DL∕T 1215.1-2013 链式静止同步补偿器 第1部分功能规范导则

ICS29.020第1部分：功能规范导则2013-03-07发布2013-08-01实施国家能源局发布I Ⅱ 2规范性引用文件 3术语和定义 4系统构成 4 4 6 78部件及子系统基本要求 8附录A(资料性附录)损耗计算 第1部分：功能规范导则 本部分为第1部分。H1链式静止同步补偿器第1部分：功能规范导则本部分规定了链式静止同步补偿器(简称链式STATCOM)的系统构成、主要功能及性能要求、部本部分适用于6kV及以上电压等级，发电、输电、配电及用电系统中的链式STATCOM工程。每2规范性引用文件件。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。GB4824土业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法GB/T6451油浸式电力变压器技术参数和要求GB11032交流无间隙金属氧化物避雷器GB/T12326—2008电能质量电压波动和闪变DL/T553220kV-500kV电力系统故障动态记录技术准则DL/T1010.1—2006高压静止无功补偿装置第1部分：系统设计DL/T1193—2012柔性输电术语3术语和定义以维持或控制电力系统的特定参数(典型参数是电压、无功功率)。[DL/T1010.1—2006,定义3.1]2调且在可运行系统电压范围内与系统电压无关。当用于配电系统中时，又称为配电静止同步补偿器(D-STATCOM)。闭锁blocking解锁deblocking3DL/T1215.1—2013当输入阶跃控制信号后，链式STATCOM输出电气量达到并稳定在目标值的±5%范围内所用的时最大过冲最大过冲镇定时间0响应时间输入时间输出控制目标图1响应时间和镇定时间定义电压/电流特性(UII)voltage/currentcharacteristic在链式STATCOMUII特性曲线上容性和感性的线性可控范围内，电压变化标么值对电流变化标幺值的比值，一般以百分数表示。在STATCOM装置与交流系统的连接点处，由STATCOM提供的可控输出电气量的最大变化范围。链式STATCOM吸收无功功率，等效于并联电抗器运行。链式STATCOM发出无功功率，等效于并联电容器运行。链式STATCOMUII特性曲线上，输出零无功(既不吸收无功，也不发出无功)时的电压。在约定的运行工况下，柔性输电装置所能维持或控制的系统某一处电压目标值。4公共连接点pointofcommoncouplingPCC连接点pointofconnection考核点checkpoint4系统构成链式STATCOM电路原理示意图见图2,它主要由换流链(结构示意图见图3)、接口电抗器或(和)接口变压器及其他辅助设备(如开关、控制保护与监测设备、冷却装置等)组成。换流链开关换流链H开关换流链本5主要功能及性能要求5.1主要功能要求5DL/T1215.1—20135.2.1额定电压Un(kV5.2.2额定容量Qn(Mvar)5.2.5参考电压Urer(p.u.)通常为0.5%～10%,可调。5.2.7稳态控制精度(%)6DL/T1215.1—20135.2.8阶跃响应时间(ms)阶跃响应时间一般为10ms～50ms。连接点的谐波电压畸变率和注入系统的谐波电流应满足GB/T14549《电能质量公用电网谐波》要a)应考虑链式STATCOM的运行对电话他运行设备的干扰，具体要求应满足GB4824《工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法》要求。根据附录A计算得出的链式STATCOM总损耗的评估值，通常小于1.5%。应在链式STATCOM设6设计的基本条件6.1确定原则设计的基本条件根据工程特点，原则上由需方提供，但某些条件可由供需双方协商确定。链式a)海拔高度(m)。b)年均降雨量(mm)。c)最大月降雨量(mm)。d)年平均环境温度(℃)。e)最高环境温度(℃)。f)最低环境温度(℃)。g)年平均相对湿度(%)。h)最大相对湿度(%)。i)覆冰厚度(mm)。j)最大地面积雪厚度(mm)。k)最大结霜厚度(mm)。1)冻土层厚度(m)。m)年平均风速(m/s)。7DL/T1215.1—2013n)年最大风速(m/s)。o)地震烈度(度)。p)年平均雷电数(日/年)。r)日照强度(W/cm²)。f)PCC或CP的背景电能质量参数，包括电压变化范围(曲线)、谐波电压、谐波电流、电压波g)PCC或CP的短路水平，包括最h)相关保护定值以及故障清除时间。6.4其他条件a)场地面积(m²)。b)水—水冷却时所需要的外部条件(如水温、水压、流量、水质等)。c)现有相关装置及设备(应包括接地、防雷等)。d)布置方式(户外或户内，单层或双层布置，电缆或架空连接等)。e)监控方式(就地和/或远方)。f)站用电条件。7.1动态特性分析a)链式STATCOM启动、停机及其他操作对系统的影响分析。c)链式STATCOM的保护和保护间配合研究。电机控制以及其他柔性交流输电系统(FACTS)装置的控制。a)评估负荷负序电流对公共连接点三相电压不平衡度的影响以及采用链式STATCOM后的效果b)评估负荷无功冲击对公共连接点电压波动和闪变的影响以及采用链式STATCOM后的效果81)系统运行条件变化，包括系统最大和最小运行方式。2)在系统电压平衡和不平衡的情况下，评估链式STATCOM产生的特征谐波和非特征次谐换流链的试验参照DL/T1215.2—2013《链式静止同步补偿器第2部分：换流链的试验》和DL/T1215.4—2013《链式静止同步补偿器第4部分：现场试验》执行。9DL/T1215.1—2013c)可以采取水—风或水—水的热交换方式。d)一般应提供两台循环泵，一台运行，一台备用，每台泵应能提供所需的最大水流量。当运行泵故障时，备用泵应自动投运而无需关闭冷却系统。e)每个水一风热交换器至少有一个备用风机。f)为保持密闭系统中冷却介质的电阻率维持在一定水平，应设置去离子环节。可根据被冷却设备的具体需要设置由脱氧树脂构成的脱氧床和离子交换器，离子交换器一般应设置两套，采用一g)冷却系统应能监测自身和冷却介质的状态，并有完善的保护及报警信号。h)冷却系统应有足够的表计和指示器，显示装置的主要部件处于正常运行或维修状态。i)冷却系统应具备信号上传和远程控制功能j)宜采用双路电源供电并具备自动切换功能。8.2.3空气冷却系统的基本要求a)在链式STATCOxi容量较小时可采用空气冷却系统。b)空气冷却系统应提供充分的散热能力，包括应选择足够容量的风机、空气滤清器、监测设备，并根据需要提供热交换设备(一般为双机备用)。c)空气冷却原统应监测风机、空气滤清器及其他设备的状态。d)风机、空气滤情器及其他设备设计应有冗余，其中一台设备故障时，冷却系统应仍能工作。8.3接口电抗器b)感抗偏差：每相总电抗值偏差应在±3%以内，三相之间偏差应在2%以内。c)电抗器的损耗宜根据容量与型式，经技术经济比较选定。d)绝缘水平符合GB311.1《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》的规定。e)噪声：空心不超过60dB、铁心不超过75dB。f)其余要求应满足GB/T1094.6《电力变压器第6部分：电抗器》。8.4断路器a)链式STATeoM的断路器应具有投切其所连接的全部无功补偿装置最大输出电流和短路电流b)用于链式STAreoM的断路器应满足GB1984《高压交流断路器》对一般断路器的技术条件要8.5隔离开关b)隔离开关应按电压等级、最大稳态电流和故障暂态电流选择。8.6避雷器a)链式STATCOM的避雷器宜选用无间隙金属氧化物避雷器。b)设计中应校验避雷器的通流容量以确保运行安全。c)其余要求应满足GB11032《交流无间隙金属氧化物避雷器》,特殊情况下如需采用阻容吸收装置，由供方和需方共同商定。8.7接口变压器a)在链式STATCOM各种正常运行条件下，接口变压器应能承受相关的谐波电流及持续电压，并且不对其寿命产生影响。变压器应具备承受与链式STATCOM设计相适应b)接口变压器磁密设计时应充分考虑链式STATCOM在最小UII斜率、最高参考电压、最大容性无功注入时对变压器工作磁密的影响。c)停机指示。e)换流链和接口电抗器的三相角内电流(如适用)。f)变压器高压侧电压(可以切换测量三相线电压)。h)参考电压、斜率等整定值。i)状态和报警信息(列表)。8.8.8其余要求参考本系列标准DL/T1215.3—2013《链式静止同步补偿器第3部分：控制保护监测1)过电流。2)差动。4)接地故障。6)压力释放。1)过电流或电流差动。2)接地故障。DL/T1215.1—20131)过负荷、过电流。2)过电压。4)直流过压。5)直流电压不平衡。1)控制回路失电。2)同步信号异常。b)应具备暂态故障记录功能(TFR功能),采样频率应大于5kHz(可调)。c)所记录的模拟量至少应包括链式STATCOM接入点母线电压、调节目标的电压或电流、8.10辅助设备A.1换流链损耗Phain=N×PinkP—DL/T1215.1—2013Uce=UcEo+rcel