GB/T 26864-2011 电力系统继电保护产品动模试验

　　ICS 29. 120. 50 K 45

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 26864—2011

　　电力系统继电保护产品动模试验

　　Thedynamictestofthepowersystem protectiveproducts

　　2011-07-29发布 2011-12-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 26864—2011

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 动模试验系统基本要求 1

　　3. 1 模拟系统性能要求 1

　　3. 2 故障模拟 1

　　3. 3 失稳现象的模拟 2

　　3. 4 其他要求 2

　　3. 5 辅助工作电源 2

　　4 模拟元件 2

　　4. 1 无穷大电源 2

　　4. 2 交流线路 3

　　4. 3 发电厂及模拟发电机 3

　　4. 4 变压器 4

　　4. 5 并联电抗器 4

　　4. 6 断路器 5

　　4. 7 过渡电阻 5

　　4. 8 串联补偿电容器 5

　　4. 9 电流互感器 6

　　4. 10 电压互感器 6

　　4. 11 直流输电系统 6

　　5 线路保护 8

　　5. 1 线路保护试验的典型接线方式及对模型的基本要求 8

　　5. 2 线路保护产品的试验项 目 11

　　6 母线保护产品 13

　　6. 1 母线保护试验的典型接线方式及对模型的基本要求 13

　　6. 2 母线保护产品的试验项 目 14

　　7 变压器保护产品 15

　　7. 1 变压器保护试验的典型接线方式及对模型的基本要求 15

　　7. 2 变压器保护产品的试验项 目 17

　　8 并联电抗器保护产品 19

　　8. 1 电抗器保护试验的典型接线及对模型的基本要求 19

　　8. 2 并联电抗器保护产品的试验项 目 20

　　9 发电机保护及发电机变压器组保护产品 22

　　9. 1 发电机及发变组保护试验的典型接线方式及对模型的基本要求 22

　　Ⅰ

　　GB/T 26864—2011

　　9. 2 发变组保护产品的试验项 目 23

　　10 直流输电系统保护 24

　　10. 1 动模试验典型接线方式 24

　　10. 2 对模型的基本要求 25

　　10. 3 换流变压器保护产品的试验 25

　　10. 4 交流滤波器保护 26

　　Ⅱ

　　GB/T 26864—2011

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国电力企业联合会提出 。

　　本标准由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会静态继电保护装置分标准化技术委员会(SAC/TC 154/SC 1)归 口 。

　　本标准主要起草单位 : 中国电力科学研究院 、南京南瑞继保电气有限公司 、北京四方继保自动化股份有限公司 、国电南自股份有限公司 、许继电气股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 :沈晓凡 、周春霞 、方太勋 、黄少锋 、周泽昕 、钟泽章 、张克元 。

　　Ⅲ

　　GB/T 26864—2011

　　电力系统继电保护产品动模试验

　　1 范围

　　本标准规定了交流 110kV及以上电压等级 、100MW 及以上发电机组的继电保护产品以及直流输电系统的换流变压器和交流滤波器保护产品动模试验的典型接线方式 、故障模拟及对动态模拟试验系统(以下简称动模)的基本要求 ,作为交流 110kV及以上电压等级 、100MW 及以上发电机组的继电保护产品以及直流输电系统的保护产品进行电力系统动态模拟试验的依据 。

　　本标准适用于交流 110kV及以上电压等级 、100MW 及以上发电机组的继电保护产品以及直流输电系统的保护产品动模试验 。 110kV 以下电压等级及 100MW 以下发电机组的继电保护产品的动模试验可参照本标准 。

　　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(包括所有修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 4703 电容式电压互感器(IEC 60044-5:2004,MOD)

　　GB/T 15145 输电线路保护装置通用技术条件

　　GB/T 16847 保护用电流互感器暂态特性技术要求(idtIEC 60044-6:1992)

　　GB/T 20840. 7 互感器 第 7部分 : 电子式电压互感器(IEC 60044-7:1999,MOD)

　　GB/T 20840. 8 互感器 第 8部分 : 电子式电流互感器(IEC 60044-8:2002,MOD)

　　GB/T 22390. 4 高压直流输电系统控制与保护设备 第 4部分 :直流系统保护设备

　　DL/T 670 微机母线保护装置通用技术条件

　　DL/T 671 微机发电机变压器组保护装置通用技术条件

　　DL/T 770 微机变压器保护装置通用技术条件

　　3 动模试验系统基本要求

　　3. 1 模拟系统性能要求

　　3. 1. 1 在所模拟的传输容量下 ,通入被试产品中的电流值与原型系统所通入的电流值相接近 ,其差值不大于 10% 。模拟系统接入被试产品的二次额定交流电压值应与原型系统接入的相同 。

　　3. 1. 2 电厂高压侧母线短路时的二次电流值(强励未起作用前)应与原型相差不超过 20% 。

　　3. 1. 3 通过模拟线路的短路电流二次值应与按模拟系统的实际参数所计算的数值相符合 。

　　3. 1. 4 如无特殊要求 ,模拟系统的最大短路电流值 ,可按被测原型系统最大的短路容量考虑 。

　　3. 1. 5 接有并联电抗器的模拟线路 ,在全电压的情况下 ,将电源侧断路器断开后 ,在线路上的残余电压出现暂态低频分量 ,该电压衰减到零的时间不小于 1 s。

　　3. 1. 6 在模拟系统的接线方式和运行方式应具有代表性 , 除了能考核被试产品的一般技术性能外 ,还应能考核被试产品在边缘条件下的技术性能 。

　　3. 2 故障模拟

　　动态模拟系统应能 :

　　1

　　GB/T 26864—2011

　　a) 模拟不同类型的瞬时性及永久性故障 ;

　　b) 应能模拟经过渡电阻的故障 ;

　　c) 应能模拟经不同时间的发展性的故障 ;

　　d) 应能控制故障初时时刻的合闸角 。

　　3. 3 失稳现象的模拟

　　3. 3. 1 模拟线路输送功率在接近静态稳定极限的运行条件下(不超过电流互感器的额定值) 进行系统操作(在电流或电压回路中不出现使被试产品负序和零序起动元件动作的负序与零序分量) 使系统失稳 ,第一个振荡周期的振荡中心在被试产品所在的线路上 , 自正常负荷电流上升到振荡电流最大值(第一个振荡周期内)的时间在 0. 5 s~ 1. 5 s之间 。

　　3. 3. 2 在双回线模拟系统中 , 当其中一回线无故障断开或因故障断开后 ,系统出现失稳边缘情况 ,第一个振荡周期大于 0. 5 s。

　　3. 3. 3 在无故障的情况下单回线断开单相 ,使非全相运行期间出现失稳边缘情况 ,第一个振荡周期的时间大于 0. 5 s。

　　3. 3. 4 系统失稳后能恢复稳定运行 ,在恢复同步运行前的一个振荡周期大于 1 s。

　　3. 3. 5 系统失稳后 ,各点频率出现偏离 50Hz的现象 ,在振荡过程中 ,应能出现 5 Hz的频差 ,但允许长期振荡不能恢复同步运行 ,而以手动解列 。

　　3. 4 其他要求

　　3. 4. 1 环境条件在被试产品正常工作条件范围内 。

　　3. 4. 2 模拟断路器的操作把手和信号指示应与继电保护二次回路通常的设计相同 。

　　3. 4. 3 应具有供分析用的储存故障量和产品动作情况的微机型记录设备 。

　　3. 4. 4 应配备相量测量系统和时钟对时系统 。

　　3. 4. 5 应配备通道设备 , 以测试线路保护装置的通道适应性 。

　　3. 4. 6 宜配置电子式互感器及相关设备 。

　　3. 5 辅助工作电源

　　3. 5. 1 直流工作电源

　　应能提供足够容量的直流电源以满足被试二次设备正常运行的全部要求 。 电压调整范围为 -20%~ +15%。

　　3. 5. 2 交流工作电源

　　应能提供足够容量的交流电源以满足被试二次设备及辅助设备正常运行的全部要求 。交流电源应能提供的电压为单相 220V,频率为 50Hz,空载时的电压偏差为 -15% ~ +10% ,波形为正弦 , 电压纹波系数不大于 5% 。

　　4 模拟元件

　　4. 1 无穷大电源

　　无穷大电源在未接入模拟系统前 ,高压侧的谐波电压值应小于额定值的 1. 5%;三相短路时的二次电流最大值应达原型水平 ,单相短路时的零序回路 3倍电流值应小于三相短路相电流值 ,短路电流中的非周期分量衰减时间常数不小于 90ms(相当于短路阻抗角不小于 88°) 。

　　2

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　　无穷大电源三相应平衡 ,在未接入模拟系统前 ,在额定电压下的负序相电压分量应小于 0. 5 V(二次值) ,在模拟线路末端三相短路时 ,负序相电流应小于相电流值的 4% 。

　　4. 2 交流线路

　　4. 2. 1 对交流线路的模拟 ,应与各电压等级的原型线路相符 。

　　4. 2. 2 对所有模拟线路元件 ,在通过工频电流时 ,其电压与所通过的电流值成正比 , 即阻抗值恒定 。

　　4. 2. 3 对原型为 100km 及以上的模拟线路 ,应至少由 5 节以上的等值“Γ”回路组成 ,在模拟故障点不应装设线路电容的模拟电容器 。 100km 以下的线路 ,可适当地减少等值“Γ”回路的节数 ,40km 以下线路可不考虑装设模拟电容 。在接入电流 、电压互感器后各电压等级线路的模拟阻抗角应不小于表 1 中的要求 。

　　表 1 各电压等级线路模拟阻抗角要求

　　L≥100km

　　60km

　　40km

　　20km

　　1000kV

　　88. 4°

　　86°

　　—

　　—

　　750kV

　　87. 4°

　　86°

　　—

　　—

　　500kV

　　86. 4°

　　—

　　85°

　　—

　　330kV

　　86. 4°

　　—

　　85°

　　—

　　220kV

　　83°

　　—

　　—

　　80°

　　110kV

　　81°

　　—

　　—

　　80°

　　4. 2. 4 模拟并联电抗器的阻抗角应不小于 89°。

　　4. 2. 5 对于环形网络及双回线的模拟 ,应保证同一线路在零序网络中所通过的零序电流与相网络中所通过的零序电流相等 。

　　4. 2. 6 对于同杆并架双回线路的模拟

　　对需要考虑零序互感对被试保护性能影响的试验项 目 ,可根据具体情况(故障类型 ,故障地点等)对零序互感进行专门的模拟 。

　　在进行同杆并架线路的模拟时 ,应保证互感比例系数(回路间 互 感 与 相 间 互 感 的 比 值) 在 0. 88~ 0. 9之间 。双回线运行时的零序阻抗角小于单回线运行时的零序阻抗角 ,线路半长处的零序电抗大于单回线半长处的零序电抗 ,而小于线路全长时的零序电抗的一半 。

　　4. 2. 7 对电缆和架空线混合线路的模拟

　　电缆线路的参数与电缆的金属护套接地方式 、电缆线路的互联方式以及换位 、回流线和回路数均有直接的关系 ,且电缆和架空线混和线路的长度比例以及混合方式由具体工程确定 。 当具体工程对电缆线路和电缆与架空线混合线路有要求时 ,可根据需要进行专门的模拟 。

　　对于电缆线路 ,应考虑装设模拟电容 。

　　4. 3 发电厂及模拟发电机

　　4. 3. 1 一般应用二台及以上模拟发电机模拟一个发电厂 ,对大容量有切机要求的发电厂 ,要求其中 一台机组的容量与原型一台或几台机等价 。

　　对于短距离环形网络线路模型 ,其中一个电厂可用一台模拟发电机模拟 。

　　4. 3. 2 接入 220 kV 及 以 下 系 统 的 最 小 发 电 厂 容 量 按 100 MW 考 虑 , 最 大 发 电 厂 容 量 按 不 大 于800MW 考虑 ;接入 500 kV 及 以 上 系 统 的 最 小 发 电 厂 容 量 按 300 MW 考 虑 (送 电 线 长 度 不 超 过

　　3

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　　300km)或按 600MW 考虑(送电线长度超过 300km) ,最大发电厂容量按大于 2100MW 考虑 。

　　4. 3. 3 在模拟电厂高压侧发生三相短路时 ,其短路电流中的非周期分量衰减时间常数应大于 100ms。

　　4. 3. 4 模拟电厂未接入系统前 ,在高压侧的谐波电压应小于额定电压值的 1. 5% 。

　　4. 3. 5 发变组的变压器容量应与发电机容量相配合并与原型相同 。

　　4. 3. 6 模拟发电机应配置自动调压器及调速器 。

　　4. 3. 7 发电机励磁系统

　　a) 模拟发电机的励磁系统应与原型相似 ;

　　b) 励磁系统允许强行励磁时间不小于 10 s;

　　c) 励磁系统的电压响应时间不大于 0. 1 s;

　　d) 自动调节励磁装置应包括自动调压器 、强行励磁和灭磁装置 ;

　　e) 自动调压器应保证在发电机空载额定电压的 70% ~ 110%范围内进行稳定 、平滑地调节 ;

　　f) 其他条件可参照有关励磁系统的规程 、规定 ;

　　g) 电力系统稳定器(PSS) :励磁系统装设电力系统稳定器(PSS) ,可选择其投入和退出运行 ,其有效频率范围为 0. 1 Hz~ 2. 5 Hz, 同时 ,设置必要的保护和控制回路 。

　　4. 3. 8 模拟发电机应有匝间短路设置 , 匝间短路的匝数(与总匝数之比)应在 1% ~25%间可选择 。

　　4. 3. 9 模拟发电机的频率特性

　　a) 频率每变化 1% ,发电机端电压变化不大于额定值的 ±0. 25% ;

　　b) 整定值调节速度要求可编程 ,满足不大于 1%/s,不少于 0. 3%/s;

　　c) 在空载额定电 压 情 况 下 , 当 发 电 机 给 定 阶 跃 为 ±10%时 , 发 电 机 电 压 超 调 量 小 于 阶 跃 量 的30% ,振荡次数小于 2 次 ,调节时间小于 5 s;

　　d) 零起升压 : 当发电机零起升压时 ,机端电压超调量不超过额定电压的 10% ,振荡次数小于2次 ,调节时间小于 5 s。

　　4. 4 变压器

　　4. 4. 1 变压器模型应具备自耦变压器和普通三绕组变压器两种 ,分别对应原型中的自耦变压器和普通三绕组变压器 ,各电压等级的短路电压见表 2,变压器最大调压抽头为 ±12. 5%UN 。

　　表 2 110kV及以上电压变压器短路电抗

　　1000kV 自藕变压器

　　500kV 自藕变压器

　　220kV三绕组变压器

　　110kV三绕组变压器

　　高—中( %)

　　16~ 20

　　12

　　12

　　12~ 14

　　10. 5

　　高—低( %)

　　56~ 68

　　34~ 38

　　42~ 46

　　22~ 24

　　17~ 18

　　中—低( %)

　　36~ 44

　　20~ 22

　　28~ 30

　　7~ 9

　　6. 5

　　4. 4. 2 变压器模型在空投时其涌流应足够大 ,三相中最大涌流峰值应不小于 2倍额定电流峰值 。

　　4. 4. 3 变压器模型高压侧绕组应有匝间短路设置 。 匝间短路匝数(与总匝数之比) 应在 1% ~ 10%间可选择 。

　　4. 5 并联电抗器

　　4. 5. 1 模拟并联电抗器的阻抗值以及时间常数应与原型参数相近 ,且为分相式 ,三相电抗器可经一小电抗接地 。

　　4

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　　4. 5. 2 固定电抗值的模拟并联电抗器应有匝间短路设置 , 匝间短路匝数(与总 匝 数 之 比) 应 在 1% ~ 10%间可选择 , 间隔不大于 1%匝 。

　　4. 5. 3 可控并联电抗器应采用与原形相同的控制原理和主体结构 。

　　4. 5. 4 有级调节式可控并联电抗器的高压绕组 、低压绕组 、空芯电抗器各自从中性点开始至首端之间多处抽出抽头用于匝间短路 , 匝间短路的匝数与每相总匝数之比应在 1% ~ 10%之间可选择 。

　　4. 5. 5 无级调节式可控并联电抗器的高压绕组自中性点开始至首端之间多处抽出抽头用于匝间短路 ,匝间短路的匝数与每相总匝数之比应在 1% ~ 10%之间可选择 。

　　4. 5. 6 模拟可控并联电抗器引入模型系统的谐波分量比例不大于所模拟的原形系统的相应值 。

　　4. 6 断路器

　　4. 6. 1 装设在 220kV及以上模拟线路上的断路器应为分相操作式 ,装设在其他位置的断路器可为三相操作式 。任一组模拟断路器在进行三相合闸及分闸时 ,三相触头闭合时间之差应小于 5 ms,三相触头分离时间之差应小于 3. 3 ms。对于特殊试验 ,模拟断路器三相合闸时 ,可根据需要增大时差 。

　　4. 6. 2 用以切除短路故障的断路器应有足够的遮断容量 ,在触头断开 20ms以内能可靠灭弧 。

　　4. 6. 3 模拟断路器应提供辅助触点 。

　　4. 6. 4 模拟短路故障的断路器 ,其合闸时间应相对稳定 。连续合闸 10次 ,其合闸时间的最大差值不宜超过 1 ms。

　　模拟短路回路的所有连接线应有足够大的截面 ,所有连接点 ,包括断路器的触头应接触可靠 。 防止出现较大的接触电阻 ,在电压互感器装设点发生金属性单相接地短路及三相短路时 ,故障相的残压不大于额定值的 0. 2% 。

　　4. 7 过渡电阻

　　短路故障时 ,模拟过渡电阻大小应可以调节 , 电阻值的大小应使被试装置出现可能不正确动作情况(理论分析有其可能性) ,例如反方向故障时失去方向性误动 、保护范围外故障时超越误动 、保护范围内故障时纵续动作及拒动等 。

　　4. 8 串联补偿电容器

　　4. 8. 1 模拟固定串联补偿电容器的串补度应能在 30% ~ 60%之间进行调整 。

　　4. 8. 2 模拟串联补偿电容器应能实现原型系统中串联补偿电容器的主要控制功能 。

　　4. 8. 3 模拟固定串联补偿电容器应有模拟金属氧化锌压敏电阻(MOV) 、放电间隙(GAP)以及旁路开关等保护措施 。其中金属氧化锌压敏电阻和放电间隙的动作值应能根据需要进行调整 。

　　4. 8. 4 模拟可控串联补偿电容器的提升系数应能达到 2. 5倍以上 ,在(1~ 2. 5)倍提升系数内能进行平滑调节 ,调节误差不大于原形系统的调节误差 。

　　4. 8. 5 模拟可控串联补偿电容器应有模拟金属氧化锌压敏电阻(MOV) 、模拟放电间隙(GAP) 以及模拟旁路开关等保护措施 。其中模拟金属氧化锌压敏电阻和模拟放电间隙的动作值应能根据需要进行调整 。

　　4. 8. 6 模拟可控串联补偿电容器应能改变电容器组的电容容量 。

　　4. 8. 7 模拟可控串联补偿电容器应能实现可控部分在线路小负荷时自动退出和线路大负荷时自动投入功能 。

　　5

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　　4. 9 电流互感器

　　4. 9. 1 模拟式电流互感器

　　实验室所提供的模拟式电流互感器应能分别模拟 GB/T 16847中的 TPY 级和 P级电流互感器 , 当在一次模拟系统发生短路故障时 ,其暂态特性应满足 GB/T 16847中的规定 。

　　模拟电流互感器的二次侧接入被试产品后 , 自一次侧所测量到的阻抗值应不大于 0. 4 Ω。 当互感器串联接入 110kV 和 220kV、距离不超过 20km 的短线时 ,该线段的阻抗角不小于 80°; 当互感器串联接入 500kV及以上 、距离不超过 40km 的短线时 ,该线段的阻抗角不小于 85°。

　　模拟系统接入被试产品的二次额定交流电流值应与原型系统接入的电流值相同 。二次额定电流为5 A 和 1 A。

　　4. 9. 2 电子式电流互感器

　　应满足 GB/T 20840. 8 电子式电流互感器标准的要求 。

　　4. 10 电压互感器

　　4. 10. 1 模拟式电压互感器

　　模拟电压互感器应有电磁型及电容抽取型(CVT) 两种模型 。对于 CVT 型模拟电压互感器(谐振型和速饱和型) ,在接入不大于 5 VA 的负载后 , 当在一次模拟系统发生短路故障时 ,其二次输出的暂态过程应符合 GB/T 4703的有关要求 。模拟电压互感器的二次侧接入被试产品后 ,其电压降不应超过额定值的 2% 。将一次侧三相短路 ,在被试装置端子上所测量到的阻抗值应小于 2 Ω。二次额定线电压为100V,二次开口三角额定电压为 100V。

　　4. 10. 2 电子式电压互感器

　　应满足 GB/T 20840. 7 电子式电压互感器标准的要求 。

　　4. 11 直流输电系统

　　4. 11. 1 直流输电系统的模拟范围

　　直流输电系统应能模拟下列系统元件 :等值交流系统 、交流滤波器 、换流变压器 、直流换流阀 、直流滤波器 、平波电抗器 、直流开关 、直流线路等 。

　　4. 11. 2 直流输电模拟系统运行方式

　　直流输电系统应按满足模拟下列运行接线方式的要求 :

　　1) 双极全压运行方式 ;

　　2) 双极中有一极故障停运时转为单极运行 ,用全压运行和半压运行作为极端运行情况 , 以确定各种降压运行工况 ;

　　3) 单极全压金属回线方式 。

　　运行方式中需要考虑对称和不对称电流或电压运行的情况 。

　　双极方式中需要考虑接地方式的影响 ,一般有双极两端中性点接地方式 、双极一端中性点接地方式和双极金属中线方式 。

　　直流输电系统应提供模拟下列运行控制模式 :

　　1) 直流输电起停控制 ;

　　6

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　　2) 双极功率控制 ;

　　3) 极功率反转 ;

　　4) 极线路空载加压试验 。

　　在不同功率输送方向下 ,直流系统应能模拟上述所有运行接线方式和运行控制模式运行 。

　　4. 11. 3 直流线路

　　对直流线路的模拟 ,应与对应电压等级的原型线路相符 。对所有模拟线路元件 , 在通过直流电流时 ,其电压与所通过的电流值成正比 , 即阻抗值恒定 。

　　对原型为 1000km 及以上的模拟线路 ,应至少由 10节以上的等值“Γ”回路组成 ,在模拟故障点不应装设线路电容的模拟电容器 。对原型为 1000km 及以上的 ±800kV模拟线路 ,模拟元件的阻抗角应不小于 88. 4°;对于 ±500kV线路 ,模拟元件的阻抗角应不小于 88. 0°。

　　对地回线的模拟 ,应与原型的阻抗角一致 ,频率特性应与实际大地的频率特性一致 。

　　4. 11. 4 换流阀

　　±500kV直流输电系统单极采用 12脉动阀组 , ±800kV直流输电系统单极采用双 12脉动阀组 。模型必需与原型相同 。

　　换流阀应具有适当的保护 , 以避免换流阀在关断期间因过电压而造成的损坏 。

　　其触发系统具有模拟丢失脉冲的条件 。

　　4. 11. 5 换流站站控系统

　　换流站站控系统主要包括主机 、分布式现场总线和分布式 I/O等设备 。站控系统的主要功能是实现换流站交直流开关设备的顺序控制 ;执行交直流保护或设备本体监控保护装置发出的跳闸指令 ;完成全站的电气联锁 ;完成全站主/辅设备监视报警信号的汇总管理 ;还担负着全站的无功功率控制和各换流单元间的协调控制以及接收交流系统安全稳定装置的指令 。

　　顺序控制包括 :换流单元交流侧充电/断电 ,换流极和阀组的起动及停运 ,换流极和阀组的联结与隔离 ,大地回线与金属回线之间的转换 ,直流滤波器的投切 。

　　4. 11. 6 换流变压器

　　采用两种单相双绕组变压器(Y/Y、Y/△)或单相三绕组变压器(Y/Y/△)模拟原型换流变压器 ,其短路电抗的百分值须与原型相同 。对所模拟换流变元件 ,在通过工频电流时 ,其电压与所通过的电流值成正比 , 即阻抗值恒定 。

　　考虑直流偏磁 ,换流及逆变变压器的饱和电压与原型一致 。一般饱和电压为额定电压的 1. 3倍 。

　　换流变压器交流侧应有多抽头 ,调节范围( - 7. 5% , +30%) UH ,调节步长 1. 25% ~ 1. 5% 。 分接头开关用于补偿交流系统的电压变化和直流线路的压降从而维持整流侧的直流电压为恒定值 。

　　4. 11. 7 交、直流滤波器

　　滤波器的电感采用空心电感 。

　　交流滤波器的设计应按照原型的规定考虑无功功率的要求 。 直流滤波器的结构按与原型一致模拟 ,宜采用双调谐滤波器 。

　　无功补偿和控制装置应设计为在任何双向功率输送水平下 ,全部直流功率中断或部分直流功率中断引起的换流站交流母线工频过电压大于 1. 3倍的时间不超过 5Hz, 电压幅值的变化也不超过扰动前电压的 30% 。

　　7

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　　4. 11. 8 平波电抗器

　　对平波电抗器的模拟要求同线路元件 。

　　5 线路保护

　　5. 1 线路保护试验的典型接线方式及对模型的基本要求

　　5. 1. 1 试验分为 1000kV、750kV、500kV(330kV) 、220kV 和 110kV五种电压等级 。原型系统线路上所用的 电 流 互 感 器 的 变 比 按 国 产 设 备 常 用 规 格 考 虑 , 例 如 110 kV 和 220 kV 系 统 用 600/5及1200/5;500kV(330kV)系统用 1250/1及 2500/1;750kV 系统用 2 000/1及 4000/1; 1000kV 系统用 4000/1及 6000/1。如有特殊需要可按要求调整变比 。

　　对于 1000kV 电压等级 ,分别在由长距离线路 、中距离线路组成的模拟系统中进行试验 。

　　对于 750kV、500kV(330kV) 、220kV 电压等级 ,分别在由长距离线路 、中距离线路和短距离环网线路组成的模拟系统中进行试验 。

　　对于 110kV 电压等级 ,分别在由长距离线路和短距离线路组成的模拟系统中进行试验 。

　　5. 1. 2 对于 220kV及以上电压长距离及中距离线路的模拟系统 ,推荐采用图 1 所示的接线方案 。 图中各元件所模拟的原型设备容量及原型线路的距离在表 3 中列出 。

　　图 1 220kV及以上电压长距离、中距离线路模拟结线方案

　　表 3 220kV及以上电压长距离及中距离系统原型设备容量及原型线路距离

　　模拟设备名称

　　原型的设备容量及线路距离

　　1 000kV长距离线路模拟系统

　　750kV长距离线路模拟系统

　　500kV长距离线路模拟系统

　　220kV长距离线路模拟系统

　　N 电厂

　　# 1 机组

　　# 2 机组

　　6 000MW

　　690MW~ 10 500MW

　　2 400MW

　　300MW~ 4 500MW

　　1 050MW

　　120MW~ 1 800MW

　　350MW

　　40MW~ 600MW

　　N 电站变压器负荷

　　12 000 MVA

　　3 500MW×3

　　5 000 MVA

　　1 500MW×3

　　2 000 MVA

　　600MW×3

　　660 MVA

　　200MW×3

　　N-L每回线路长度

　　长距离

　　600km

　　500km

　　400km

　　300km

　　中距离

　　300km ~ 350km

　　200km~ 250km

　　150km~ 200km

　　150km~ 200km

　　L侧无穷大电源短路容量

　　最小 9000MVA最大 86000MVA

　　最小 6000MVA

　　最大 60000MVA

　　最小 4000MVA

　　最大 43000MVA

　　最小 2000MVA

　　最大 20000MVA

　　L侧 # 3 机组

　　3500MW

　　1500MW

　　600MW

　　600MW

　　8

　　GB/T 26864—2011

　　5. 1. 3 对于 500kV 以及 220kV短距离线路的模拟系统 ,推荐采用图 2 所示的接线方案 , 图中各元件所模拟的原型设备容量或原型线路的距离在表 4 中列出 。

　　图 2 500kV和 220kV短距离线路模拟结线方案

　　表 4 500kV及 220kV 电压短距离环网系统原型设备容量及原型线路距离

　　模拟设备名称

　　原型的设备容量及线路距离

　　750kV短距离线路模拟系统

　　500kV短距离线路模拟系统

　　220kV短距离线路模拟系统

　　M 电厂

　　# 1 机组

　　# 2 机组

　　2400MW

　　300MW~ 4500MW

　　1050MW

　　120MW~ 1800MW

　　350MW

　　40MW~ 600MW

　　N 电厂 #4机组

　　1500MW

　　600MW

　　200MW

　　变压器负荷

　　1500MW×3

　　2000MVA

　　600MW×3

　　660MVA

　　200MW×3

　　N-L线路

　　50km

　　40km

　　20km

　　M-N线路

　　50km

　　40km

　　20km

　　M-L线路

　　80km

　　70km

　　35km

　　L侧无穷大电源短路容量

　　最小 6000MVA

　　最大 60000MVA

　　最小 4000MVA

　　最大 43000MVA

　　最小 2000MVA

　　最大 20000MVA

　　L侧 # 3 机组

　　1 500MW

　　600MW