SVG动态无功补偿装置链节背靠背检验规范 修订版V1.1

SVG动态无功补偿装置

链节背靠背检验规范

（修订版V1.1）

0TK.691.8153

山东泰开电力电子有限公司

2014年

山东泰开 电力电子有限公司 1、 背靠背试验介绍 试验规范 链节背靠背检验规范 0TK.691.8153 共 8 页 第 1 页 为了有效地验证链节在额定工况下运行时IGBT损耗、IGBT 压装及连接工艺、控制、保护、温升、电磁兼容、吸收电容参数选取等方面是否达到了设计技术要求，链节需进行额定工况运行试验。试验时两个被试验链节输出通过一个连接电抗器相连，其中一个链节的直流电容由外接直流电源供电，另一个链节直流电容悬浮，接线原理如图1所示。 图1 装置接线原理图 对补试验装置工作原理 U2U1+链节2--链节1L+ 图2 对补试验原理图 两个链节串联，其电流大小相同、相位相反。如图2所示，链节可等效为交流电压源。通过控制两个链节输出电压相位差来控制串联电抗器L上电压差（U1-U2），改变电流在回路中的大小和方向，链节的损耗由直流电源 DC 提供。 若他们分别工作在发出无功和吸收无功的状态下，L两端的电压相位分别滞后于电流或超前于电流相位，从而模拟SVG实际工况。 根据链节实际情况，定义靠近散热器的输出端为正，两个链节输出电压相位相反，链节电压及回路电流波形如图3所示。 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 资 料 来 源 提 出 部 门 设计室 编 制 校 核 标准化 审 定 批 准 山东泰开 电力电子有限公司 试验规范 链节背靠背检验规范 0TK.691.8153 共 8 页 第 2 页 图3 回路电压电流波形 采用背靠背试验控制器进行控制，使得一个链节发出额定无功时，另一个链节吸收额定无功 每个链节发出和吸收额定无功各进行一遍。 2、 装置结构 装置主要分为三部分：串联电抗器、框架与风道、控制台 （1）串联电抗器：根据实际SVG容量按要求进行选择。 （2）框架与风道： ①轴流风机（300FZY6-D），工作电压220V，通风量34m3/min ②风道，通过风机形成链节散热通道 ③链节支架，可调节 ④单相整流桥（MDQ100-16），为链节电容提供电源，实现试验启动及供给试验电源 ⑤电流互感器1（50/5），获取外界输入电流，进一步估算链节损耗 ⑥风机开关 ⑦整流桥分合开关，32A，可以作为装置过电流保护，防止事故扩大 ⑧电流互感器2（800/5），获取回路试验电流 端子接线如图4所示： 图4 框架端子接线图 （3）控制台： 山东泰开 电力电子有限公司 试验规范 链节背靠背检验规范 0TK.691.8153 共 8 页 第 3 页 图5 控制台面板 ① 触发装置，完成了两个对补链节的触发及故障监测功能。启动时两个链节触发信号相位相反，相差180。，待角度改变时，其中一个链节角度固定，另一个改变。 装置上电后默认两个链节触发角完全反相，投入后不会产生电流，需要通过按键来改变触发角产生试验电流，每次按下按键改变触发角0.01125°，触发角范围为-4.500°～+4.500°。装置掉电重启或按下复归按钮后，两个链节对应的触发角再次一致。其对外端子定义如下： 端子号 401 402 403 404 409 419 421 301 302 ② 端子号 419 421 101 102 ③ 功能定义 遥信1 遥信2 遥信3 遥信4 遥信公共端 装置电源 装置电源 触发信号 触发信号 功能定义 装置电源 装置电源 故障回报 故障回报 功能 增加触发角（第二链节相对于第一链节） 减小触发角（第二链节相对于第一链节） 触发角复归 投入/退出 220V地，与电源板电阻相关 ADC220V ADC220V 第一链节触发信号 第二链节触发信号 功能 ADC220V ADC220V 第一链节故障回报信号 第二链节故障回报信号 监控装置，实现链节电容及故障回报信息显示。其对外端子定义如下： 电流表1，电流表2：显示试验回路电流、调压器注入电流有效值。试验时需将框架端子排X1与端子排X2相应端子连接，如图6所示。 山东泰开 电力电子有限公司 试验规范 链节背靠背检验规范 0TK.691.8153 共 8 页 第 4 页 图6 控制台端子图 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 装置电源：DC220V接至空气断路器，接线时注意DC的正负极。主要供给触发及监触发装置投入，触发信号开始输出，此时链节触发指示灯开始闪烁，但电流较小。 角度+：增加触发角度，回路电流会相应增大。 复位：复位后，链节触发信号相位差为0。 角度-：减小触发角度，与角度+相反。 控装置电源和按钮遥信。 3、 试验准备 （1） （2） 辅助设备 试验准备工作 调压器，小型变压器，启动电阻，万用表，红外测温仪等。 a.将调压器、小型变压器、启动电阻、旁路空气开关线路连接好； b.框架的风机开关接入AC220V，检查风机运转是否正常； c.整流桥检测：断开旁路空气断路器，适当升压整流桥交流侧约100V时，整流桥正常时测量串联电阻两端电压约为几伏； d.检查链节接线是否正确，将整流桥+、-分别与电容C+、C-相连； e.将两个链节的内侧两个输出铜排采用合适母排连接，外侧链节输出端与电抗器相连，牢固； f.布好光纤。 g.控制台采用DC220V,上电检查监控装置、电流表等是否正常； h.连接控制台与框架的端子连接（电流信号线）； i.检查光纤连接是否正确。 4、 装置平台试验项目及操作 （1） 链节耐压试验 作耐压试验前须将IGBT触发板上的IGBT-C导线拔掉，将冷压端子用胶布包好，作好绝缘处理后再进行耐压试验。耐压试验完成后将IGBT-C导线恢复，并保证冷压端子插接牢固。 耐压时应在回路中串联旁路电阻，即确保旁路空气断路器处于断开位置，整流桥的输出+、山东泰开 电力电子有限公司 -与电容阳、阴极不能接反。 试验规范 链节背靠背检验规范 0TK.691.8153 共 8 页 第 5 页 通过调压变升压，同时监视整流桥交流侧电压幅值，升至100V左右时，观察触发板是否上电，链节是否存在异常，如电压波动大、存在放电现象等； 若无异常，继续升压至额定电压1150V，检查监控装置电压、温度显示是否正常，链节内部是否存在放电现象。 耐压1分钟。 完成试验后，将调压变调至零并做好相关试验记录。 （2） 链节触发试验 链节的触发需要两个链节同时上电，此时可两个链节分立，不用连接母排；IGBT触发时，必须保证风机正常运行。 将两个整流桥分合开关“合”上后，保证回路中串联启动电阻，将调压变调至约100V时，检测监控装置回报显示是否正常。若无回报，触发投入，发现链节触发板的指示灯闪烁正常后，采用示波器检测每个链节的空载逆变输出，应注意链节逆变输出频率是否正常。 注：触发装置若存在闭锁，需在重启后方能输出触发控制脉冲。 （3） 链节电流全载试验、 将两个链节与电抗器串联，首先将两个整流桥分合开关打到“合”，启动电阻串联入电容充电支路。调节调压器，待触发板上电后（监控装置显示电容电压约为200V（不宜过高），防止过流），将触发装置投入，调节角度+或角度-按钮，待回路电流有所增加时（不要超过几A），将整流桥2分合开关断开，将旁路空气开关合上（注意：合之前请用万用表测量电阻两端电压，一般为几伏为正常，若电压较高，说明整流桥可能存在问题）。完成对补试验的启动。 检查两个链节电压是否平衡。 通过整流桥将对补链节充电至900V，链节对补试验要求各链节在容性和感性额定电流下分别运行30分钟，且容性运行的链节电压不得低于800V。 试验过程中可通过调节“角度+”或“角度-”按钮增加电流。若电流调节过程中，出现闭锁情况，检查触发线布线是否符合要求，并记录相应改进措施以备查验。 电流升至额定电流附近时，应时刻注意链节内部是否存在发热点，铜排、电容端子、放电IGBT温度及其它异常。 整个试验过程中应作好基本试验数据的记录，试验数据应包括但不限于故障现象、链节编号、链节对补最大、最小电流、运行电流（每5分钟记录一次）、链节直流最大、最小电压、散热片出风口处温升等，试验记录的内容可参照附表。 对电容进行放电后，完成本组试验。 5、 试验过程注意事项 (1)上电前： a.电抗器接线不存在短路； b.整流桥输出与链节直流电容连接正确（整流桥的输出+与电容C+连接），牢固，防止试验过程中松动； c.检查链节接线无松动，正确； 山东泰开 电力电子有限公司 试验规范 链节背靠背检验规范 0TK.691.8153 共 8 页 第 6 页 d.上电前保证旁路空气断路器处于断开位置； (2)上电耐压阶段： a.开始上电时应监视交流侧电压，升至约100V时，链节触发板电源指示灯“亮”，有无异常； b.链节外壳带电，操作人员请勿直接接触； c.链节耐压时，应将串联启动电阻接入； d.大容量链节电容容量较大，放电时间较长； (3)对补试验阶段： a.电缆链节牢固，无短路接线； b.触发前应启动风机； c.上电时两个整流桥同时工作，电压升至100V时，注意观察两个链节电容电压，不应超过10V； d.投入触发后，回路电流显示应小于1A； e.进入对补试验状态时，应保证电容电压约200V左右，回路电流为几安培，将其中一个整流桥退出后再将“旁路空气断路器”投入； f.试验接近额定电流时，电流的增长速度较慢，操作应慎重，防止出现过流； g.对补试验时，应密切关注散热片温升、放电IGBT温度、电容电压、电容连接端子是否过热等； h.对补试验完毕后，首先将触发状态“退出”，将整流桥分合开关退出，并将旁路空气断路器断开。 i. 在对补试验中，试验人员应注意通过监控装置观察链节电压及状态位是否正常。 6、 常见故障分析 （1）串联启动电阻端电压较大，原因：整流桥可能损坏。 （2）上电至100V后，触发板电源指示灯未亮起，原因：整流桥输出接线错误；触发板放电IGBT损坏，放电；链节电源接线错误或电源输出存在短路。 （3）控制器投入后，链节无触发，原因：光纤接线错误或断线；触发投入无220VDC遥信；控制器闭锁，需重新上电；两个链节同时带电时，方能触发。 （4）触发后无法实现角度调整，原因：遥信存在故障。 （5）交流侧升压至300V时，整流桥交流输入电压值只有其一半，原因：旁路空气断路器未投入。