GB／T 37010-2018标准规范下载简介

GB／T 37010-2018 柔性直流输电换流阀技术规范简介：

GB/T 37010-2018 是中国国家标准，全称为“柔性直流输电换流阀技术规范”。这份标准主要规定了柔性直流输电（VSC-HVDC）系统中换流阀的设计、制造、试验、验收、安装、运行和维护等方面的技术要求和规定，以确保换流阀的性能、安全和可靠性。

以下是这份标准的一些主要内容概述： 1. 术语和定义：标准定义了与柔性直流输电换流阀相关的专业术语和定义，以统一行业内的理解和使用。

2. 技术要求：规定了换流阀的电气性能、机械性能、环境适应性、电磁兼容性等方面的具体要求，如绝缘强度、额定功率、过载能力、耐温性、抗电磁干扰等。

3. 试验方法：详细描述了进行各种性能测试的方法，包括出厂试验、验收试验、运行中的例行试验等，以确保换流阀的质量。

4. 安装和运行：给出了换流阀的安装指导，以及在运行过程中可能出现的问题和处理方法，以保证系统的稳定运行。

5. 维护和检修：规定了换流阀的定期维护和故障检修的程序，以延长设备寿命，减少故障。

6. 文件和记录：要求企业应保存设备的设计、制造、试验、安装、运行和维护过程中的各类文件和记录，以便于追溯和改进。

这份标准的出台，对于规范和提升国内柔性直流输电换流阀的设计、制造水平，保障电力系统的安全稳定运行，促进电力技术的发展，具有重要的指导意义。同时，也为国内相关企业参与国际市场竞争提供了技术依据。

GB／T 37010-2018 柔性直流输电换流阀技术规范部分内容预览：

IGBT和与其反并联的续流二极管的组合

GB/T 37010=2018

GB/T370102018

DB11∕T 339-2016 工程测量技术规程GB/T 37010=2018

4.1正常使用环境条件

抗震要求应符合GB/T34139一2017中6.1.1的

4.1.2换流阀的环境条件

换流阀的使用需控制湿度和空气温度以防止发生凝露，正常使用环境条件应满足： 阀厅一般按海拨1000m设计（海拨高于1000m时.应根据相关标准修正设计） 阀厅正常温度范围为10℃～50℃； 相对湿度最大值为60%； 阀厅气压保持微正压

4.1.3阀基控制设备的环境条件

阀基控制设备的正常使用环境条件应符合GB/T34139一2017中6.1.3的规定。

4.2特殊使用环境条件

换流阀应满足柔性直流输电工程技术规范的要求，在承受由于误触发或站内故障（或系统故障)引 起的电气应力时仍能正常工作。 在规定的运行周期和允余范围内，应保证换流阀在某些部件发生故障或损坏时，仍具有正常的运行 能力。 换流阀设计时应考虑以下基本技术参数（但不限于）： 组成换流阀的元部件的类型和数量，包括半导体器件、储能元件等； 阀塔类型； 换流阀承受正常运行电压以及各种可能出现的过电压能力； 换流阀承受额定电流、过负荷电流（如有）及各种暂态冲击电流的能力； 阀级采用的具体触发方式； 换流阀的可靠性； 换流阀冷却系统型式及相关技术参数。 阀的布置应方便运行人员进行维护检修 换流阀的整体设计应保证在绝缘性能上阀对交直流电压和操作冲击电压、雷电冲击电压、陡波前冲 击电压具有足够的耐受能力，电晕及局放特性在规定范围内。在各种过电压（包括陡波前冲击电压）下， 使施加于换流阀内任何部件上的电压不超过其耐受能力。换流阀触发系统不受冲击过电压的干扰，功 能正确。换流阀能在规定的过电压情况下触发而不发生损坏

GB/T370102018

换流阀应具有适当的保护，以保证换流阀具有足够的故障电流抑制能力。对于多个周期的故障电 流，换流阀具有足够的耐受能力。 换流阀的触发系统一般采用光电转换接口，应满足高低压之间的电气隔离。触发系统由直流电容 器经取能单元供电。在直流侧电压可满足取能单元输入要求时，触发系统应保证正常工作。在此前提 下，任何系统故障都不会影响触发系统按照控制指令动作，如果系统故障导致取能单元供电不足，则在 触发系统不能正常工作之前，换流阀应采取相应的保护措施避免阀的损坏或出现不受控制的情况。 换流阀的设计应保证在两次计划检修之间的运行周期内，换流阀元部件的故障或损坏不会造成更 多子模块（或子单元）的损坏及换流阀停运（旁路开关故障除外）。

换流阀的主要参数至少应包括： 电流额定值； 电压额定值： 调制比； 电压频率； 暂态电流能力； 绝缘水平； 型号规格

换流阀的机械性能应符合GB/T34139—2017中6.4.2的规定

对于运行中的任何故障造成的最大短路电流，换流阀应具备承受一个完全偏置的浪涌电流的能力。 在交流系统故障期间，应尽可能维持换流阀的触发或在故障清除后尽快恢复触发，以改善系统的稳 定性。

5.4.2充电静压保持

换流伐设计应满定在 前侧充电）全解锁的日 南大于1h的工况需要，在此期 出、子模块（或子单元)过电压 电压)等影响解锁的情况，并且要求 好，不应影响换流阀设计损耗。

应结合工程实际情况，考虑适当的绝缘裕度系数，在假定所有穴余子模块（或子单元)都损坏的情况 下，确定换流阀的绝缘裕度。 在所有穴余子模块（或子单元）都损坏的条件下，换流阀内各点的绝缘应具有以下安全系数： 对于操作冲击电压，至少超过避雷器保护水平的15%； 对于雷电冲击电压，至少超过避雷器保护水平的15%； 对于陡波前冲击电压，至少超过避雷器保护水平的20%

GB/T 37010=2018

换流阀的过电压能力设计应考愿足够的安全系数，且承受各种过电压的要求。安全系数的确定除 考虑串联子模块（或子单元）或可关断半导体器件的电压不均匀分布、过电压保护水平的分散性外，还应 考虑换流阀内其他因素对换流阀耐压能力的影响。换流阀过电压耐受设计应以系统研究结果为准。

半导体器件电流耐受应符合GB/T34139—2017

换流阀所采用的可关断半导体器件其各种特性应已得到完全验证。 每只可关断半导体器件都应具有独立耐受额定电流、过负荷电流（如有）及各种暂态冲击电流的 能力。 主回路中的每一个可关断半导体器件都应单独试验并编号，设备制造商应提供必要的技术文档以 分辨换流阀中各个已编号的可关断半导体器件

直流电容器宜采用电力电子电容器，其技术性能应满足GB/T17702的要求。 如果峰值纹波电压在整个使用寿命内出现的时间超过10%，其直流电容器的额定直流电压应按照 这一峰值电压确定。 直流电容器的工作电流应满足其安全运行要求，同时应考虑其使用寿命中可能出现的谐波电流 水平。 换流阀内部的直流电容器宜采用无油化设计

在子模块发生故障时，旁路开关能够快速合闸，将该子模块（或子单元）从换流阀主电路中安全 保护子模块（或子单元）中元器件设备安全，并确保系统持续正常运行。 换流阀内部使用的旁路开关，其合闸时间按照系统保护要求确定（一般不超过5ms）

均压电阻器型式的选择应综合考虑电阻器精度、散热要求、体积大小的要求。 均压电阻器的电阻值应满足换流阀启动充电阶段的子模块（或子单元）静态均压要求和故障闭锁

GB/T370102018

的子模块（或子单元)放电时间要求。静态均压指的是在不依赖于控制系统情况下，阀的自然均压能力。 电时间一般取4～5倍放电时间常数。在设计均压电阻的额定功率时，考虑子模块电容上存在的电压 皮动，可选取1.1倍子模块（或子单元）额定直流电压

取能单元正常工作电压范围应按照系统和换流阀设计要求确定（一般为0.4p.u.～1.6p.u.）。

5.5.7保护晶闸管（如有

保护晶闸管采用空气冷却方式，设计选型应考虑施加在晶闸管两端最大电压、故障最大电流及 2值。 保护晶闸管应具有低正向电压触发开通的能力，具有良好的续流二极管分流能力。

5.5.8子模块控制保护装置

子模块（或子单元）控制保护装置应满足以下要求： 高压和低压电路间进行光或电磁隔离； 在一次系统正常或故障条件下，按照设计规定正确触发可关断半导体器件； 供电可靠，在直流电压高于0.4p.u.时，能正常工作； 如果系统故障导致取能单元供电不足，在子模块（或子单元)控制保护装置不能正常工作之前， 阀应具有相应的保护措施避免阀的损坏或出现不受控的情况； 任何系统故障不影响子模块（或子单元）控制保护装置按照控制指令动作

阀基控制设备的基本技术要求如下： 阀基控制设备对换流阀的控制、监视和保护应功能正确、完备，可靠性高； 应采用模块化、分层分布式、开放式结构； 阀基控制设备的各子系统应灵活配置，并具备良好的可扩展性； 应采用可靠的允余结构，任意一套余设备因故障或其他原因退出运行及检修时，不会影响整 个系统的正常运行； 自检能力覆盖率应达到100%； 机箱、机柜、光缆、以及电缆屏蔽层（如有）应可靠接地，各子系统之间和不同接地点的设备之间 的接口和通信连接宜具备电气隔离措施； 阀基控制设备宜具有完备的和良好的抗干扰能力，并通过相应的电磁兼容试验； 网络通信规约应采用标准的国际通用协议，以便与其他系统的连接和数据传输； 阀基控制设备应设计独立的硬接线跳闸回路，并将跳闸信号上送换流站控制； 例基控制设备的功能应通过试验验证，可在实时模拟系统上进行

阀基控制设备的基本功能应包括 脉冲分配； 子模块(或子单元)均压：

阀基控制设备的基本功能应包括 脉冲分配； 子模块(或子单元)均压：

GB/T 37010=2018

子模块（或子单元）元余控制； 直流侧可控充电； 换流阀解锁条件自检； 子模块（或子单元）可检测损坏故障的自检； 换流阀的基本保护； 状态监视及录波功能DB41∕T 1167-2015 非公路标志设置技术要求，实现对全部子模块（或子单元)的直流电容器电压、旁路状态和故障状态 等信息的监测，满足换流阀及阀基控制设备故障分析及异常情况指示等要求； 对模拟量、接口信号和故障信号的录波和输出功能，并提供与VSC换流站统一故障录波装置 的接口； 桥臂环流抑制

阀基控制设备的控制单元至少应按每个换流阀或每相配置，每相或每个换流阀的控制单元单独 组屏。 阀基控制设备的每个控制单元应在一个装置内实现主备用双系统的功能，两套系统完全独立，电源 模块、逻辑模块全部双重化，并应具有完善的自检功能。任一系统发生故障或系统维护时，不应影响正 常系统的运行。 阀基控制设备应保证在一次系统正常或故障条件下正常工作。在任何情况下都不应因为控制系统 的工作不当而造成换流阀的停运甚至损坏。 阀基控制设备的控制参数和控制精度应满足对换流阀控制、监视和保护的特定要求。 阀基控制设备应满足抗电磁场干扰及静电影响的要求

5.6.4.1与子模块的接[

伐基控利 单元)控制保护装置通过一对光纤与阀基控制设备的控制单元相连接，实现控制、保护和数据传输，传车 的接口信号至少应包括： 可关断半导体器件的触发与闭锁； 电容器电压； 子模块（或子单元）状态

阀基控制设备与换流站控制装置之间采用光纤通信，通信规约 换流站控制装置到阀基控制设备的下行接口信号至少应包括： 解锁/闭锁指令； 全局旁路指令； 可控充电指令； 参考波； 系统值班信号。 阀基控制设备到换流站控制装置的上行接口信号至少应包括： 阀基控制设备运行状态：

阀基控制设备（VBC)就绪信号；

鲁L13N8 地源热泵系统设计与安装阀基控制设备（VBC)就绪信号； 穴余切换请求； 请求跳闸信号； 换流阀电容器电压

5.6.4.3与测量系统的接口

GB/T370102018