1.1任务来源

电力行业标准《直流转换开关振荡特性现场试验方法》（以下简

称本文件）是根据《中电联关于转发国家能源局2021年能源领域行

业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（中电联标准〔2021〕

233号）编制的，计划编号20210426，由高压试验技术标准化技术委

员会现场检测分技术委员会归口管理，国网湖北省电力有限公司电力

科学研究院牵头编制。

本文件为首次制定。

1.2工作过程

（1）2021年10月19日，国家能源局下达标准编制工作计划；

牵头单位随即开展资料收集和编制准备相关工作。

（2）2021年11月4日，采用视频会议形式召开了标准编制工

作组启动工作会议，由国网湖北省电力有限公司王瑞珍进行技术指导。

启动工作会议成立了标准编制工作组，工作组成员单位包括国网湖北

省电力有限公司电力科学研究院、国网四川省电力公司电力科学研究

院、国网经济技术研究院有限公司、中国南方电网有限责任公司超高

压输电公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、湖北省电力有限

公司、西安西电开关电气有限公司、国网新疆电力有限公司电力科学

研究院和北京ABB电力系统有限公司组成。会议对标准框架进行了

讨论，并提出下一步工作内容及分工安排。工作内容包括：1）删除

振荡周期的定义；修改振荡回路的定义，删除开断装置；2）在5.2.1

第1页，共7页

中增加电容器电容值的测量步骤，简化5.2.2中的试验步骤；增加5.3.2

中电压测量波形图；3）调整第6章的章节顺序，增加整体集成试验

装置的说明；增加电容器单一组件的判断标准。4）增加分流器测量

方法。（高压现场检测分委会〔2021〕33号-关于召开行业标准《直

流转换开关振荡特性现场试验方法》起草工作组启动工作会议的通

知）。

（3）2021年12月，国网湖北电科院、国网四川电科院、国网

山东电科院和国网新疆电科院搜集了各省所管辖的直流换流站中使

用的直流转换开关的相关资料，主要包括直流转换开关振荡特性的试

验数据。国网四川电科院提供了四川公司企业标准的资料，对分流器

测试方法进行了说明，丰富了标准内容。国网经研院搜集了酒湖直流

工程中MRTB和GRTS直流转换开关的校核报告。

（4）2022年1月，国网湖北电科院对各单位提交的搜集资料进

行了整理，与北京ABB公司就直流转换开关振荡特性试验的判断依

据进行了深入的讨论，最终提出“频率范围偏差应不大于20%”。

（5）2022年2月，国网湖北电科院根据各单位和主审专家提出

的修改意见，对标准初稿进行了修改，形成第二次工作组会议的标准

讨论稿。

（6）2022年4月12日，在武汉召开电力行业标准《直流转换

开关振荡特性现场试验方法》征求意见稿审查会。简化试验内容，不

体现目前暂无判定依据的参数，如振荡回路电感和电阻。无源型和有

源型直流转换开关操作步骤合并。

2.标准编写原则和主要内容

2.1编写原则

本文件是首次制定。编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致

第2页，共7页

性和规范性”的原则，严格按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第

1部分：标准化文件的结构和起草规则》进行编制，并与相关标准协

调统一。

2.2主要内容

按照电力行业标准规范性编制要求，本标准文件内容结构上主要

包含范围、规范性引用文件、术语和定义、试验基本要求、试验方法、

测量仪器的要求和试验结果的判定七章。标准文件规定了直流转换开

关振荡特性现场测量的要求、试验内容、试验方法及试验结果的判定，

有效指导了现场直流转换开关振荡特性试验工作。标准文件适用于

±1100kV及以下电压等级直流输电系统用机械式高压直流转换开关，

包括金属回线转换开关、大地回线转换开关、中性母线开关和中性母

线接地开关。

2.3编制目的及要解决的问题

直流转换开关是高压直流输电工程中的常用设备，用于开断直流

系统中的高压直流电流。由于高压直流无自然过零点，因此，高压直

流转换开关通过辅助回路产生快速振荡的交流电流，与直流电流进行

叠加，从而形成过零点，实现开断直流电流。随着国内外电力行业大

力发展高压直流输电，±500kV和±800kV，乃至±1100kV高压直流

输电工程相继投运，直流转换开关数量越来越多。高压直流输电系统

在转换运行方式的时候，将频繁使用高压直流转换开关。每个直流输

电工程中直流转换开关的振荡回路参数各不相同，甚至元件组成也不

同，不能通过单一组件试验结果，判断高压直流转换开关的振荡特性，

因此，相关标准规定交接试验和例行检修试验均需开展直流转换开关

振荡特性现场试验。本标准是为了规范现场直流转换开关振荡特性试

验方法和判断依据，有效指导现场工作。

第3页，共7页

3.主要试验验证情况及预期达到的效果

国网湖北电科院、国网新疆电科院、国网山东电科院、国网四川

电科院承担了本文件的试验验证工作，保障了标准中试验方法和试验

步骤合理性。国网经济院、北京ABB公司和西安西开公司通过仿真计

算和现场试验数据验证进行对比，合理确定了试验结果的判定依据。

4.与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

本文件引用以下现行有效标准：

GB/T2900.20电工术语高压开关设备

GB/T13498高压直流输电术语

GB/T25309高压直流转换开关

GB/T34865高压直流转换开关用电容器

DL/T274±800kV高压直流设备交接试验

DL/T273±800kV特高压直流设备预防性试验规程

本文件中试验方法均借鉴或直接引用自上述标准最新有效版本，

故本文件与现行法律、法规、政策没有抵触，与现行有效的相关标准

协调。

5.贯彻标准的要求和措施建议

在本文件的贯彻过程中应组织各省市、自治区电力公司的运维人

员、试验人员和测试仪生产制造企业（或国外制造商的国内代理商）

相关人员学习宣贯，对相关技术条款进行详细明确解读，保证条款内

容执行的正确性和规范性。

6.代替或废止现行行业标准的建议

无。

7.采用国际标准和国外先进标准情况

本文件无采用国际标准和国外先进标准的情况。

第4页，共7页

8.标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因

无标准名称变化。

9.重要内容的解释和其它应予说明的事项

本文件规定了直流转换开关振荡特性现场测量的基本要求、测量

方法、测量仪器要求及测量判据。

（1）范围

本文件适用于±1100kV及以下电压等级直流输电系统用机械式

高压直流转换开关，包括金属回线转换开关、大地回线转换开关、中

性母线开关和中性母线接地开关。

（2）规范性引用文件

本文件所引用标准与现行法律、法规、政策没有抵触，与现行有

效的相关标准协调。

（3）术语和定义

本文件引用了GB/T25309-2010和GB/T34865-2017界定的术语，

并提出了振荡回路的定义，便于标准对振荡特性的描述和界定。

（4）试验基本要求

参照试验方法的标准，提出了试验内容、试验条件和环境条件，

明确指出了开展该试验的条件，有利于标准的现场实施和执行。

（5）试验方法

1）试验原理和试验步骤

通过调研，目前现场使用的直流转换开关分为有源型和无源型两

种，本文件针对两种类型的直流转换开关分别提出了试验原理和试验

接线图。

2）振荡特性计算方法

第5页，共7页

通过试验中测量的振荡回路电流波形计算振荡回路的特性参数，

为了便于现场工作的开展，本文件介绍了基于电流波形的计算方法，

并给出了典型的振荡回路电流测量波形。

（6）试验方法测量仪器要求

本文件根据现场测试方法以及测试内容，对直流试验电源、电流

测量装置和电压测量装置分别提出了相应的要求。

由于直流转换开关电容器组两端电压，直接影响测试波形的连续

性，因此有必要对直流试验电源的最低电压进行规定，本文件提出最

大输出电压不低于250V。由于对电源容量没有要求，不需要对电源

纹波系数提要求。

振荡回路中的试验电流可采用罗氏线圈或者分流器进行测量，但

是分流器需要断开原电气连接，试验流程相对繁琐，而且试验完成后，

需恢复电气连接，因此本文件推荐采用罗氏线圈进行测量。

数据采集系统应能采集并记录具有多个峰值的较为完整的电压

或者电流波形，其采样频率应符合香农定律的要求，因此，本文件中

提出单通道采样率不低于100kS/s，单次记录时间应不少于10ms。

（7）试验结果判定

根据多个已投运的直流换流站中所使用的直流转换开关振荡特

性现场测试结果，如表1所示。因此在结果判定中规定“测得的振荡

回路电流或电压呈典型的振荡电流波形；振荡频率应不大于8.5kHz”。

直流转换电阻

序号换流站名称电容（F）电感（L）频率(Hz)

开关类型（m）

MRTB30.4343.864356.138.51

1葛洲坝换流站

GRTS1.012363.018302.6602.9

NBGS88.57.2762749.881

2武汉换流站极ⅠNBS88.57.917601114.644

极ⅡNBS87.28.169596213.147

3天山换流站GRTS22.462.5425548.5

第6页，共7页

MRTB77.116.1451314.3

GRTS22.563.1422737.6

4锡盟换流站NBGS78.315.5456620.6

极ⅠNBS78.615.3458713.9

极ⅡNBS78.515.4458013.3

NBGS78.215.6456214.7

5古泉换流站极ⅠNBS77.816.1449012.8

极ⅡNBS78.517.1434431.9

MRTB60.714.85302.217.0

GRTS22.764.24170.841.6

6昌吉换流站NBGS79.313.94801.712.9

极ⅠNBS80.314.84609.620.7

极ⅡNBS79.616.34411.528.7

NBGS7715.1467351

7广固换流站极ⅠNBS7715.21465182

极ⅡNBS7715.21465170

MRTB302.55573517

GRTS2260.8414410.8

8雅中站NBGS857.4635419.0

极ⅠNBS858.166048