GB/T 20996.2-2020.Performance of high-voltage direct current (HVDC) systems with line-commutated converters-Part 2 : Faults and switching.
1范围
GB/T 20996.2是关于高压直流系统暂态性能和故障保护要求的指导文件;论述了三相桥式(双路)联结的12脉波(动)换流单元构成的两端高压直流系统故障和操作的暂态性能,不涉及多端高压直流输电系统,但对包含在两端系统里的并联换流器和并联线路做了讨论;假定换流器使用晶闸管阀作为桥臂,采用无间隙金属氧化物避雷器进行绝缘配合,且功率能双向传输。本部分没有考虑二极管阀。
GB/T 20996.2仅涉及电网换相换流器,包括电容换相电路结构的换流器。在IEC60146-1-1.IEC60146-1-2和IEC 60146-1-31中给出了电网换相半导体变流器的一般要求。本部分不考虑电压源换流器。
GB/T 20996由稳态、故障和操作、动态三部分组成。在制定与编写过程中,已经尽量避免了三个部分内容的重复。因此,当使用者准备编制两端高压直流系统规范时,应参考三部分的全部内容。
对系统中的各个部件,注意系统性能规范与设备设计规范之间的差别。本部分未对设备技术条件和试验要求做规定,而是着重于那些影响系统性能的技术要求。本部分也未包括详细的地震性能要求。另外,不同的高压直流系统可能存在许多不同之处,本部分也没有对此详细讨论,因此,本部分不宜直接用作一个具体工程项目的技术规范。但是,可以此为基础为具体的输电系统编制出满足实际系统要求的技术规范。本部分涉及的内容没有区分用户和制造厂的责任。

ICS29.200;29.240.99
中华人民共和国国家标准
GB/T20996.2—2020/IECTR60919-2:2020代替GB//20996.22007
采用电网换相换流器的高压直流系统的性能
第2部分：故障和操作
Performance of high-voltage direct current (HVDC) systems withline-commutated converters—-Part2:Faults and switching(1ECTR60919-2：2020.1DT)
2020-12-14发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-07-01实施
中华人民共和
国家标滩
采用电网换相换流器的高压直流第2部分：故障和操作
系统的性能
G13/T 20996.22020/IFCTR60919-2:2620中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街中2号（100029)北京市西城区三里河北街16号（10（01）网址：spc.org.cn
服务热线：400-168-0010
2020年12月第
15号：155666·1-66694
版权专有
侵权必究
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2规范性引用义件
3高压直流暂态性能技术规范概述3.1
暂态性能技术规范
一般规定
4无故障操作的暂态过程
交流侧设各的通电与断电
甩负荷
换流器单元的起动与停运
占流断路器和占流开关的操作
5交流系统故障
故障炎型
影响暂态性能规范的有关事项
5.4技术规范对控制策略的影响
6交流滤波器、无功补偿装置及交流付线故障6.1
概述·
滤波器组的暂态过电压·
滤波器及电容器组的渐态过电流6.3
电容器不平衡保护
波器及电容器组保护实例
6.6并联电抗器保扩
交流时线保护
7换流器单儿故障
换流器单元预期功能故障
7.4换流器单元保护
7.5申联换流器单元的附加保护
7.6并联换流器单元的附加保护
8平波电抗器、占流滤波器及其他占流设备故障GB/T 20996.2—2020/1EC TR 60919-2:2020次
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GB/T 20996.2—2020/IEC TR 60919-2:20208.1
故障类型
保护区
中性母线保
平波电抗器保护
古流滤波器保护
直流谐波保护
流过电压保护
直流侧开关保护
古流线路故障
渠空线路故障·
电缆故障
占流故障的特点
直流线路故障检测功能要求
保护处理·
故障保扩方案
直流侧开路
交/占流线路交叉保扩
10接地极线路故障
对接地极线路的特殊要求
接地极线路监视
11金属回路线路故障
金属回路
金属叫路故障
金属回路故障检测
金属叫路故障保扩系统
12高压直流系统的绝缘配合
使用避雷器的保护方案
交流侧操作过电压和暂时过电压点流侧操作过电压和暂时过电压雷电及陡波冲击
保护裕度
避雷器功能
防止避雷器电流引起继电保扩动作绝缘闻距
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绝缘爬距
通信要求
对通信系统的特殊要求
通信系统中断的后果
电力线载波(PLC)系统的特殊考虑辅助系统
电气辅助系统
机械辅助系统
参考文献
GB/T 20996.2—2020/1EC TR 60919-2:202035
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GB/T 20996.2--2020/1EC TR 60919-2:2020前言
GB/T20996《来用电网换相换流器的高压占流系统的性能》分为3个部分：第1部分：稳态：
—第2部分：放障和操作；
一第3部分：动态．
本部分为G3/20996的第2部分
本部分接照13/11.1-一2009给出的舰则起草，本部分代替GB/Z20996.22007《高压白流系统的性能第2部分：故障和操作》，与GB/Z20996.2—2007相比主要技术变化如下：一将“总则”史收为“范用”“规范性引用义件”（见第1章、第2章，2007年版的第1章）；修改『范围（见第1章，2007年版的1.1)；修改了规范性可用文件（见第2章，2007年版的1.2）；一将条标题“交流侧设备的投人与切除\修改为“交流侧设备的通电与断电”（见1.2，2007年版的3.2)；
修收了对变压器励磁涌流的表述（见4.2，2007年版的3.2)；一增川广换流变压器分闸操作建议、变压器最高分接位置的定义和断路器选朴合闸要求以及电容器和滤波器组充电的表述（见4.2)：一增川「有助于远端断路器跳闻的设置建议（见1.3，2007年版的3.3）；一修改了直流开关装置的规定（见4.5.2007年版的3.5）；修改了高压直流换流站接地和接地故障的表述（见5.2.2007年版的4.2）；一增加了交流故障期问及恢复后流设备的暂态特性需考总的条件（见5.2.2007年版的4.2）：一删除了“影响暂态性能规范有关事项”中志置段的内容（见2007年版的4.3）；增加「减少换失败可采取的措施的表述（见5.3.2，2007年版的4.3.2）：一删除了“如果被切除的无功功率设备在高压直流系统的负荷达到故障前的水平之前必须重新投人，则这种无功设备投切方式会导致高压直流系统的再启动时间太长，这是需要考患的刃一个问题，”（见2007年版的4.3.6）；增加了数字式及旧型继电保扩装置使用时的注意事项（见5.3.7)；修改厂双极高压古流系统中，交流滤波器和并联电容器布置示例的表述（见6.1.2007年版的5.1);
一将\分析应要考虑到导致最严重应力的系统结构系统中包括滤波器和并联电容器。\修改为“分析时宜考虑包括滤波器和并联电容器在内的系统结构导致的最严酷应力”（见6.3，2007年版的5.3）
一增加了电容器组\II\桥接线的衣述（见6.4）：一增加广阀的设计时针对断路器故障的考虑原则和换朴电容器两端的避雷器设计的考虑事项（见7.2)；
一将条标题“换流器单元功能失效”修改为~换流器单元预期功能故障”（见7.3，2007年版的6.:
将\门极脉冲”修收为\触发脉冲”全义中后续义字也进行了相应修收（见7.3.2,2007年版的-riKaeerkAca-
GB/T20996.2—2020/IECTR60919-2:20206.4.1);
将“如果超过规定的时间或换相失败是由丢失门搬脉冲引起的，那么就应闭锁换流器。修改为“如果超过规定时间或由于天失触发脉冲引起换朴失败，那么就宜闭锁换流器，”（见7.3.3，2007年版的6.4.2）；
一加了为消除保扩育区实际系统保折设置的建设（见8.32007版的7.3）一增加了铺设备用电缆、电缆接头及其开关装置和采用同轴电缆时的保护配置方而的建议（见9.2):
一增加『金属回路故障定位设各检测故障频率的规定（见【1.3)；增加了电弧熄火后，断开直流断路器的操作规定（见11.4)；一增川了带有串联电容补偿的高压古流换流站及具有串联连接换流器的特高压直流输电系统避雷器配置方案的表述（见12.2、12.7.1）：将全文的“古流电抗器”修改为“平波电抗器”，文巾的图做相成的修改：增加了\不同于交流站，高压直流设备的绝缘水平（SIWV、LIWV)不必取标准值，\（见12.6）：一将“阀厅电容的放电电流；“修改为“阀厅电容的放电：”、“雷电波放电电流“修改为“雷电波放电（见12.7.3,2007年版的11.7.3）：一增加了“另外，除了上述应对污移的措施外，复合绝缘子也是选择之一，”（见12.10.1)；一增加了对阀厅清洁的舰定（见【2.10.2）：一增加了通信也可用丁线路故障定位，并能区别电缆故障和架空线故障\（见13.2)；一增加了设计热备用或元余设备的规定（见11.3），本部分使用翻译法等同采用IECTR60919-2：2020《采用电网换相换流器的高压直流系统的性能第2部分：散障和操作》
与不部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：G[3/T311.1一2012绝缘配合第1部分：定义原则和规则（1F60071-1:2006，M01)）G3/T3859.12013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(IEC 60146 1 1:2009,MOD)
G3/T3859.22013半导休变流器通用要求和电网换相变流器第1-2部分：应用导则(IEC TR 60146 1 2:2011.MOD)
G3/T3859.32013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-3部分：变压器和电折器(IEC 60146-1-3:1991.MOD)-G3/T13498-2017高压直流输电术语（1EC60633：2015.M0D）GB/T20990.12020
高压占流输电品闸管阀第1部分：电气试验（1EC60700-1：2015MOD)
GB/T20996.12020采用电网换相换流器的高压占流系统的性能第1部分：稳态
(IEC TR 60919 1:2017,IDT)
GB/T20996.32020采用电网换相换流器的高压直流系统的性能第3部分：动态(IEC TR 60919 3:2016,IDT)
本部分做了下列编辑性修改：
一图2巾，将1。以线性或指数1.时：R-20ms，i一10ms\修改为\1。以线性或指数1.升时：TE=10 ms,t1=-20 ms\:
图14中，将\I\修改为\I,”,\I,—I\修收为\I-I\\I，-I\修收为\I,—I”本部分由中国电器工业协会提出。-rrKaeerkca-
GB/T20996.2—2020/1ECTR60919-2:2020本部分由全国电力电子系统和设各标准化技术委员会（SAC/TC60)归本部分起草单位：中国电力科学研究院有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西安高压电器研究院有限责任公司、西安电力电了技术研究所、全球能源互联网研究院有限责任公司、清华人学、南京南瑞继保电气有限公司、西安四电电力系统有限公司、许继电气股份有限公司，中国南方电网有限责任公司超高压输电公司、国网经济技术研究院有限公司、四安端怡科技有限公司、平高集团有限公司、国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，本部分主要起草人：吴娅妮、传闯、周会高、蔚红旗、土明新、张静、杨晓辉、庞广恒、刘涛、林少们、赵晓斌、工俊生、李亚男、范彩云、裴翔羽、赵彪、任军辉、工永平、邱伟、刘、严喜林、高了健、申笑林、洪波、张晋华、吴战锋、工高勇、工向克、陈晓鹏、董添华、陈忠。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/Z20996.2—2007
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1范围
GB/T 20996.2—2020/1IEC TR 60919-2:2020采用电网换相换流器的高压直流系统的性能第2部分：故障和操作GB/T20996的本部分是关于高压直流系统暂态性能和故障保护要求的指导文件：论述了三相桥式(双路)联结的12脉波（动)换流单构成的两端高床白流系统故障和操作的暂态性能，不涉及多端高压古流输电系统，但对包含在两端系统单的开联换流器和开联线路做广讨论：假定换流器使用晶闸管阀作为桥臂.采用无间隙金属氧化物避雷器进行绝缘配合，且功率能双向传输，本部分没有考虑二极管阀。
本部分仅涉及电网换相换流器，包括电容换相电路结构的换流器：在IEC60146-1-1、IEC60146-12和IEC6014613″巾给出了电网换相半导体变流器的-股要求。本部分不考虑电压源换流器：G3/T20996由稳态、故障和操作、动态三部分组成，在制定与缩写过程巾，口经尽量避免广三个部分内容的重复。因此，当使用名准各编制两端高压直流系统舰范时，应参考三部分的全部内容。对系统中的各个部件，注意系统性能规范与设备设计规范之问的差别，不部分未对设备技术条和试验要求做规是，而是者重丁那些影响系统性能的技术要求：不部分也未包括详细的地震性能要求。另外.不同的高压直流系统可能存在许多不同之处，本部分也没有对此详细讨论-因此，本部分不宜接用作一个具体工程项月的技不舰范，们是，可以此为基础为其体的输电系统缩制出满足实际系统要求的技术规范。本部分涉及的内容没有区分用户和制造厂的责任。出丁各占流工程的设备通常是独白设计和来购，考虑对高压占流系统性能的影响，本部分包含白流线路、接地极线路及接地极
为了便于使用·本部分假设高压直流换流站包含换流器与阀厅、电抗器、滤波器、无功补偿装置、控制系统、监视系统、测量装置、保护装置以及辅助系统。本部分不包括除交流滤波器及无功补偿装置之外的其他交流设备。
2规范性引用文件
下列文件对丁不文件的应用是必不可少的。凡是注甘期的引用文件，仅注日期的版本适用丁本文件。儿是不注日期的引用文件、其最新版本（包括所有的修政单)适用丁本文件：IEC600711绝缘配合第1部分：术讯、定义、原则和规则（Insulationcoordination一Part1：Terms,Definitions,principles and rules)IEC60146-1-1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（Semi-condluctor converiers-General requirements and line comnutaled converters-Pari l-l:Specificationof basicrequirements
IEC60146-1-2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（Scmicondluctotconverters General requirements and line commutatedl converters Part 1-2:Application guide)IECTR60146-1-31>平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1）IFC60146-1-3已废止，被IFC61378系列和IEC/IEFE60075-57-129装盖、1
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GB/T20996.2—2020/IEC TR60919-2:2020(Semiconductor converters-General requirements and line commutated converters-Part 1 3:Transformers and rcactors)
IFC 60633高压直流输电术语[Terminology for high-voltagc dircct currcnt（HVDC） transmission.
IEC6o7o0-1高压白流输电品闸管阀第1部分：电气试验Thyristorvalvesforhigh-voltagedi-rect current(IIVDC)powertransmission-Partl:Electrical testingIECTR60919-1：2010采用电网换杆换流器的高压直流系统的性能第1部分：稳态[Performancc of high-voltagc dircct current (HVDc) systems with linc-commutated convertersPart I: Steady-state conditions]IECTR609191:2010修正案1:2013(Amendment1:2013)IECTR609193：2009采用电网换相换流器的高压古流系统的性能第3部分：动态[Performance of highvoltage direet current (IIVDC)systems with line commutated convertersPart3: Dynamic conditions
3高压直流暂态性能技术规范概述3.1暂态性能技术规范
高压古流系统在故晓与操作期间完整的暂态性能规范宜包括故障的保护要求，这些概念在下列暂态性能和相应条款中说明：第章：无故障操作的暂态过程；第5章：交流系统故障；
一第6章：交流滤波器、无功补偿装置和交流丹线故障；一第7章：换流器单元故障：
一第8章：平波电抗器、直流滤波器及其他直流设备故障：第9章：直流线路故障；
第10章：接地极线路故障：
一第11章：金属路线路故障：
一第12章：高压直流系统的绝缘配合；一第13章：通信要求：
第11章：辅助系统。
下述有关占流线路、接地极线路及接地极的条款仅限丁讨论他们与高压占流换流站的暂态性能或保扩之问的关系.
3.2一般规定
道常，控制策咯能减小扰动的影响，们亢指出，设备的安牟依赖于白身的良好性能。4无故障操作的暂态过程
4.1概述
本章讨论高压直流系统在换流站交流和直流两侧操作期间和操作之后的暂态过程.不涉及设备或线路发生故障的情况。这些故障情况将在本部分随后的章条中讨论。2Www.bzxZ.net
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