JJF(陕) 109-2023 直流换流阀试验装置校准规范

JJF（陕）109－2023直流换流阀试验装置校准规范CalibrationSpecificationforDCConverterValveTestDevice2023－05－10发布 2023－08－10实施陕西省市场监督管理局发布JJF(陕)109－2023JJF(陕)109－2023JJF（陕）109－2023直流换流阀试验装置校准规范JJF（陕）109－2023CalibrationSpecificationforDCConverterValveTestDevice归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：西安高压电器研究院股份有限公司本规范由陕西省市场监督管理局负责解释本规范主要起草人：范俊丽（西安高压电器研究院股份有限公司）钟磊（西安高压电器研究院股份有限公司）赵昱（西安高压电器研究院股份有限公司）参加起草人：张茜（西安高压电器研究院股份有限公司）贾转转（西安高压电器研究院股份有限公司）郭小妍（西安高压电器研究院股份有限公司）常旖（西安高压电器研究院股份有限公司）JJF(陕)109－2023JJF(陕)109－2023II目 录引 言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 引用文件 (1)3 术语 (1)短路电压 (1)触发电压 (1)保护触发电压 (1)反向恢复期保护触发电压 (1)反向阻断电压 (1)4 概述 (2)计量特性 (2)校准条件 (3)环境条件 (3)测量标准及其他设备 (3)校准项目和校准方法 (3)校准项目 (3)校准方法 (4)校准结果表达 (8)复校时间间隔 (8)附录A直流换流阀试验装置校准记录格式 (9)附录B校准证书内容及内页格式 (12)附录C触发电压示值误差的不确定度评定 (14)附录D保护触发电压示值误差的不确定度评定 (16)IIII引 言JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量术JJF 1059.1-2012本规范校准方法及计量特性等主要参考了GB/TGB/T16927.3—2010《高电压试验技术第3GB/T《高压直流输电用电压源换流器阀电气试验》的部分内容，并结合实验室直流换流阀试验装置实际生产和使用情况，对其具体技术指标和校准方法进行了规定和解释。本规范为首次发布。直流换流阀试验装置校准规范范围本规范适用于试验电压为0.01kV-15kV，频率为100Hz-150kHz，冲击电压0.01kV～15kV的直流换流阀试验装置或晶闸管级综合测试设备的校准。引用文件本规范引用下列文献：GB/T37010-2018《柔性直流输电换流阀技术规范》GB/T16927.3-2010《高电压试验技术第3部分：现场试验的定义及要求》GB/T33348-2016《高压直流输电用电压源换流器阀电气试验》凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。术语短路电压 shortcircuitvoltage是指直流换流阀实验装置测量直流换流阀在短路状态时的电压，确认换流阀是否短路开路。触发电压 triggervoltage是指直流换流阀实验装置对直流换流阀进行触发试验时，当晶闸管在第8个正弦波正向开始时触发开通，开通时对应的晶闸管两端电压。保护触发电压 protectiontriggervoltageTCU有自动触发保护晶闸管的功能。反向恢复期保护触发电压 reverserecoveryperiodprotectiontriggervoltage是指直流换流阀实验装置对直流换流阀进行反向恢复期保护触发试验时，施加的正向冲击电压。用于检查换流阀在反向恢复期时间内，对正向冲击电压具有自动触发保护晶闸管的功能。反向阻断电压 reverseblockingvoltage是指直流换流阀实验装置对直流换流阀进行反向阻断电压试验时，施加的反向脉冲电压。111用于检查对反向冲击电压的耐受水平。概述换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接转换到直流端，以得到期望的直流电压和实现对功率的控制。直流换流阀试验装置是用于测量换流阀性能的测量装置，由工频电压发生器、冲击电压发生器、高频正弦电压发生器和控制与反馈电路组成。它可输出工频高电压和冲击电压以测量晶闸管换流阀的各项特性参数，通过控制与反馈模块进行各项数据的反馈与采集，以确定是否符合要求。其原理如图1所示：图1直流换流阀试验装置原理图计量特性短路电压测试设备短路电压判别门槛值为大于400V，最大允许误差±10V。触发电压测试设备触发电压值应在误差极限（22V-42V）内，最大允许误差±1V。保护触发电压测试设备保护触发电压值应在误差极限（7kV-8.5kV）内，最大允许误差±30V。反向恢复期保护触发电压测试设备反向恢复期触发电压值，误差极限在（1.25kV-1.55kV），最大允许误差±10V；误差极限在（7kV-8.5kV），最大允许误差±30V。222反向阻断电压差±30V。阻抗测量：范围（1Ω～3000Ω）110Hz、6kHz±5%。注：以上指标不用于合格性判别，仅供参考。校准条件环境条件环境温度：（20±5）℃；相对湿度：30%～75%；电源电压及频率：220V±22V，50Hz±0.5Hz。周围环境清洁，无腐蚀介质，无明显振源和电磁干扰。测量标准及其他设备表1测量标准一览表标准名称范围不确定度/准确度等级/允许误差示波器电压：1mV/div～10V/div电压：±1%数字电桥0.0Ω～1Ω60Hz～10kHz不低于0.1级高压探头/分压器电压≥15kV（50Hz）不低于0.5级耐压测试仪电压≥1000V不低于5级绝缘电阻测试仪电压≥500V，电阻≥10MΩ不低于10级校准项目和校准方法校准项目校准项目见表2。表2校准项目一览表序号项目名称校准方法条款1校准前检查7.2.12短路电压7.2.23触发电压7.2.33334保护触发电压7.2.45反向恢复期保护触发电压7.2.56反向阻断电压7.2.67阻抗试验7.2.7校准方法校准前检查外观及通电检查外形结构完好。开关、旋钮、按键等操作灵活可靠，标志清晰明确，外露件不能有松动和机械损伤，应有名称、制造厂、编号、型号等必要标记。说明功能的文字、符号及功能显示清晰端正。通电后数字显示应清晰完整。耐压试验50Hz12kV，无绝缘击穿或闪络现象。注：不做符合性判定。绝缘电阻非工作状态下，在500V电压下，装置所有电路与外壳的绝缘电阻值不小于10MΩ。注：不做符合性判定。短路电压2400V的电压值。示波器准备完成后，直流换流阀试验装置开始实验，输出电A原始记录中的短路电压项目中。测量误差用公式1来计算Δ=PX－PN (1)式中：Δ—示值误差；PX—被校准表的示值；PN—标准表的示值；444图2 短路电压校准示意图触发电压校准电路按图3调整示波器使之可以测出录在附录A原始记录的触发电压项目中。测量误差用公式1来计算图3 触发电压校准示意图555保护触发电压校准电路按图4压探头连接到被测标准换流阀上。试验装置选择保护触发电压测量项目(PF之可以测出5kV-10kV取平均值。将数据记录在附录A原始记录中的保护触发电压项目中。测量误差用公式1来计算图4 保护触发电压校准示意图校准电路按图5连接。将直流换流阀试验装置连接被测标准换流阀，同时将示波器通过高压探头连接到被测标准换流阀上。试验装置选择反向恢复期保护触发电压测量项目（RPL），调整示波器使A原始记录中的反向恢复期保护触发电压项目中。再次将试验装置选择反向恢复期保护触发电压测量项目RPH），的电压值。开始实验，读出测试数据和示波器上的标准值。测试三次，A原始记录中的反向恢复期保护触发电压项目中。测量误差用公式1来计算666图5反向恢复期保护触发电压校准示意图反向阻断电压6连接。将直流换流阀试验装置连接被测标准换流阀，同时将示波器通过高压探头连接到被测标准换流阀上。试验装置选择反向阻断电压测量项目（REV），调整示波器使之可以测出A原始记录中的反向阻断电压项目中。测量误差用公式1来计算图6反向阻断电压校准示意图777阻抗测量校准电路按图6连接。在110Hz、6kHz频率下分别用电桥与直流换流阀实验装置测量同一个标准换流阀的阻抗值，比较其测量数据。110Hz6kHzA原始记录的阻抗测试项目中。测量误差用公式2来计算Δ=（RX－RN）/RN*100% (2)式中：Δ—示值误差；RX—被校准表的示值；RN—标准表的示值；图6 阻抗测量校准示意图校准结果表达校准结果处理JJF1071—20105.12各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录（推荐）A，校准证书内容及内页（参考）B。校准结果的不确定度分析仪校准结果的不确定度按JJF1059.1－2012的要求评定，校准结果不确定度评定示例见附录C、D。复校时间间隔建议直流换流阀试验装置或晶闸管级综合测试设备复校时间间隔不超过12个月。8由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。88附录A直流换流阀试验装置校准记录格式委托单位： 始记录编号： 托单位地址： 仪器名称： 型号规格： 厂编号： 造厂： 确定度/准确度等级/允许误差： 准技术依据： 校准地点： 准时间： 环境温度： ℃ 相对湿度： %校准用主要计量标准器具名称型号规格出厂编号不确定度/准确度等级/允许误差证书编号有效期1、校准前检查外观及通电检查：□符合要求□不符合要求绝缘耐压测量：电压 kV，时间 绝缘电阻测量： MΩ2、短路电压测量次数标准值（V）显示值（V）误差（V）123平均值测量结果不确定度：9993、触发电压测量次数标准值（V）显示值（V）误差（V）123平均值测量结果不确定度：4、保护触发电压测量次数标准值（V）显示值（V）误差（V）123平均值测量结果不确定度：5、反向恢复期保护触发电压测量次数标准值（V）显示值（V）误差（V）123平均值测量结果不确定度：6、反向阻断电压测量次数标准值（V）显示值（V）误差（V）123平均值测量结果不确定度：1010107、阻抗测试频率（Hz）标准值（Ω）显示值（Ω）误差（%）测量结果不确定度：校准员： 核验员： 日期：11附录B校准证书内容及内页格式校准证书应至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室的名称和地址；进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；证书的唯一性标识（如编号），e）送校单位的名称；被校对象的描述和明确标识；进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；校准环境的描述；校准结果及测量不确定度的说明；对校准规范的偏离的说明；o）校准结果仅对校准对象有效的声明；p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。121212校准证书内页（参考）格式1、短路电压

证书编号：XXXX-XXXX校准结果标准值（V）显示值（V）测量结果不确定度2、触发电压标准值（V）显示值（V）测量结果不确定度3、保护触发电压标准值（V）显示值（V）测量结果不确定度4、反向恢复期保护触发电压标准值（V）显示值（V）测量结果不确定度5、反向阻断电压标准值（V）显示值（V）测量结果不确定度6、阻抗试验频率（Hz）标准值（Ω）有效值（Ω）误差（%）测量结果不确定度：以下空白校准员： 核验员：131313JJF(陕)109－2023JJF(陕)109－2023附录C触发电压示值误差的不确定度评定测量条件C.1.1 环境条件：温度：21.9℃，湿度：55%RH；DSO-X3052A；被测对象：直流换流阀实验装置。测量模型ΔU=Ux－Un式中：

ΔU——被测直流换流阀实验装置的示值误差；Ux——被测直流换流阀实验装置的示值；Un——标准示波器的示值；u的评定u1。10C.1表C.1重复性测量数据次数n标准值Un（V）测量值Ux（V）ΔU131.6032.30.70231.6232.30.68331.6232.30.68431.6032.30.70531.6132.30.69631.6032.30.70731.6032.30.70831.6232.30.68931.6032.30.701031.6132.30.69测量结果的单次实验标准偏差为：141414s=0.0092V取单次测量值为测量结果，因此标准不确定度为：u1rel=0.0092V/31.6V=2.9×10-4u2Urel=1.5×10-3k=2u2为：u2rel=1.5×10-3/2=7.5×10-4被校直流换流阀实验装置的u3本次校准的被校直流换流阀实验装置的0.1V布，包含因子k=，则相对标准不确定度u3为：/31.6V=9.2×10-4u4校准地点周围无大功率用电设备及大功率发生器等产生的电磁干扰，故该分量忽略不计。 uc的评定B.2表B.2标准不确定度汇总表标准不确定度来源概率分布灵敏系数不确定度分量测量重复性正态分布12.9×10-4示波器的最大允许误差正态分布-17.5×10-4直流换流阀实验装置的分辨力均匀分布19.2×10-4各不确定度分量各不相关，合成标准不确定度：=1.2×10-3U取包含因子k=2，则测量扩展不确定度为 Urel=2.4×10-3，k=2151515附录D保护触发电压示值误差的不确定度评定测量条件D.1.1 环境条件：温度：21.9℃，湿度：55%RH；MDO3054P6035A；被测对象：直流换流阀实验装置。测量模型ΔU=Ux－Un式中：

ΔU——被测直流换流阀实验装置的示值误差；Ux——被测直流换流阀实验装置的示值；Un——标准示波器的示值；u的评定u1。10C.1表C