T∕CPSS 1006-2018 大功率聚变变流系统集成测试规范.pdf
《T∕CPSS 1006-2018 大功率聚变变流系统集成测试规范.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《T∕CPSS 1006-2018 大功率聚变变流系统集成测试规范.pdf(19页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、ICS 号 29.200 中国标准文献分类号 K46 团 体 标 准 T/CPSS 10062018 大功率聚变变流系统集成测试规范 Integrated test specification for high power conversion system in fusion device 2018-06-06发布 2018-06-06实施 中国电源学会 发布 T/CPSS 10062018 I 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 集成测试的要求 . 4 4.1 总则 . 4 4.2 试验条件 . 5 4.2.1 环境条件 .
2、5 4.2.2 供电电网 . 5 4.2.3 测试负载 . 6 4.3 试验项目 . 6 4.4 运行模式分析 . 6 5 大功率聚变变流系统集成测试方法及流程 . 7 5.1 外观检查 . 7 5.1.1 检查方法及流程 . 7 5.1.2 合格判定准则 . 7 5.2 绝缘电阻测量 . 7 5.3 控制器测试 . 7 5.3.1 同步信号测试 . 7 5.3.2 脉冲封锁测试 . 7 5.3.3 设备状态监测测试 . 8 5.3.4 模拟故障测试 . 8 5.3.5 通信测试 . 8 5.4 空载试验 . 8 5.4.1 空载试验测试流程 . 8 5.4.2 合格判定准则 . 8 5.5
3、轻载试验 . 8 5.5.1 试验方法及测试流程 . 8 5.5.2 合格判定准则 . 9 5.6 六脉波桥全电流试验 . 9 5.6.1 试验方法 . 9 5.6.2 测试流程 . 9 5.6.3 合格判定标准 . 9 5.7 电压响应试验 . 10 5.8 环流运行试验 . 10 5.8.1 试验方法及测试流程 . 10 5.8.2 合格判定准则 . 11 5.9 并联运行试验 . 11 5.9.1 试验方法及测试流程 . 11 5.9.2 合格判定准则 . 11 T/CPSS 10062018 II 5.10 四象限运行能力试验 . 12 5.10.1 试验方法及测试流程 . 12 5.
4、10.2 合格判定准则 . 13 5.11 额定电流试验 . 13 5.11.1 试验方法及测试流程 . 13 5.11.2 合格判定准则 . 14 5.12 触发旁通保护试验 . 14 5.13 温升试验 . 14 5.13.1 试验方法及测试流程 . 14 5.13.2 合格判定标准 . 15 图 1 12 脉波、四象限变流器系统的原理图 . 5 图 2 稳态环流测试的预设电流波形 . 10 图 3 稳态并联运行的预设电流波形 . 11 图 4 四象限运行能力试验的预设电流波形 . 12 图 5 额定电流试验的预设电流波形 . 13 表 1 容许偏差 . 5 表 2 试验项目一览表 . 6
5、 表 3 局部过热的温度限值 . 13 T/CPSS 10062018 III 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国电源学会提出并解释。 本标准起草单位:中国科学院等离子体物理研究所、华中科技大学、荣信电力电子股份有限公司、合肥中科电器科学研究有限责任公司。 本标准主要起草人:高格、张秀青、傅鹏、张明、周奇、焦东亮。 T/CPSS 10062018 1 大功率聚变变流系统集成测试规范 1 范围 本标准规定了额定容量超过20 MVA的使用晶闸管的大功率聚变变流系统集成测试的试验条件、试验方法、测试流程以及检验规范。 本标准适用于核聚变电源等领域的大功率变流器系
6、统的集成性能测试。 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,本文件发布止的最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2900.332004 电工术语 电力电子技术 GB/T 3859.12013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分:基本要求规范 GB/T 3859.22013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-2部分:应用导则 GB/T 3859.32013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-3部分:变压器和电抗器 GB/T 16927.4201
7、4 高电压和大电流试验技术 第4部分:试验电流和测量系统的定义和要求 GB/T 13422 半导体电力变流器电气试验方法 GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波 3 术语和定义 GB/T 2900.332004界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T 2900.332004中的一些术语和定义。 3.1 交流/直流变流器 a.c./d.c. converter 用于整流或逆变,或既可以整流也可以逆变的电力电子变流器。 GB/T 2900.332004,定义551-12-02 3.2 电力 电子逆变 (powe
8、r) (electronics) inversion 直流到交流的变流。 3.3 半导体变流器 semiconductor converter 使用半导体阀器件的电力电子变流器。 GB/T 2900.332004,定义551-12-42 T/CPSS 10062018 2 3.4 集成测试 integrated test 对由半导体变流器、整流变压器、环流电抗器、直流开关和控制器等部件组成的一个完整的变流系统进行的性能测试。 3.5 电流闭环控制 current closed-loop control 使用半导体阀器件的电力电子变流器。 以变流器的实际输出电流为反馈信号和参考电流相比较, 放大
9、差值, 使用其结果放大电流差值信号来控制变流器的触发角, 以使输出电流跟踪参考电流的控制方式。 3.6 电压阶跃 voltage step 电压值从一个值跳变到另一个值。 3.7 可控阀器件 controllable valve device 在导电方向,其电流通路为双稳态可控的一种器件。 GB/T 2900.332004,定义551-14-03 3.8 不可控阀器件 non-controllable valve device 整流二极管 rectifier diode 在导电方向,无需施加任何控制信号,电流通路即可在其导电方向导通的一种反向阻断阀器件。 GB/T 2900.332004,定义
10、551-14-04 3.9 (阀)臂 (valve)arm 电力电子变流器或开关的一部分电路, 以任意两个交流或直流端子为界, 包括一个或多个连接在一起的同时导电的电子阀器件及其他组件(如有)。 GB/T 2900.332004,定义551-15-01 3.10 桥臂 bridge arm 在由桥式联结变流器的一侧向另一侧传送电力的阀臂, 阀臂的一端连接交流电路的相端子, 另一端连接直流端子。 3.11 触发 triggering 使擎住阀器件或由其构成的臂实现开通的控制动作。 GB/T 2900.332004,定义551-16-61 3.12 相位控制 phase control 改变电子阀
11、器件或阀臂在周期内导电开始时刻的过程。 GB/T 2900.332004,定义551-16-23 T/CPSS 10062018 3 3.13 触发延迟角 trigger delay angle 相控时,触发脉冲滞后于基准点的时间间隔,以电角度表示。 GB/T 2900.332004,定义551-16-33 3.14 换相 commutation 在电力电子变流器中,电流由一个导通臂向下一个导通臂顺序转移而不中断的过程。 GB/T 2900.332004,定义551-16-01 3.15 换相失败 commutation failure 换相时,电流未能由导电臂转移到后继导电臂的现象。 GB/
12、T 2900.332004,定义551-16-59 3.16 脉波数 pulse number 在一个基本周期内,桥臂之间对称而不是同时发生的直接或非直接的换相次数。 GB/T 2900.332004,定义551-17-01 3.17 半导体开关 semiconductor switch 使用半导体阀器件的电力电子开关。 GB/T 2900.332004,定义551-13-05 3.18 外旁通 external bypass 在变流器的外部,可以为负载电流提供续流路径的一种半导体开关。 3.19 额定直流电流 rated direct current 对于规定的负载条件和运行条件,制造商规定
13、的直流电流平均值。 3.20 理想空载直流电压 ideal no-load direct voltage 假设相位控制不减弱,电子阀器件无门槛电压且轻载时电压不上升,交流/直流变流器的理论空载直流电压。 GB/T 2900.332004,定义551-17-15 3.21 (直流侧的)运行象限 quadrant of operation(on the d.c. side) 由直流电压极性和电流方向定义的电压-电流平面的象限。 GB/T 3859.12013,定义3.3.3 T/CPSS 10062018 4 3.22 单向变流器 single converter 一种电流型可逆交流/直流变流器,
14、其直流电流在一个方向流通。 3.23 四象限变流器 four-quadrant converter 一种交流/直流变流器或直流变流器,与电流的两个方向和电压的两个方向关联的直流功率的流通有两个可能的方向。 GB/T 2900.332004,定义551-12-36 3.24 环流运行 circulating current operation 在四象限运行的变流器单元中,一个正桥和一个反桥同时运行,在维持负载电流的同时,在变流器单元内部形成回路,以利于负载电流在零点附近能够平滑过渡。 3.25 单桥运行 single bridge operation 仅一个变流器投入运行,其余变流器被脉冲封锁。
15、 3.26 并联运行 parallel operation 两个或两个以上变流器并联运行,各变流器等额分担负载电流。 3.27 四象限运行能力 four-quadrant capability 进行环流、单桥以及并联运行的变流器系统在额定输入电压下输出额定电流的能力。 3.28 容许偏差 tolerance 测量值与规定值之间的允许差值与规定值之比。 3.29 电流均衡度 Current imbalance factor 各并联半导体器件承载的平均电流之和的平均值与所有并联半导体器件中承担电流最大的器件承载的平均电流之比。 4 集成测试的要求 4.1 总则 12脉波、四象限运行变流器系统的原理
16、图如图1所示。 试验应在与实际运行条件等效的电气条件下进行。 如果试验条件不具备, 对应的组件和设备应在证实满足规定性能的条件下进行。 除非另有协议规定, 试验电压应为额定工频电压。 但绝缘试验电压可是直流或由制造商和用户协商在15 Hz100 Hz频率之间的交流电压。 T/CPSS 10062018 5 变流器系统的组成部件应在组装前通过符合性试验。 如果这些元器件和装置已有按其标准通过出厂试验的合格证明,只进行与变流器系统集成有关的试验。 试验电压和试验电流的容许偏差不超过表1的规定值。 CU1控制器负载旁通DS电网 整流变CB变压器V1ASCU2A1A2V2VdAdApCU3V3CU4V
17、4A3A4LrLrLrLr 说明: CB 断路器; AS 交流隔离开关; CU 六脉波变流器; Lr 环流电抗器; DS 直流隔离阿开关; A 电流表或电流传感器; V 电压表或电压传感器。 图1 12 脉波、四象限变流器系统的原理图 表 1 容许偏差 参数 最大容许偏差 试验电流 5% 直流电压 3% 触发角 1 4.2 试验条件 4.2.1 环境条件 试验推荐在以下条件下进行: a) 温度:5 35 ; b) 相对湿度:45%75%(或最高以不出现凝露为准); c) 气压:86 kPa106 kPa。 4.2.2 供电电网 对于大功率聚变变流系统,用于其集成测试的供电电网应具有以下特点:
18、T/CPSS 10062018 6 a) 系统容量需能够提供被测大功率聚变变流系统输出的额定电流和额定带载电压。 b) 电网系统的总漏抗应能测试被测大功率聚变变流系统在各种运行模式下的输出电压和触发角范围。 c) 供电电网的电压和电压波动应满足被测大功率聚变变流系统交流输入电压范围的要求。 除非另有规定,电网电压的波动不超过 GB/T 12326 中的规定值。 d) 除非另有规定,供电电网的电压应为额定工频电压。 e) 除非另有规定,电网的总谐波畸变率不超过 GB/T 14549 中的规定值。 4.2.3 测试负载 用于核聚变电源领域的大功率变流器系统的负载通常是超导磁体线圈。 基于大功率聚变
19、变流系统负载的特殊性, 用于集成测试的负载应是能够模拟被测变流器系统集成测试的电感。 4.3 试验项目 表2规定了大功率聚变变流系统集成测试包含的所有试验项目。 表 2 试验项目一览表 序号 试验项目 四象限变流器 单变流器 章条号 1 外观检查 5.1 2 绝缘电阻测量 5.2 3 控制器测试 5.3 4 空载试验 5.4 5 轻载试验 5.5 6 六脉波桥全电流试验 5.6 7 电压响应试验 () () 5.7 8 环流运行试验 - 5.8 9 并联运行试验 5.9 10 四象限运行能力试验 - 5.10 11 额定电流试验 5.11 12 触发旁通保护试验 () () 5.12 13 温
20、升试验 () () 5.13 注:除非另有说明,标示“”的项目是必选的测试项目;标示“()”的项目只在合同要求时进行;标示“”的项目仅存在并联结构的变流系统要求进行;标示“-”的项目是不要求的测试项目。 4.4 运行模式分析 根据用户提供的参数, 分析变流器系统在各种运行模式下的触发角范围、 输出电压能力以及电流纹波。 基于分析结果提出各种运行模式的测试要求,规定试验结果验收的标准值。 T/CPSS 10062018 7 5 大功率聚变变流系统集成测试方法及流程 5.1 外观检查 5.1.1 检查方法及流程 目测法依次检查变流器系统各组成部件的外观。 依照接线图检查变流器系统的回路连接。 5.
21、1.2 合格判定准则 如果检查结果满足以下条件,则外观检查合格: a)变流器单元各组成部件表面均清洁无脏物、且没有裂痕和变形; b) 各组成部件之间连接正确。 5.2 绝缘电阻测量 用至少500 V的兆欧表测量变流器单元主回路与地之间的绝缘电阻。 试验时, 应断开接地电阻器 (如有)。 电压2MU不超过1 000 V时,绝缘电阻不得小于1 M;电压M2U超过1 000 V时,绝缘电阻应大于1 000 /V。 如果使用水作为热转移媒质, 可在无水和有水两种情况下测量绝缘电阻。 无水时的绝缘电阻应满足上述规定值要求,有水时的绝缘电阻应另行规定。 5.3 控制器测试 5.3.1 同步信号测试 同步信
22、号测试的方法及流程: a) 确认各变流器的触发盒指示灯是否正常; b) 确认触发脉冲指示灯是否正常; c) 在不同触发角(如 15、30、60、90和 135)下,同时检测变流器的同步信号和控制器的输出脉冲信号。 触发信号与同步信号之间应满足式(1)关系: 1000360tf = (1) 式中: 变流器的触发角,单位:; f 变流器交流输入电压的频率,除非另有说明,频率取50 Hz; t 桥臂的触发信号与其相对应同步点之间的时间差,单位:ms。 5.3.2 脉冲封锁测试 变流器系统在各种可能的工作模式(单桥、并联、环流)下运行,检测各变流器的触发脉冲信号。该被脉冲封锁的变流器不应发触发脉冲。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- TCPSS 1006-2018 大功率聚变变流系统集成测试规范 CPSS 1006 2018 大功率 聚变 系统集成 测试 规范
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【wuy****99】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【wuy****99】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。