(高清版)GB∕T 26216.1-2019 高压直流输电系统直流电流测量装置 第1部分：电子式直流电流测量装置

K41中华人民共和国国家标准代替GB/T26216.1—2010高压直流输电系统直流电流测量装置2019-12-10发布2020-07-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会Ⅰ前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4正常和特殊使用条件 5额定值 Ir） 5.2过负荷电流 5.3短时电流额定值 5.7整个电流测量装置的准确级 5.8数字输出的额定值 5.9模拟输出的额定值 6设计与结构 截止频率 6.3光纤传输的最大衰减 6.6数字输出的设计要求 6.8一次转换器室 6.9光纤复合绝缘子 7.2试验的一般条件 ⅢGB／T26216《高压直流输电系统直流电流测量装置》分为两个部分：—第1部分：电子式直流电流测量装置；—第2部分：电磁式直流电流测量装置。本部分按照GB／T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替GB／T26216.1—2010《高压直流输电系统直流电流测量装置第1部分：电子式直流 —增加了“在数字接口的情况下，电子式直流电流测量装置配置合并单元完成此功能。”（见3.2见年版的—增加了“合并单元输出信号传输规约为TD—将合并单元内容修改为“直流电流测量装置输出为数字信号时，合并单元的数量根据高压侧一将见年版的—增加了“对于采用分流器的直流测量装置，可通过对一次转换器施加测量电压的方式验证产品Ⅳ将基准为Ir见年版的将I见年版的—将“局部放电测量”修改为“直流耐受电压试验及局部放电测量”，删除了“施加工频电压，进行 局部放电测量。试验时预加电压1.225ur，局部放电量不超过50pC，局部放电测量电压为 局部放电量不超过参照进行局部放电测量见年版—将“对于数字量输出的电子式电流测量装置，还应依据GB／T20840.8—2007中的9.7，进行相关的例行试验在常温下对直流电—删除了2010版的附录A。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国高压直流输电设备标准化技术委员会（SAC／TC333）归口。本部分起草单位：西安西电电力系统有限公司、西安高压电器研究院有限责任公司、南京南瑞继保电气有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西安西电高压开关有限责任公司、中国电力科学研究院有限公司武汉分院、清华大学、西安西电开关电气有限公司、国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司、常州博瑞电力自动化设备有限公司、新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：1高压直流输电系统直流电流测量装置第1部分：电子式直流电流测量装置GB/T26216的本部分规定了±1100kV及以下电压等级直流输电用电子式直流电流测量装置的正常和特殊使用条件、额定值、设计与结构、试验等。本部分适用于安装在±1100kV及以下电压等级直流输电系统的电子式直流电流测量装置，典型布置位置为直流极母线、双十二脉动换流阀组中点（如果适用）母线、中性母线、接地极引线、柔性直流输电系统充电回路及桥臂回路等。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。GB/T311.1—2012绝缘配合第1部分：定义、原则和规则GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2424.25电工电子产品环境试验第3部分：试验导则地震试验方法GB/T2900.50电工术语发电、输电及配电通用术语GB/T2900.57电工术语发电、输电及配电运行GB/T2900.95电工术语变压器、调压器和电抗器GB/T7354高电压试验技术局部放电测量GB/T11022—2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求GB/T20840.8—2007互感器第8部分：电子式电流互感器GB/T20840.9—2017互感器第9部分：互感器的数字接口GB/T22707直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验3术语和定义GB/T2900.50、GB/T2900.57、GB/T2900.95和GB/T20840.8—2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为便于使用，以下重复列出了GB/T20840.8—2007中的某些术语和定义。直流电流测量装置提供与一次回路直流电流相对应的信号的装置，输出信号供给测量仪器、仪表和保护或控制设备。3.2电子式直流电流测量装置一种直流电流测量装置，由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流传感器组成，用以传输正比于被测量的量，原理示意图见图1。注：在通常使用条件下，其二次转换器的输出正比于一次回路直流电流。在数字接口的情况下，电子式直流电流测量装置配置合并单元完成此功能。注：图中列出的所有部件并非皆为电流测量装置必不可缺的。图1电子式直流电流测量装置组成原理示意图3.3准确级对直流电流测量装置给定的精度等级，规定使用条件下的误差在规定的限值内。注：改写GB/T20840.8—2007,定义3.1.30。3.4额定一次直流电流作为直流电流测量装置性能基准的一次电流值。3.5一次端子被测电流通过的端子。[GB/T20840.8—2007,定义3.1.3]3.6一次转换器一种装置，将来自一个或多个电流传感器的信号转换成适合于传输系统的信号。[GB/T20840.8—2007,定义3.1.5]3.7传输系统一次部件和二次部件之间传输信号的短距或长距耦合装置。注：依据所采用的技术，传输系统也可以传输功率。3.8二次转换器一种装置，将传输系统传输的信号转换为供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置的量，该量与一次端子电流成正比。注：对于模拟量输出型电子式电流互感器，二次转换器直接供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。对于数字量输出型电子式电流互感器，二次转换器通常接至合并单元后再接二次设备。3.9合并单元用以对来自二次转换器的电流和／或电压数据进行时间相关组合的物理单元。23注：合并单元可以是直流电流测量装置的一个组成件，也可以是一个分立单元，例如装在控制室内。4正常和特殊使用条件GB/T20840.8—2007的第4章适用(4.3除外并做如下补充：对于安装在海拔高于1000m处的设备，外绝缘额定绝缘水平应按照GB/T311.1—2012的B.3进行修正。5额定值Ir）额定一次直流电流值宜在下列数值中选取，工程有特殊需求时，具体值由制造商或承包商和用户协商确定。5.2过负荷电流在直流系统过负荷运行时流过直流电流测量装置的直流电流，包括连续、2h或数秒等不同的持续时间，电流值根据具体工程研究确定。5.3短时电流额定值对直流电流测量装置应规定额定短时热电流（I额定短时热电流，电流测量装置能在规定的短时间内无损伤承受的最大一次电流方均根值。额定短时热电流的持续时间标准值为1s。5.3.2额定动稳定电流电流测量装置能承受其电磁力作用而无电气或机械损伤的最大一次电流峰值。额定动稳定电流（II作为电流互感器性能基准的一次电压值。额定一次电压标称值标准系列：设备所在系统正常运行电压的最高值，它是直流测量设备绝缘设计的依据。最高持续运行电压标准系列：5.6绝缘水平绝缘水平见表1。4表1绝缘水平单位为千伏最高持续运行电压直流耐受电压操作耐受电压雷电耐受电压 ——5.7整个电流测量装置的准确级直流电流测量装置的准确级以额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数来标称。标准准确级为对于上述准确级电流测量装置，电流误差应不超过表2所列限值。表2电流误差准确级在下列额定电流下的电流误差%10%20%100%~120%120%~300%（不含120%)300%~600%（不含300%)01±0.4±0.2±0.1±1002±0.205±0.5±3,±5,±10±4.5a对于1级和1.5级，110%以上额定电流下的误差可从推荐值±3%,±5%,±10%中选取。55.8数字输出的额定值数字输出的额定值应符合GB/T20840.8—2007中5.3的规定，并做如下补充：对于测量范围为2p.u.以下对应的二次输出通道的输出，额定一次直流电流对应的二次输出数值为3A98H（十进制15000);对于测量范围为6p.u.对应的二次输出通道的输出，额定一次直流电流对应的二次输出数值为1388H（十进制5000)。5.9模拟输出的额定值模拟输出的额定值应符合GB/T20840.8—2007中5.4的规定。6设计与结构截止频率(-截止频率不小于3kHz。6.3光纤传输的最大衰减总衰减不大于6dB。必要时，直流电流测量装置应配有电晕环。6.5防腐蚀保护所有暴露在腐蚀环境中的零件、接触部件以及螺钉均应进行防腐处理或由耐腐蚀材料制成。6.6数字输出的设计要求数字输出的设计要求应按照GB/T20840.8—2007中6.2的规定，并做如下补充：合并单元输出信号传输规约为TDM、GB/T20840.8—2007、GB/T20840.9—2017可选。分流器串接在直流母线中。6.8一次转换器室一次转换器室用于放置高压侧二次电路元件，防护等级不低于IP54。6.9光纤复合绝缘子绝缘子为复合型，光纤包覆在其中。绝缘子用于保护光纤、防污、电气绝缘、承担机械强度，备份光纤的芯数应不小于正常使用的芯数。光纤熔接盒、光纤复合绝缘子及接线箱构成一个机械单元。6合并单元的数量根据高压侧一次转换器的数量及直流控制保护系统的需求进行配置。本部分所规定的试验分为以下四类：a)型式试验对每种型式直流电流测量装置所进行的试验，用它验证按同一技术规范制造的直流电流测量装置均应满足要求。b)例行试验每台直流电流测量装置都应经受的试验。c)现场试验在安装完好并完成所有的连接后应当进行现场试验，用来检查直流电流测量装置设备没有因d)特殊试验型式试验和例行试验之外，经制造商和用户协商同意的试验。7.2试验的一般条件7.2.1试验的标准大气条件和校正因数标准大气条件以及大气条件的校正因数应符合GB/T16927.1的规定。户外直流电流测量装置的外绝缘应在GB/T16927.1规定的标准湿试程序下承受湿耐受试验。7.2.3施加电压的间隔连续两次施加电压的时间间隔应足够长，以免先前的施加电压对下次试验的影响，一般应不少于1min。对于电子式电流测量装置，型式试验项目应包含但不局限于下述项目：a)短时电流试验；b)温升试验；c)雷电冲击电压试验；d)操作冲击电压试验；e)直流耐受电压试验和局部放电测量；f)极性反转试验；g)低压器件的耐压试验；h)无线电干扰电压测量；i)准确度试验；7j)阶跃响应试验；k)频率响应试验；l)干热试验；m)湿热试验；n)温度循环试验；o)人工污秽试验；p)电磁兼容试验；q)防护等级的验证；r)数字量输出的补充型式试验。准确度试验应在短时电流试验和绝缘试验前后分别进行。7.3.2短时电流试验对于短时热电流试验，电流测量装置的初始温度为5℃~40℃。本试验所加电流I及其持续时间tII),其中t值应在0.5s~5s之间。动稳定试验施加的一次电流峰值至少有一个不小于额定动稳定电流（I动稳定试验可与短时热电流试验合并在一起进行，但要求第一个主峰值电流不小于额定动稳定电流。如果试验后电流测量装置在冷却到周围的环境温度(5℃~40℃)后，能满足下列要求，则认为电流测量装置通过本试验：—无可见损伤；—误差与试验前的差异，不超过误差限值的一半，且满足相应准确度的要求；能承受7.3.6中直流耐受电压试验，但试验电压应降至原规定值的90%;—经检查，与导线表面接触的绝缘无明显的劣化现象（例如碳化现象）。试验按照GB/T20840.8—2007中8.2的规定进行。试验电流为工程规定的最大连续运行直流电流，或方均根值等于最大连续运行直流电流的工频交流电流。温升限值应符合GB/T20840.8—2007中表2的规定。对于分流器式电子式电流测量装置，温升限值为能保证测量准确度的最高允许温度，由制造商给出。7.3.4雷电冲击电压试验电子式电流测量装置按电压等级分为以下两种，进行不同的雷电冲击试验。试验时雷电冲击电压施加在一次端子与地之间：a)最高持续运行电压udm<300kV的电流测量装置试验应在正、负两种极性下进行。每一极连续冲击15次，不需作大气条件校正。如果每一极性下的试验均满足下列要求，则电流测量装置通过本试验：—非自复性内绝缘不出现击穿；—非自复性外绝缘不出现闪络；—自复性外绝缘出现的闪络不超过2次；—未发现绝缘损坏的其他依据（例如：记录波形的变异）。注：施加15次正、负极性冲击波，是对外绝缘进行试验而规定的。如果制造商与用户协商同意，采用其他试验方法检查外绝缘，则每一极性下的冲击次数可减至3次，且不需作大气条件校正。8b)最高持续运行电压udm≥300kV的电流测量装置对一次端子进行雷电冲击试验，试验在正、负两种极性下进行，每极性连续冲击3次，不需作大气条件校正。如果每一极性下的试验均满足下列要求，则电流测量装置通过本试验：—不发生击穿；—未发现绝缘损坏的其他依据（例如：记录波形的变异）。7.3.5操作冲击电压试验对于最高持续运行电压udm≥200kV的电流测量装置进行本项试验，户外安装的电流测量装置进行湿试。试验方法和判据按照GB/T20840.8—2007中8.3.3的规定进行。7.3.6直流耐受电压试验和局部放电测量应进行以下干耐受电压试验和局部放电测量，对户外直流电流测量装置还应进行湿试：a)直流干耐受试验试验电压为负极性直流电压，持续60min,试验电压选取表1中的相应值。b)直流湿耐受试验试验回路应符合GB/T16927.1的规定。施加负极性直流电压，持续60min,试验电压选取表1中的相应值。如果没有发生破坏性放电，则认为直流电流测量装置通过了试验；如果在外部自恢复绝缘上发生破坏性放电，应在同一试验状况下重复进行试验，如果没有再次发生破坏性放电，则认为直流电流测量装置成功地通过了该项试验。c)局部放电测量在上述干式直流耐压的最后10min内进行局部放电测量。局部放电试验通过判据为：在这应测量单个局部放电脉冲的视在放电量，试验设备和基本试验回路要求应符合GB/T7354的规定。7.3.7极性反转试验对于独立安装且最高持续运行电压udm≥200kV的直流电流测量装置，进行此项试验。试验电压取设备最高持续运行电压的1.25倍。首先施加负极性电压90min,然后将电压反转成正极性电压，保持90min,然后再将电压反转成负极性并保持45min。每次电压反转应尽可能在1min内完成，但最长不能超过2min。在整个试验过程中都应进行局部放电测量，局部放电试验按照GB/T7354的规定进行。试验接受判据如下：任何10min（不包括极性反转完成后的1min)内大于2000pC的脉冲数不应超过10个。应记录每一次极性反转完成后1min内不小于500pC的放电脉冲数，仅作为参考。7.3.8低压器件的耐压试验按照GB/T20840.8—2007中8.7的规定和判据对二次转换器与合并单元（如果适用）进行试验。7.3.9无线电干扰电压测量应对最高持续运行电压udm≥200kV的直流电流测量装置进行无线电干扰电压测量，且用无线电干扰电压(RIV)来度量，试验按照GB/T11022—2011的6.3进行。9 每级电压上，应进行无线电干扰的测量，并应画出最后一个电压下降系列中记录的无线电干扰电压对外 施电压的曲线；这样得出的曲线就是电流测量装置的无线电干扰特性。电压级约为0.1udr/\2。dr/\2下RIV水平不超过2500μV,认为电流测量装置通过了试验。如果试验采用直流电压，具体的试验方法由用户和制造商协商确定。在环境温度-40℃、+20℃和+85℃时分别进行准确度试验：在一次电流为0.1p.u.~1.2p.u.直流电流情况下，进行准确度试验。对于采用分流器的直流测量装置，可通过对一次转换器施加测量电压的方式验证产品的大电流测量性能的整个直流电流测量装置的准确级应满足5.7的要求。在一次电流发生以下要求的阶跃变化时记录电流测量结果：并在二次转换器输入电压发生以下要求的阶跃变化时记录电流测量结果：测得的电流曲线应满足：最大过冲：<20%;上升时间（达到阶跃值90%的时间<250μs;<100μs（柔性直流输电系统适用趋稳时间（幅值偏差不超过阶跃值1.5%):<5ms。测试其对频率为1200Hz及以下的正弦输入信号的幅值和相位的测量误差，可以仅在50Hz以及50Hz的偶次谐波频率下进行试验。施加方均根值为不小于施加方均根值为不小于5%Ir对应的正弦输入信号。对幅值误差不超过相角误差不超过按照GB/T2423.2的规定，进行下列两项干热试验：a)对于分流器与一次转换器：-40℃及+85℃,分别进行试验；b)对于安装在户内的二次转换器：+55℃。持续时间均为16h。GB/T20840.8—2007的图15误差测量曲线进行误差测量。如果测量误差保持在要求的范围内，并且联锁信号正常，则试验通过。注：二次转换器带有自检功能，如果检测到测量错误，联锁信号会动作。湿热试验针对电子式直流电流测量装置的户外部分，试验方法按照GB/T2423.3的规定。温度为40℃,温度容许偏差范围为±2℃,相对湿度93%,湿度容许变化范围为+2%~-3%。持续时间为96h。试验过程中应监测额定电流下的测量误差及联锁信号。如果测量误差保持在要求的范围内，并且联锁信号正常，则试验通过。按照GB/T20840.8—2007中8.9.3的规定和判据进行试验。应对最高持续运行电压udm≥200kV的户外直流电流测量装置进行人工污秽试验，其绝缘外套的爬电比距应符合实际工程的要求。对于瓷绝缘子，试验方法按照GB/T22707的规定进行。如果在试品上连续3次试验都没有发生闪络（每次试验持续时间为1h),则受试设备被认为是满足要求的。若3次试验中发生了1次闪络，应进行第4次试验。如果在第4次试验中没有再发生闪络，则此设备也被认为是满足要求的。对于复合绝缘子的人工污秽试验，由用户和制造商协商确定。按照GB/T20840.8—2007中8.8的规定和判据进行试验。按照GB/T20840.8—2007中8.11的规定和判据进行试验。7.3.19数字量输出的补充型式试验对于数字量输出的电子式电流测量装置，还应按照GB/T20840.8—2007中8.14的规定和判据进行相关的型式试验。7.4例行试验例行试验应至少包含以下项目：a)端子标志检验；b)二次转换器的功能试验；c)光纤及其终端的光学检查；d)直流耐受电压试验及局部放电测量；e)阶跃响应试验；f)频率响应试验；g)准确度试验h)数字量输出的补充例行试验；i)模拟量输出的补充例行试验。准确度试验在其他例行试验都完成后进行。7.4.2端子标志检验检查标志是否符合下列要求：接线端的标志应位于其表面或近旁处且应清晰牢固。标志由字母或数字（在字母之前或后）组成，字母均为大写印刷体。7.4.3二次转换器的功能试验此项试验的目的是检查二次转换器的功能是否正常，由制造商提供具体的试验方法和判据。7.4.4光纤及其终端的光学检查全部光缆的最大允许衰减不大于6dB。7.4.5直流耐受电压试验及局部放电测量按照7.3.6进行干式直流耐受电压试验及局部放电测量。在二次转换器输入电压发生以下要求的阶跃变化时记录电流测量结果：其中1p.u.指额定电流对应的电压，测得的电流曲线应满足：最大过冲：<20%;上升时间（达到阶跃值90%的时间<250μs;<100μs（柔性直流输电系统适用趋稳时间（幅值偏差不超过阶跃值1.5%):<5ms。7.4.7频率响应试验采用50Hz交流电流进行频率响应试验，方均根值等于0.1p.u.额定直流电流。幅值误差不超过3%,相角误差不超过500μs。可按照在常温下对直流电流进行准确度测量，满足的要求。7.4.9数字量输出的补充例行试验对于数字量输出的电子式电流测量装置，还应按照GB/T20840.8—2007中9.7的规定和判据进行相关的例行试验。7.4.10模拟量输出