JJF(陜)109-2023直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforDCConverter2023-05-10發(fā)布2023-08-10實(shí)施JJF(陜)109－2023直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecifiJJF(陜)109－2023JJF(陜)109－2023 《高壓直流輸電用電壓源換流器閥電氣試驗(yàn)》的部分內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室直流換流閥試驗(yàn)裝置實(shí)際生產(chǎn)和使用情況，對(duì)其具體技術(shù)指標(biāo)和校準(zhǔn)方法直流換流閥試驗(yàn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范GB/T37010-2018《柔GB/T33348-2016《高壓直流輸電凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量直流換流閥在短路狀態(tài)時(shí)的電壓，確認(rèn)換流閥是否短路開是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)直流換流閥進(jìn)行觸發(fā)試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)晶閘管在第8個(gè)正弦波正向是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)直流換流閥進(jìn)行保護(hù)觸發(fā)試驗(yàn)時(shí)，給試品施加的沖擊電壓。是指直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)直流換流閥進(jìn)行反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)試驗(yàn)時(shí)，施加的正向沖擊電壓。用于檢查換流閥在反向恢復(fù)期時(shí)間內(nèi)，對(duì)正向沖擊電壓具有自動(dòng)觸發(fā)保護(hù)晶閘管的12用于檢查對(duì)反向沖擊電壓的耐受水平。換流閥是直流輸電工程的核心設(shè)備，通過依次將三相交流電壓連接轉(zhuǎn)換到直流端，以得到期望的直流電壓和實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的控制。直流換流閥試驗(yàn)裝置是用于測(cè)量換流閥性能的測(cè)量裝置，由工頻電壓發(fā)生器、沖擊電壓發(fā)生器、高頻正弦電壓發(fā)生器和控制與反饋電路組成。它可輸出工頻高電壓和沖擊電壓以測(cè)量晶閘管換流閥的各項(xiàng)特性參數(shù)，通過控制與反饋模塊進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的反饋與采集，以確定是否符合要求。其原理如圖1所示：工頻電源沖擊電源9高頻正弦數(shù)據(jù)控制模塊換流閥5計(jì)量特性5.1短路電壓測(cè)試設(shè)備短路電壓判別門檻值為大于400V,最大允許誤差±10V。5.2觸發(fā)電壓測(cè)試設(shè)備觸發(fā)電壓值應(yīng)在誤差極限(22V-42V)內(nèi)，最大允許誤差±1V。5.3保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)試設(shè)備保護(hù)觸發(fā)電壓值應(yīng)在誤差極限(7kV-8.5kV)內(nèi)，最大允許誤差±30V。5.4反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)試設(shè)備反向恢復(fù)期觸發(fā)電壓值，誤差極限在(1.25kV-1.55kV),最大允許誤差±10V;誤差極限在(7kV-8.5kV),最大允許誤差±30V。JJF(陜)109－20235.6阻抗測(cè)量：范圍（1Ω~3000Ω)頻率110Hz、6kHz，誤差±5%。注：以上指標(biāo)不用于合格性判別，僅供參考。表1測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)一覽表標(biāo)準(zhǔn)名稱范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差示波器電壓：1mV/div～10V/div數(shù)字電橋60Hz～10kHz不低于0.1級(jí)高壓探頭/分壓器電壓≥15kV（50Hz）不低于0.5級(jí)耐壓測(cè)試儀電壓≥1000V不低于5級(jí)絕緣電阻測(cè)試儀電壓≥500V，電阻≥10MΩ不低于10級(jí)表2校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表序號(hào)項(xiàng)目名稱校準(zhǔn)方法條款1校準(zhǔn)前檢查7.2.12短路電壓7.2.23觸發(fā)電壓7.2.334保護(hù)觸發(fā)電壓7.2.45反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓7.2.56反向阻斷電壓7.2.67阻抗試驗(yàn)7.2.7外形結(jié)構(gòu)完好。開關(guān)、旋鈕、按鍵等操作靈活可靠，標(biāo)志清晰明確，外露件不能有松動(dòng)和機(jī)械損傷，應(yīng)有名稱、制造廠、編號(hào)、型號(hào)等必要標(biāo)記。說(shuō)明功能的文字、符號(hào)及功能顯注：不做符合性判定。注：不做符合性判定。校準(zhǔn)電路按圖2連接。將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，同時(shí)將示波器通過可以測(cè)出大于400V的電壓值。示波器準(zhǔn)備完成后，直流換流閥試驗(yàn)裝置開始實(shí)驗(yàn)，輸出電壓，讀出顯示面板上的測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)讀出示波器上的標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試三次，取平均值。將數(shù)X－PN45換換流閥試驗(yàn)裝置高壓探換流閥標(biāo)準(zhǔn)示波器O007.2.3觸發(fā)電壓校準(zhǔn)電路按圖3連接。將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，同時(shí)將示波器連接到被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥上。試驗(yàn)裝置選擇觸發(fā)電壓測(cè)量項(xiàng)目(FT),調(diào)整示波器使之可以測(cè)出20V-50V的電壓值。開始實(shí)驗(yàn)，讀出測(cè)試數(shù)據(jù)和示波器上的標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試三次，取平均值。將數(shù)據(jù)記錄在附錄A原始記錄的觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算換流閥標(biāo)準(zhǔn)示波器OO-O-O換流閥試驗(yàn)裝置67.2.4保護(hù)觸發(fā)電壓校準(zhǔn)電路按圖4連接。將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，同時(shí)將示波器通過高壓探頭連接到被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥上。試驗(yàn)裝置選擇保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量項(xiàng)目(PF),調(diào)整示波器使之可以測(cè)出5kV-10kV的電壓值。開始實(shí)驗(yàn)，讀出測(cè)試數(shù)據(jù)和示波器上的標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試三次，取平均值。將數(shù)據(jù)記錄在附錄A原始記錄中的保護(hù)觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算換換流閥試驗(yàn)裝置高壓探頭換流閥標(biāo)準(zhǔn)示波器O007.2.5反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓校準(zhǔn)電路按圖5連接。將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，同時(shí)將示波器通過高壓探頭連接到被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥上。試驗(yàn)裝置選擇反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量項(xiàng)目(低壓RPL),調(diào)整示波器使之可以測(cè)出1kV-2kV的電壓值。開始實(shí)驗(yàn)，讀出測(cè)試數(shù)據(jù)和示波器上的標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試三次，取平均值。將數(shù)據(jù)記錄在附錄A原始記錄中的反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。再次將試驗(yàn)裝置選擇反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓測(cè)量項(xiàng)目(高壓RPH),調(diào)整示波器使之可以測(cè)出5kV-10kV的電壓值。開始實(shí)驗(yàn)，讀出測(cè)試數(shù)據(jù)和示波器上的標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試三次，取平均值。將數(shù)據(jù)記錄在附錄A原始記錄中的反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算7換換流閥試驗(yàn)裝置高壓探頭換流閥標(biāo)準(zhǔn)示波器OOO0圖5反向恢復(fù)期保護(hù)觸發(fā)電壓校準(zhǔn)示意圖7.2.6反向阻斷電壓將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，同時(shí)將示波器通過高壓探頭連接到被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥上。試驗(yàn)裝置選擇反向阻斷電壓測(cè)量項(xiàng)目(REV),調(diào)整示波器使之可以測(cè)出5kV-10kV的電壓值。開始實(shí)驗(yàn)，輸出電壓，讀出測(cè)試數(shù)據(jù)和示波器上的標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試三次，測(cè)量誤差用公式1來(lái)計(jì)算探頭換流閥高壓O-O圖6反向阻斷電壓校準(zhǔn)示意圖87.2.7阻抗測(cè)量校準(zhǔn)電路按圖6連接。在110Hz、6kHz頻率下分別用電橋與直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥的阻抗值，比較其測(cè)量數(shù)據(jù)。將直流換流閥試驗(yàn)裝置連接被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)換流閥，選擇阻抗測(cè)量項(xiàng)目(IMP),開始測(cè)量，讀出顯示面板上的測(cè)試數(shù)據(jù)，斷開連接。再用數(shù)字電橋在110Hz、6kHz頻率下測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)換流閥的阻抗值。將數(shù)據(jù)記錄在附錄A原始記錄的阻抗測(cè)試項(xiàng)目中。測(cè)量誤差用公式2來(lái)計(jì)算式中：△一示值誤差；Rx—被校準(zhǔn)表的示值；數(shù)數(shù)字電橋換流換流閥換流換流閥00圖6阻抗測(cè)量校準(zhǔn)示意圖8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8.1校準(zhǔn)結(jié)果處理經(jīng)校準(zhǔn)的分析儀出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)符合JF1071—2010中5.12的要求，并給出各校準(zhǔn)項(xiàng)目名稱和測(cè)量結(jié)果以及擴(kuò)展不確定度。校準(zhǔn)原始記錄(推薦)格式見附錄A,校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)(參考)格式見附錄B。8.2校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度9復(fù)校時(shí)間間隔建議直流換流閥試驗(yàn)裝置或晶閘管級(jí)綜合測(cè)試設(shè)備復(fù)校時(shí)間間隔不超過12個(gè)月。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。JJF(陜)109－2023委托單位：原始記錄編號(hào)：不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差：名稱型號(hào)規(guī)格出廠編號(hào)不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/允許誤差證書編號(hào)有效期絕緣電阻測(cè)量：測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：9測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：測(cè)量次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（V）顯示值（V）誤差（V）123平均值測(cè)量結(jié)果不確定度：頻率（Hz）誤差（%）測(cè)量結(jié)果不確定度：b）實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；）；），g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說(shuō)明被h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；p）未經(jīng)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。校準(zhǔn)結(jié)果JJF(陜)109－2023ΔU=Ux－Un次數(shù)n標(biāo)準(zhǔn)值Un（V）測(cè)量值Ux（V）ΔU131.6032.30.70231.6232.30.68331.6232.30.68431.6032.30.70531.6132.30.69631.6032.30.70731.6032.30.70831.6232.30.68931.6032.30.7031.6132.30.69取單次測(cè)量值為測(cè)量結(jié)果，因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：C.3.2由示波器不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定u?示波器經(jīng)校準(zhǔn)符合技術(shù)指標(biāo)要求，通過查詢校準(zhǔn)證書得知，校準(zhǔn)證書給出的電壓的測(cè)量不確定度為Urel=1.5×10-3k=2,則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定u?為：C.3.3被校直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的分辨力引入的不確定度分量u?本次校準(zhǔn)的被校直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的分辨力為0.1V,在此區(qū)間內(nèi)認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=√3,則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?為：u?rel=0.1V/2√3/31.6V=9.2×10-4C.3.4工作電磁場(chǎng)的影響帶來(lái)的不確定度分量u?校準(zhǔn)地點(diǎn)周圍無(wú)大功率用電設(shè)備及大功率發(fā)生器等產(chǎn)生的電磁干擾，故該分量忽略不C.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc的評(píng)定不確定度分量匯總表見表B.2。表B.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表靈敏系數(shù)正態(tài)分布1示波器的最大允許誤差正態(tài)分布直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的分辨力1各不確定度分量各不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：C.5擴(kuò)展不確定度U取包含因子k=2,則測(cè)量擴(kuò)展不確定度為Urel=2.4×10-3,k=2JJF(陜)109－2023ΔU=Ux－Un次數(shù)n標(biāo)準(zhǔn)值Un（V）測(cè)量值Ux（V）ΔU1824082192128240821723382418218234824182192258240821822682408219217823982172288236821521982398218218238821622取單次測(cè)量值為測(cè)量結(jié)果，因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：UIrel=0.79V/8240V=9.6×1D.3.2由示波器不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定u?示波器經(jīng)校準(zhǔn)符合技術(shù)指標(biāo)要求，通過查詢校準(zhǔn)證書得知，校準(zhǔn)證書給出的電壓的測(cè)量不確定度為Urel=1.5×10-3k=2,則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定u?為：u?re=1.5×10-3/2=7.5×D.3.3由高壓探頭不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定u3高壓探頭經(jīng)校準(zhǔn)符合技術(shù)指標(biāo)要求，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)，則由準(zhǔn)確度等級(jí)引入的不確定度u?為：(均勻分布，包含因子k=√3)usra=0.5%/√3=2.9×10-3D.3.4被校直流換流閥實(shí)驗(yàn)裝置的分辨力引入的不確定度分量u3本次校準(zhǔn)使用的電壓表的分辨力為1V,在此區(qū)間內(nèi)認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=√3,則相對(duì)