GB/T 6115.4-2014 电力系统用串联电容器 第4部分晶闸管控制的串联电容器 GB/T6115.4-2014 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS31.060.70
中华人民共和国国家标准
GB/T6115.4—2014
电力系统用串联电容器
第4部分：晶闸管控制的串联电容器Series capacitors forpower systems-Part 4:Thyristor-controlled series capacitors（IEC60143-4:2010MOD）
2014-07-24发布
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
2015-01-22实施
2规范性引用文件
3缩略语、术语和定义…
3.1缩略语
术语和定义
TCSC特性
运行范围
无功功率额定值
阻尼功率振荡（POD）
抑制次同步谐振（SSR）
多回线路上TCSC控制的相互影响运行范围、过电压和工作周期
运行范围
暂态过电压
工作周期
阀控系统·
触发系统
系统要求
正常运行条件
系统故障时阀触发
小线路电流的特性
额定值
电容器额定值
电抗器额定值
品闸管阀额定值
6.4.1通流能力
耐压能力
可变电阻器额定值
绝缘水平和爬距
GB/T6115.4—2014
GB/T6115.4—2014
7.2电容器试验
7.2.1一般要求
7.2.2例行试验
7.2.3型式试验
特殊试验
7.3TCSC电抗器试验
般要求
例行试验
型式试验
特殊试验
晶品理管展路
型式试验导具
例行试验
式试购
7.5保护和控制系统试验
般要求
例行试验
型式试验
特殊试验
8额定值选择和运行导则
8.1通则
晶闸管控制的串联电容器
交流输电系统
TCSC运行目标
TCSC额定值
8.3晶闸管阀
电容器和电抗器
电容器
电抗器
用于可变电阻器额定值的故障工作周期阀冷却系统
TCSC控制保护
监控和记录
8.8投运前试验和投运试验
投运前试验
站级试验
投运(现场)试验
附录A（资料性附录）本部分与IEC60143-4：2010相比的结构变化情况参考文献
图1TCSC装置的典型用语
图2TCSC子段
图3TCSC控制角和导通角的相关稳态波形图4入=2.5时，按照式（1)得出的稳态视在电抗特性：图5POD和SSR时的TCSC运行范围示例图6阀基电子单元（VBE）
阀电子电路（VE)
图8TCSC的晶闸管阀电压
图9TCSC控制保护系统实时仿真环境的典型框图图10TCSC运行范围示例
表1电压峰值和方均根值的关系·表2外部（区外）发生永久故障时典型的故障工作周期表3内部（区内）发生单相瞬时故障时典型的故障工作周期表4内部（区内）发生单相永久故障时典型的故障工作周期表A.1本部分与IEC60143-4:2010的章条编号对照情况iKacadiaiKAca
GB/T6115.4—2014
GB/T6115《电力系统用串联电容器》分为四个部分：第1部分：总则；
第2部分：串联电容器组用保护设备：第3部分：内部熔丝；
第4部分：晶闸管控制的串联电容器。本部分为GB/T6115的第4部分。
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T6115.4—2014
本部分使用重新起草法修改采用IEC60143-4：2010《电力系统用串联电容器第4部分：晶闸管控制的串联电容器》。
本部分与IEC60143-42010相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本部分与IEC60143-4：2010的章条编号对照一览表。
本部分与IEC60143-4；2010相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（）进行了标示。本部分与IEC60143-4:2010的技术性差异及其原因如下：在7.2.4特殊试验中增加了“电容器外壳耐爆能量试验”：增补了IEC60143-4中漏掉的规范性引用文件；增加了极限电压Um术语和定义（见3.2.34）：将nominalreactance修改为ratedreactance（见3.2.29）；增加三个缩略语（见3.1）：
MOV：金属氧化物限压器（MetalOxideVaristar）；TCSC：晶闸管控制的申联电容器组（Thyristor-ControlledSeriesCapacitorBank）：TE：晶闸管电子装置（ThyristorElectronics）本部分还做下列编辑性修改：
按照GB/T1.1一2009给出的规则，对一些编排和书写格式进行了修改；“本标准”词改为“本部分”；用小数点“\代替原IEC标准中作为小数点的逗号“”删除了IEC60143-4：2010的前言；增加了附录A\本部分与IEC60143-4:2010相比的结构变化情况”；修改了IEC60143-4:2010中的编辑性错误：a2
图1中的“2一开关级或开关模块”和“8需要时附加开关级“在图中未标出，本部分修改了图1，在图1中标出了“2”和“8”（见图1）；b）8.1e)中的“IHM\错误，应为“HMI”，本部分修改为“HMI”。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电力电容器标准化技术委员会（SAC/TC45）归口。本部分起草单位：西安高压电器研究院有限责任公司、中电普瑞科技有限公司、西安西电电力电容器有限责任公司，西安西电电力系统有限公司，浙江桂容谐平科技有限责任公司、桂林电力电容器有限责任公司、上海思源电力电容器有限公司、深圳市三和电力科技有限公司、深圳市普顺科技有限公司、淄博莱宝电力电容器有限公司、天津市津开电气有限公司、青岛市恒顺电气股份有限公司、石家庄开发区V
GB/T6115.42014
波宏科技有限公司、浙江省电力公司电力科学研究院、山东泰开电力电子有限公司。本部分起草人：孟影、田恩文、戴朝波、房金兰、赵鑫、贺满潮、严焕玲、蘭跃宏、刘菁、王瑜婧、赵亮、周晓琴、娄彦涛、梁晨、左强林、王崇枯、吕韬、张剑呼、马峰、高乾、史海洋、贾保军、金涌涛、朱文庆、高国增。-iiKacaOiaikAca=
1范围
电力系统用串联电容器
第4部分：晶闸管控制的串联电容器GB/T6115.4-2014
GB/T6115的本部分规定了串联应用于输电线路的品闸管控制的串联电容器（简称TCSC)装置的设计和试验。
本部分适用于TCSC的晶闸管阀、电容器、电抗器的额定参数以及TCSC控制特性、保护特性、冷却系统和系统运行。
2规范性引用文件
下列文件对手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（包括所有的修改单）适用于本文件GB311.1绝缘配合第1部分：定义、原则和规则（GB311.1-2012，IEC60071-1：2006MOD）GB/T311.2绝缘配合第2部分：使用导则（GB/T311.22013，IEC60071-2：1996，MOD）GB1094.1-1996电力变压器第1部分：总则（EQVIEC60076-1：1993）GB/T1094.6—2011电力变压器第6部分：电抗器（IEC60076-6:2007.MOD）GB/T2421.1电工电子产品环境试验概述和指南（GB/T2421.1-2008.IEC60068-1：1988，ID1GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温（GB/T2423.2-2008，IEC60068-2-2.2007.IDT)第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验（GB/TGB/T2423.3电工电子产品环境试验2423.32006,IEC60068-2-78.2001,IDT)GB/T2900.16电工术语电力电容器GB/T2900.16-1996，NEQIEC60050（436）：1990GB/T6115.1一2008电力系统用串联电容器第1部分：总则（1EC60143-1：2004，MOD）GB/T6115.2-2002电力系统用串联电容器第2部分：串联电容器组用保护设备（IEC601432.1994,DT
GB/T6115.3—2002电力系统用申联电容器第3部分：内部熔丝（IEC60143-3：1998，IDT）GB/T7354局部放电测量（GB/T7354—2003.IEC60270：2000,IDT）GB/T11287电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦）（GB/T11287—2000，IEC60255-21-1：1988IDT）GB/T14537量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（GB/T14537—1993，idtIEC60255-21-2:1988)
GB/T14598.3电气继电器第5部分：量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验（GB/T14598.3—2006.IEC60255-5.2000.IDT）GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求（GB/T16927.1-2011，IEC60060-1:2006.MOD)
GB/T17626（所有部分）电磁兼容试验和测量技术[IEC61000-4（allparts）1）该项标准为增补的1EC60143-4中遗漏的标准，已转化成国家标准，1
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GB/T2Q9952007输配电系统的电力电子技术（GB/T20995—2007.IEC61954:2003,MOD)3缩略语、术语和定义
3.1缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ETT：电触发晶闸管（ElectricallyTriggeredThyristors）静止无功补偿装置用晶闸管阀的试验FACTS：柔性交流输电系统（FlexibleACTransmissionSystems)FSC：固定串联补偿（FixedSeriesCompensation）LTT：光触发晶闸管（Light-TriggeredThyristors）MC：主控（MasterControl)
MOV：金属氧化物限压器（MetalOxideVaristor）MTBF：平-均故障间隔时间（MeanTirneBetweenFailure）MTTR：平均修复时间（Mean TimeToRepair）POD：阻尼功率振荡（PowerOscillationDamping）RAM：可靠性，可用性和可维护性（Reliability，Availability，andMaintainability)RIV：无线电干扰电压（RadioInfluenceVoltage）RTU：远方终端设备（RemoteTerminalUnit）SCADA：监控和数据采集（SupervisoryControlAndDataAcquisition）ER，事件记录仪（EventsRecorder）FR：故障录波仪（FaultRecorder）RTDS：实时数字仿真（RealTimeDigitalSimulation）SSR：次同步谐振（SubSynchronousResonance)）SVC.静止无功补偿器（StaticVarCompensator）TCR：晶闸管控制的电抗器（Thyristor-ControlledRcactor）ToSC：晶闸管控制的电联电容器组（Thyristor-ControlledSeriesCapacitorBank）TE：晶闸管电子装置（ThyristorElectronics）RMS：方均根（RootMeanSquare）3.2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.2.1
晶闸管阀
thyristorvalve
晶闸管级的电气成套组合，包括所有的连接件、辅助部件和机械结构。可分别与TCSC的各相电抗器串联。
旁路电流
by-passcurrent
流过旁路设备或与串联电容器并联设备的电流。它可能是故障电流或正常电流。【GB/T6115.2--2002.定义1.3.32
-iKacadiaiKAca
容性区capacitiverange
TCSC运行在使TCSC等效工频容抗得到有效提升的区域（参见图5）。3.2.4
暂时过载
temporaryowerload
GB/T6115.4—2014
在额定率和环境温度范围内，TCSC的短时间（典型值为30min）过载能力（参见图5和图10）。3.2.5
dynamice overload
动态过载
在额定频率和环境温度范围内，TCSC的短时间（典型值为10s）过载能力（参见图5和图10)3.2.6
平台对地冷却介质/空气流通绝缘柱platform-to-ground cooling/air-handling insulator在平台电位与地电位之间提供密闭冷却介质/空气通道的绝缘子。3.2.7
晶闸管控制的串联电容器组thyristor-controlled seriescapacitorbank：TCSC作为完整的运行装置，由晶闸管阀，TCSC电抗器，电容器和相关的辅助设备（如平台结构、支柱绝缘子、开关和保护设备等)以及控制设备构成的组合体。3.2.8
valveelectronics;VE
阀电子电路
在阀电位上执行控制功能的电子电路，[GB/T13498—2007，定义6.13]
TCSC电抗器
TCSCreactor
台或多台与晶闸管阀串联的电抗器（多见器1,12项）。3.2.10
晶闸管阀室
thyristor valve enclosure
安装在串补平台上，可容纳晶闸管阀、相关的阀冷却部分和阀电子等的密闭体：3.2.11
阀可变电阻器
fvalve varistor
一种将过电压限制到给定值的可变电阻器单元的成套装置：在TCSC中，根据其吸收能量将晶闸管阀两端电压限制到规定的保护水平来定义阅可变电阻器的工作能力。阀可变电阻器的设计应能够承受晶闸管阀两端的持续运行电压和暂时过电压。3.2.12
yalyeblocking
阀闭锁
通过停发阅控制脉冲阻止可控阅的继续开通的操作。【GB/T13498—2007定义7.17
valvedeblocking
阀解锁
通过解除阀闭锁允许可控阀开通的操作。[GB/T13498—2007.定义7.18]
valvebase electronics;VBE
阀基电子单元
处在地电位的用于TCSC的控制系统和晶闻管阀的接口的一种电子单元，3
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电压击穿保护
voltagebreakover(VBO)protection晶闸管的一种过电压保护方式，当晶闸管阀电压达到预定电压时使晶闸管触发。3.2.16
余晶闸管级
redundantthyristorlevels
晶闸管阀中可从外部或内部被短接的最大晶闸管级数，且应由型式试验证明其短接后不会影响阀的安全运行。如果故障晶闸管级数超过这个值，则应使阅停止工作，更换故障晶闻管，否则就要承受故障扩大的风险。
电容器电流
capacitor current
通过串联电容器组的交流电流的方均根值（参见图2)。3.2.18
线路电流
line current
工频线路电流（参见图2）。
额定电流
ratedcurrent
TCSC在能够持续运行的额定电抗（XN）和额定电压（U）下对应的线路电流（I）的方均根值3.2.20
阀电流
valve current
通过品闸管阅的电流（参见图2）3.2.21bzxZ.net
电容器电压
capacitor voltage
TCSC两端的电压（参见图2）。
保护水平
protective level
在电力系统发生故障期间出现在过电压保护装置上的工频电压的最大峰值。注：保护水平也可以根据作用在段上实际的峰值电压或根据作用在电容器上的额定电压峰值为基准的标么值Pu来表示（见GB/T6115.1-2008中5.1.410.4和10.5）［GB/T6115.1—2008.定义3.21]3.2.23
TCSC额定电压
TCSCratedvoltage
在额定电抗X额定电流IN额定频率及环境参考温度范围内，能够持续运行的TCSC每相两端的工频电压。
视在电抗
apparent reactance
iiKacaQiaiKAca-
TCSC的工频电抗，是晶闸管控制角的函数（参见图4)3.2.25
rated frequency
额定频率
TCSC所要安装的电力系统的频率。3.2.26
额定电容
rated capacitance
TCSC电容器设计的电容值
物理电抗physical reactance
GB/T6115.4—2014
当晶闸管阀闭锁且电容器的内部电介质为20℃时，TCSC的单相工频电抗值。Xe（2nf~×Cm）
提升系数boostfactor
视在电抗X（α）和物理电抗Xe的比值。x(a)
额定电抗
rated reactance
额定提升系数和额定电流I时所对应的TCSC的工频电抗值。3.2.30
导通角
conduction interval
在一个周期内，晶闸管阀处于导通状态所对应的电角度，=23（参见图3）。3.2.31
控制角
control angle
电容器电压Ue过零开始到晶闸管阀开始导通为止的电角度，也称为触发角（参见图3）。3.2.32
内部（区内）故障
internal fault
出现在接有串联电容器组的被保护线路部分的线路故障。[GB/T6115.2—2002,定义1.3.22]3.2.33
external fault
外部（区外）故障
在被保护的带有串联电容器组的线路部分以外发生的线路故障。[GB/T6115.2—2002,定义1.3.16]5
GB/T6115.4—2014
极限电压
limiting voltage
过电压保护装置动作前瞬间和动作期间出现在电容器单元端子之间的工频电压的最高峰值除以2。［GB/T6115.1—2008,定义3.16]4运行
4.1概述
输电线路的联电抗可以用固定串联电容器（FSC）晶闸管控制的串联电容器组（TCSC)以及FSC和TCSC的组合来补偿。TCSC可以采用一个或多个可控模块来满足购买方规定的性能需要。本部分规定了TCSC运行和额定值的要求。图1给出了TCSC装置的典型用语。本部分TCSC回路结构（见图2)给出了以下三种基本运行模式：晶闸管闭锁模式（BLK)（即无电流通过晶间管阀）：品闸管全导通模式（BP)；
容性提升模式(CAP)。
说明：
段（单相）：
开关级或开关模块（3相）；
电容器：
放电电流限制和阻尼设备：
可变电阻器：
旁路间隙：
旁路开关；
需要时附加开关级：
外部旁路隔离开关：
外部隔离开关，
外部接地开关
TCSC电抗器；
晶闸管阈：
可控子段（单相）：
需要时附加的可控子段；
需要时附加的固定子段。
图1TCSC装置的典型用语
iKacadiaiKAca
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