GB-T 47670-2026《柔性直流輸電用集成門極換流晶閘管（IGCT）閥》

GB/T47670-2026柔性直流輸電用集成門極換流晶閘管(IGCT)閥1范圍本文件規定了柔性直流輸電用采用集成門極換流晶閘管(IGCT)的模塊化多電平換流器閥的使用本文件適用于±100kV及以上的采用集成門極換流晶閘管(IGCT)的模塊化多電平換流器閥(以下簡稱“閥”),其他電壓等級的閥參照使用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖形符號標志GB/T6388運輸包裝收發貨標志GB/T7284框架木箱GB/T9969工業產品使用說明書總則GB/T30425高壓直流輸電換流閥水冷卻設備GB/T30553—2023基于電壓源換流器的高壓直流輸電GB/T33348—2024高壓直流輸電用電壓源換流器閥電氣試驗GB/T34118—2017高壓直流系統用電壓源換流器術語GB/T34139—2017柔性直流輸電換流器技術規范GB/T37010—2018柔性直流輸電換流閥技術規范GB/T40865—2021柔性直流輸電術語DL/T1071電力大件運輸規范3術語和定義GB/T34118—2017、GB/T30553—2023和GB/T40865—2021界定的以及下列術語和定義適用于本文件。模塊化多電平換流器modularmulti-levelconverter;MMC每個橋臂上的電壓源換流器閥由若干子模塊級聯組成的多電平換流器。閥支架valvesupport對閥安裝起機械支撐和對地電位起電氣絕緣作用的部件。工2多重閥單元multiplevalveunit;MVU兩個或多個閥，或者一個或多個電壓源換流器相單元共享一個閥支架的機械布局方式。閥段valvesection由若干子模塊和其他部件構成的用于測試目的的電氣組合(成套裝置),按比例呈現完整閥的電氣性能。[來源：GB/T34118—2017,7.27,有修改]子模塊submoduleMMC閥的一部分，由可關斷器件和二極管以半橋或全橋形式連接組成，同時還包括所有與之相連的緩沖電路、直流電容器及其他輔助裝置。[來源：GB/T34118—2017,7.13,有修改]閥電子電路valveelectronics處于閥電位的電子電路，為一個或多個子模塊提供控制和保護功能。集成門極換流晶閘管integratedgatecommutatedthyristor;IGCT將門極換流晶閘管與門極驅動單元集成在一起的半導體器件。[來源：NB/T11881—2025,3.3,有修改]門極驅動單元gatedriveunit連接在門極換流晶閘管的門極和陰極之間的控制單元。注：通過對門極換流晶閘管的門極施加適當極性的控制信號，能使門極換流晶閘管從斷態轉換到通態或從通態轉換到斷態。[來源：NB/T11881—2025,3.2,有修改]續流二極管free-wheelingdiode;FWD具有二極管特性的功率半導體器件。直流電容器DCcapacitor端子之間主要承受直流電壓的電壓源換流器用電容器。取能單元draw-outpowersupply從直流電容器獲取能量，向控制電路供電的高電位直流電源。3緩沖電路snubbercircuit通常連接于IGCT器件兩端的電路，用于抑制器件的過電壓、過電流、開通與關斷損耗，以及電壓和電流變化率。注：緩沖電路在半橋子模塊的連接示意圖如圖1a)所示，在全橋子模塊的連接示意圖如圖1b)所示。a)半橋子模塊b)全橋子模塊標引序號說明：1——陽極電抗器；2——箱位二極管；3——籍位電容器；4——箱位電阻器。圖1子模塊緩沖電路結構示意圖過電壓保護性觸發單元over-voltageprotectivefiringunit用于閥子模塊過電壓保護的單元，在達到設定的過電壓保護閾值時，觸發子模塊上下對管IGCT,使其進入低阻狀態后的可靠通流。4使用條件4.1正常使用條件4.1.1抗震要求抗震要求應符合GB/T34139—2017中6.1.1的規定。4.1.2閥的環境條件閥的使用需控制濕度和空氣溫度以防止發生凝露，正常使用環境條件應滿足：——閥廳按海拔1000m設計；——閥廳正常溫度范圍為10℃~50℃;——相對濕度最大值為60%;——閥廳氣壓保持微正壓。44.1.3閥基控制設備的環境條件閥基控制設備的正常使用環境條件應符合GB/T34139—2017中6.1.3的規定。4.2特殊使用條件在不符合4.1的規定時，應由制造商和用戶協商確定。5技術要求5.1通則閥應能承受正常運行以及由于設備故障或系統故障引起的應力，而且應保證閥在規定的運行周期和冗余度內，當某些部件發生故障或損壞時，仍具有正常的運行能力。應根據以下基本技術要求(但不限于)進行閥設計：a)閥塔的類型；b)閥的組成元件的類型和數量，包括功率器件、直流電容器等；c)閥的觸發系統；d)閥保護的類型；e)閥的電壓應力，包括過電壓水平、過電壓類型等；f)閥的電流應力，包括故障電流、過負荷能力等；g)閥冷卻系統的形式和相關技術參數。閥的布置應方便運行人員進行維護檢修。閥的整體設計應保證在絕緣性能上閥對交直流電壓和操作沖擊電壓，雷電沖擊電壓，陡波前沖擊電壓具有足夠的耐受能力，電暈及局放特性在規定范圍內。在各種過電壓(包括陡波前沖擊電壓)下，使施加于閥內任何部件上的電壓不超過其耐受能力。閥觸發系統不受沖擊過電壓的干擾，功能正確。閥應具有適當的保護，以保證閥具有足夠的故障電流抑制能力。對于多個周期的故障電流，閥應具有足夠的耐受能力。閥的設計應保證在兩次計劃檢修之間的運行周期內，閥元部件的故障或損壞不會造成更多子模塊的損壞及閥停運。閥的觸發系統應對高、低壓之間進行電氣隔離，宜采用光電隔離。在一次系統正常或故障條件下，觸發系統都應能按照控制指令正確觸發IGCT,應滿足IGCT器件最小導通時間要求。觸發系統的供電由取能單元從子模塊直流電容器兩端取電。在系統直流側電壓可滿足取能單元正常工作輸入電壓范圍要求時，觸發系統應保證正常工作。在此前提下，任何系統故障都不應影響觸發系統按照控制指令動作，如果系統故障導致取能單元供電不足，則在觸發系統不能正常工作之前，應采取相應的保護措施避免閥的損壞或出現不受控制的情況。5.2主要參數閥的主要參數至少應包括：——電流額定值；——電壓額定值；——子模塊工作電壓和數量；——子模塊直流電容器電容值；——過負荷能力(適用時)。55.3機械性能5.4電氣性能5.4.1通用要求應符合GB/T37010—2018中5.4.1的規定。5.4.2電壓耐受能力5.4.3電流耐受能力應符合GB/T34139—2017中6.4.3.2的規定。5.5閥基控制設備應符合GB/T37010—2018中5.6的規定。5.6可靠性應符合GB/T37010—2018中5.7的規定。應符合GB/T37010—2018中5.8的規定。應符合GB/T37010—2018中5.9的規定。5.9漏水監測閥基控制設備應具備漏水檢測能力，漏水信號應通過閥基控制設備傳輸給控制保護。5.10冷卻系統應符合GB/T30425的規定。5.11關鍵部件性能每只閥用IGCT器件都應具有獨立耐受額定電流、過負荷電流(適用時)及各種暫態沖擊電流的能力。IGCT的斷態重復峰值電壓、通態平均電流、通態可控重復峰值電流、通態電流臨界上升率、斷態電壓臨界上升率、最高結溫、封裝形式等應滿足閥的設計要求。門極驅動單元應具備觸發開通、觸發關斷、保護和狀態反饋等功能，同時其在無電情況下應具備使IGCT耐受陽極電壓上升率的能力。每只IGCT器件都應單獨試驗并編號，IGCT器件其各種特性應已得到完全驗證，設備制造商應提供必要的文檔以分辨閥中各個已編號的IGCT器件。65.11.2續流二極管應符合GB/T37010—2018中5.5.2的規定，同時還應滿足在子模塊最高工作電壓下，二極管反向恢復時，電壓峰值不應超過其反向重復峰值電壓。5.11.3直流電容器5.11.4緩沖電路5.11.4.1電氣概述緩沖電路通常由陽極電抗器、箱位二極管、箱位電容器和箔位電阻器組成。陽極電抗器用于抑制IGCT開通時的電流變化率。箱位電阻器、箱位電容器和箔位二極管用于抑制IGCT關斷和續流二極管反向恢復時產生的電壓過沖。緩沖電路的典型設計示例見附錄B。5.11.4.2陽極電抗器應結合IGCT器件通態電流臨界上升率、續流二極管電流變化率、子模塊最大暫態工作電壓等技術要求，選取陽極電抗器電感值。陽極電抗器宜采用金屬排繞式的自冷電抗器。金屬排繞式的自冷電抗器，應保證工作時金屬表面不過熱，在發生子模塊直通故障時金屬排形變不應影響其他子模塊正常工作。對于采用液冷的陽極電抗器，不應出現冷卻液泄漏。5.11.4.3箱位二極管箱位二極管的反向重復峰值電壓應不小于IGCT的斷態重復峰值電壓。箱位二極管的浪涌電流應根據緩沖電路動作時在其上產生的最大瞬時電流波形確定。箱位二極管的正向平均電流應根據子模塊的最大穩態運行電流和投切頻率確定。5.11.4.4箱位電容器箱位電容器應使用干式電容器。箱位電容器額定直流電壓應不低于子模塊直流電容器的額定直流電壓。箔位電容器非周期浪涌電壓應不小于IGCT的斷態重復峰值電壓。當子模塊在最高工作電壓下關斷最大電流時，箔位電容器的電容值應保證在箱位電容器上產生的電壓最大值不高于IGCT的斷態重復峰值電壓；箱位電容器峰值電流應不小于緩沖電路動作時在其上產生的電流峰值。5.11.4.5箱位電阻器箱位電阻器電阻值應使得緩沖電路處于臨界阻尼點附近，從而降低IGCT的關斷峰值電壓，同時使緩沖電路動作后陽極電抗器電流、箔位電容器過電壓均能較快衰減，不影響下一次開通與關斷。箱位電阻器短時過電壓耐受能力應不小于箱位電容器上產生的過電壓，同時還宜考慮箱位電阻器的功率損耗。5.11.5均壓電阻器75.11.6取能單元取能單元滿足如下要求：a)實現對子模塊的控制器、IGCT驅動器和旁路開關儲能單元可靠供電，確保閥各種運行工況下取能單元都應正確工作；b)選用元器件應滿足功率裕度要求，達到延緩元器件參數退化，提高使用可靠性的目的；c)能耐受閥運行環境中各類型的電磁騷擾，輸出特性不受影響，電源故障信號不應發生誤報；d)檢測到自身發生故障時，應能及時回報故障信息，并提供足夠的輸出電壓支撐時間，確保故障子模塊旁路退出，不應影響換流器正常運行；e)保持足夠的機械應力強度，安裝過程中不應發生機械性損壞，若放置于機箱或者金屬殼中，應保證具備良好的散熱條件；f)取能單元正常工作電壓范圍應按照系統和閥設計要求確定，取能單元的最低工作電壓應不高于子模塊運行的最低直流電壓，最高工作電壓應不低于IGCT斷態重復峰值電壓；g)取能單元額定輸出通常是多路隔離輸出，應滿足閥電子電路供電要求。5.11.7旁路開關應符合GB/T37010—2018中5.5.4的規定。5.11.8閥電子電路在閥帶電情況下應可靠實現規定的控制保護和測量功能，包括但不限于：觸發控制、旁路控制、最小導通時間控制與直流電容器電壓測量等。5.11.9過電壓保護性觸發單元(適用時)過電壓保護性觸發單元的過電壓保護閾值不應高于IGCT的斷態重復峰值電壓，或與購買方協商確定。在門極驅動單元帶電與不帶電情況下，均應按照設計要求正常實現保護性觸發動作，使IGCT器件擊穿并進入可靠通流狀態。5.12閥的損耗確定閥的損耗要求應由買方與賣方協商確定。閥的損耗確定可參照附錄C。6.1試驗項目具體試驗分類及項目見表1。表1試驗項目試驗項目章條號試品閥或閥段閥或閥段閥或閥段8表1試驗項目(續)試驗項目章條號試品閥或閥段閥支架的直流電壓試驗閥支架閥支架的交流電壓試驗閥支架閥支架的操作沖擊試驗閥支架閥支架的雷電沖擊試驗閥支架閥支架的陡波前沖擊試驗(適用時)閥支架多重閥單元對地直流電壓試驗多重閥單元多重閥單元交流電壓試驗多重閥單元多重閥單元操作沖擊試驗多重閥單元多重閥單元雷電沖擊試驗多重閥單元閥交流-直流電壓試驗閥(或閥段，如果買方與賣方達成一致)閥操作沖擊試驗閥或閥段閥雷電沖擊試驗閥或閥段閥或閥段閥或閥段閥抗電磁干擾試驗閥(或閥段，如果買方與賣方達成一致)IGCT最小導通時間試驗閥交流-直流電壓濕態試驗閥(或閥段，如果買方與賣方達成一致)閥段或子模塊出廠試驗閥段或子模塊閥段或子模塊閥段或子模塊閥段或子模塊電壓耐受檢查閥段或子模塊閥段或子模塊閥段或子模塊閥段或子模塊閥段或子模塊過電壓保護性觸發單元檢查(適用時)閥段或子模塊6.2型式試驗6.2.1通用要求型式試驗導則、大氣修正因數、冗余的處理、型式試驗成功的判據按照GB/T33348—2024中第49章的規定執行。6.2.2運行試驗6.2.2.1試驗目的試驗的主要目的是：a)檢查閥中子模塊及其相關電氣回路在最嚴酷重復應力下開通、關斷以及導通時足夠耐受電流、電壓和溫度應力；b)證明閥的電子電路和功率回路之間配合正確。試品為閥或閥段。6.2.2.3最大連續運行負荷試驗試驗應在閥最嚴酷的運行條件下重現下列參數，重現所有參數最大值可能需要不止一次試驗。對于采用集成門極換流晶閘管(IGCT)的模塊化多電平換流器閥：—--IGCT最高持續結溫；—-FWD最高持續結溫；——連續開通和關斷最大電壓和電流。在最大連續運行負荷試驗期間應重現所有這些參數，可在單獨試驗中或組合試驗中重現。試驗參數的確定按照GB/T33348—2024中6.4的規定執行。6.2.2.4最大暫態過負荷運行試驗如果規定閥具有暫態過負荷運行的能力，應進行最大暫態過負荷運行試驗。試驗條件的確定采用與6.2.2.3同樣的方法。試驗開始前，閥或閥段應在6.2.2.3規定的條件下達到熱平衡。在此初始條件下開始暫態運行負荷試驗，試驗持續時間等于1.2倍暫態過負荷時間。在暫態過負荷運行試驗之后，應進行10min最大連續運行負荷試驗。6.2.2.5最低直流電壓試驗試驗是為了驗證閥設計的正確性，其中閥電子電路的能量取自閥端間的電壓。試驗包括在閥或閥段的端間施加直流電壓。對于這項試驗，重點是考察電壓，對電流不做要求。可通過解鎖閥或閥段，或者保持閉鎖狀態且監測閥電子電路回報信號，證明閥電子電路運行正確。試驗參數的確定按照GB/T33348—2024中6.6的規定執行。6.2.2.6最高暫態過電壓連續運行試驗如適用，應進行最高暫態過電壓運行試驗。試驗條件的確定采用與6.2.2.3同樣的方法。試驗開始前，閥或閥段應在6.2.2.3規定的條件下達到熱平衡。在此初始條件下開始暫態運行負荷試驗，運行期間，運行電流為6.2.2.3規定的電流，試驗電壓和試驗持續時間通過系統研究確定。在最高暫態過電壓運行試驗之后，應進行10min最大連續運行負荷試驗。6.2.3閥支架的絕緣試驗6.2.3.1試驗目的試驗的主要目的是：a)檢驗閥支架、冷卻水管、光導的絕緣和其他與閥支架相關的絕緣部件的電壓耐受能力，如果存在閥支架外的對地絕緣，應進行附加的試驗；b)驗證局部放電的起始電壓和熄滅電壓高于閥支架上出現的最高運行電壓。根據應用情況，經過買方和賣方協商，可取消閥支架的某些試驗。試品為閥支架。6.2.3.3試驗要求按照GB/T33348—2024中7.3的規定執行。6.2.4多重閥單元的絕緣試驗6.2.4.1試驗目的僅適用于在一個公共閥結構上安裝的多個閥(多重閥單元),不適用于在專用閥結構上安裝的每個單獨的閥。試驗的主要目的是：a)驗證多重閥單元的外絕緣相對于其周圍環境的電壓耐受能力，尤其是在極電位上連接的閥；b)驗證多重閥單元結構中單個閥之間的電壓耐受能力；c)驗證局部放電水平在規定的限值內。試品為多重閥單元。6.2.4.3試驗要求按照GB/T33348—2024中8.3的規定執行。6.2.5閥端間的絕緣試驗6.2.5.1試驗目的試驗是用來驗證閥設計對各種類型過電壓(直流、交流、操作沖擊和雷電沖擊)的相關的電壓特性。試驗應證明：a)閥耐受規定的過電壓；b)在規定的試驗條件下，局部放電在規定的限值內；c)內部的均壓回路具有足夠的額定功率；d)閥電子電路符合預期。試品通常是一個完整的閥。在試驗條件下，如果賣方能證明閥段間電壓分布代表實際運行中完整閥的典型電壓分布，單獨的閥段的試驗是可接受的。受試閥或閥段應與全部輔助部件總裝在一起，閥避雷器(如果有)除外。閥可以是多重閥單元的組成部分。對于所有的沖擊試驗，除非另有規定，閥電子電路都應帶電。如果閥段作為試品，受試的閥段中子模塊最小數量應征得買方同意。在此情況下，可能需要進行驗證完整閥的不同組成部分之間絕緣的附加試驗，并且買方和賣方之間應達成一致。冷卻液應處于能代表運行時的狀態，但流速可降低。如果結構外的任何部件對于試驗期間應力的正確表現是必要的，應在試驗中包括或模擬該部件。應使用接地電位面，其間距應根據其他相鄰閥與地電位面的接近程度決定。用于閥的絕緣試驗的試品，其規定的試驗電壓通常不準許使用大氣修正，以免在內部部件上造成過應力。因此，任何閥端子之間的絕緣試驗都未引入大氣修正因數。賣方應證明大氣條件對閥內部耐受電壓的影響已充分考慮。6.2.5.3試驗要求按照GB/T33348—2024中9.3的規定執行。6.2.6過電流關斷試驗6.2.6.1試驗目的主要目的是檢查閥設計(尤其是IGCT)以及相關電路在發生某種短路故障或誤觸發而導致閥關斷時的電流和電壓應力是否充分。基于能表現監測/保護回路的最不利偏差整定值的情況，本試驗應重現最嚴重的電壓應力和瞬態結溫的組合。因控制和保護策略的不同，有時需要進行多個試驗重現所有相關的應力。試品為閥或閥段。6.2.6.3試驗要求試驗應使相關IGCT達到最高穩態結溫并運行在熱平衡狀態，然后開始過電流試驗。控制和保護系統開始檢測過電流，在最大安全關斷電流限值下通過關斷IGCT抑制過電流。試驗參數的確定按照GB/T33348—2024中10.3的規定執行。6.2.7短路電流試驗6.2.7.1試驗目的主要目的是檢驗器件，尤其是二極管和相關電路在特定的短路情況(諸如直流側短路故障)下的電流應力是否充分，直到控制和保護電路斷開故障電流。考慮到可能會出現恢復電壓，閥應設計能承受多個周波的短路電流直到交流主斷路器斷開，而設備自身不會出現任何故障或損壞。試驗通常在閥電子電路初始帶電的情況下進行，除非短路電流可能在閥未帶電的情況下出現(例如換流器的斷路器啟動合閘產生的涌流)。注：當試品含有全橋模塊時，電容器的電壓耐受能力也需要考核。試品為閥或閥段。6.2.7.3試驗要求試驗應首先使相關半導體器件(見6.2.2.3)達到最高穩態結溫并運行在熱平衡狀態，然后故障(短路)電流試驗。應將所有可能的過載工況(幅值和持續時間)考慮在內，以確定IGCT和續流二極管的最大結溫升。短路電流的幅值、持續時間和周期數應是實際運行中預期達到的最大值。如果等效波形的幅值和能量累積能代表故障工況的特征，可使用的等效波形進行試驗。在短路電流期間，如果試品承受一個恢復電壓，在試驗中應重現該恢復電壓，包括換流過沖(如果有)。恢復電壓的試驗安全因數為1.05。考慮到在測試實驗室很難產生故障電流周期之間的恢復電壓，在買方和賣方之間達成協議的情況下，該試驗可在部件級進行。6.2.8閥抗電磁干擾試驗6.2.8.1試驗目的主要目的是驗證閥抵抗從閥內部產生及外部施加的瞬時電壓和電流引起的電磁干擾(電磁騷擾)的能力。閥中的敏感部件主要是用于子模塊控制、保護和監測的電子電路。通常，閥抗電磁騷擾能力能通過其他型式試驗時監測閥檢測。其中，最重要的試驗為最大連續運行負荷試驗和最大暫態過負荷運行試驗、閥沖擊試驗以及過電流關斷試驗。該試驗應證明：a)不會發生IGCT誤觸發或開通順序混亂；b)閥上安裝的電子保護電路按照預期動作；c)不會因為接收到來自閥監測回路的錯誤數據，而出現閥電子電路將子模塊故障的錯誤指示或錯誤的信號送到換流器控制和保護系統的情況。注：本文件中，驗證閥抗電磁騷擾能力試驗僅適用于閥和連接閥與地的信號傳輸系統部分。本文件不包括驗證地電位的設備抗電磁騷擾的能力以及閥作為其他設備的電磁騷擾源的特性。試品為閥或閥段。6.2.8.3試驗要求按照GB/T33348—2024中12.3的規定執行。6.2.9緩沖電路試驗6.2.9.1試驗目的試驗目的如下：——驗證IGCT開通后，IGCT和續流二極管電流變化率滿足規定要求；——驗證IGCT關斷時，其承受的過電壓峰值小于IGCT斷態峰值電壓的規定要求；——驗證緩沖電路動作后陽極電抗器電流以及箱位電容上的過電壓均能較快衰減，不影響下一次的開通與關斷；——驗證子模塊在最高工作電壓下關斷最大電流時，陽極電抗器、箱位二極管、箔位電容器和箔位電阻器的電壓、電流滿足規定要求。試品為子模塊。6.2.9.3試驗要求試驗采用雙脈沖進行測試，如圖2所示。應測量IGCT開通后的通態電流變化率、續流二極管的電流變化率、第一次和第二次脈沖關斷時IGCT和續流二極管的過電壓峰值、陽極電抗器電流、箱位二極管電流、箔位電容器電壓及箱位電阻器電壓，且不應超過相應限值。陽極電抗器電流以及緩沖電路動作后的箱位電容器過電壓均應快速衰減，不影響下一次開通與關斷。標引符號說明：V,—IGCT陽極電壓；CS—門極控制信號；t2—-IGCT關斷時間；I.—-IGCT通態電流；t?—-IGCT第一次導通時間；圖2緩沖電路試驗雙脈沖示意圖6.2.10IGCT最小導通時間試驗6.2.10.1試驗目的試驗的目的是驗證IGCT最小導通時間內正常關斷負載電流的能力。試品為子模塊。6.2.10.3試驗要求IGCT最小導通時間試驗可以在子模塊脈沖試驗平臺進行，IGCT開通后，維持不超過IGCT允許的最小導通時間ToNMIN后，在給定負載電流下實施關斷動作，IGCT應正常關斷，如圖3所示。標引符號說明：V,—-IGCT陽極電壓；CS——門極控制信號；I.——IGCT通態電流；圖3IGCT最小導通時間試驗6.3特殊試驗6.3.1概述根據工程需要，由買方和賣方協商是否進行特殊試驗。6.3.2閥交流-直流電壓濕態試驗按照GB/T33348—2024中13.2的規定執行。6.3.3子模塊旁路試驗按照GB/T33348—2024中13.3的規定執行。6.4出廠試驗6.4.1通則出廠試驗應對全部閥子模塊進行。依據設計的不同和試驗設備的便利，出廠試驗也可在閥段上進行，試驗時所采用的規定條件和參數應符合相應試驗要求及訂貨合同規定，全部試驗都是非破壞性的。6.4.2試驗目的出廠試驗的目的是檢驗是否按要求進行生產制造，主要包括：a)用于閥的所有元件和部件的安裝符合設計要求；b)閥設備功能正常，預設參數未超限值；c)閥段和子模塊的絕緣性能足夠；d)產品的一致性和均勻性滿足設計要求。為工程所制造的所有閥段或其部件都應經過例行的產品試驗。試驗應在閥段或單獨的子模塊上進行，視設計和試驗條件而定。6.4.4試驗要求不必對不同的賣方要求同樣的出廠試驗。出廠試驗應將閥及其部件特殊設計的性能考慮在內，延伸到在組裝前進行試驗的部件，以及特殊的制造規程和涉及的工藝。本章僅給出出廠試驗的目的。任何情況下，賣方應提交買方認可的滿足出廠試驗目的的試驗程序的詳細描述。注：在某些情況下，除出廠試驗外，有些情況需進行完整組裝產品的樣品試驗，例如當生產過程作了調整。這樣的附加試驗的種類或范圍需要逐案協商。6.4.5試驗項目6.4.5.1外觀檢查檢查所有材料和部件是完好的且安裝正確。6.4.5.2聯結檢查檢查所有主要的載流聯結正確。6.4.5.3均壓回路檢查檢查均壓回路的參數，從而確認施加直流或沖擊波形的電壓時(如果適用),電壓在串聯的子模塊上的分配是正確的。6.4.5.4控制、保護和監測回路檢查檢查組成閥的主要部分的控制、保護和監測回路的功能，諸如IGCT門級驅動電路和任何本地保護或監測回路。6.4.5.5電壓耐受檢查檢驗閥部件能耐受對閥規定的最高電壓。應包括交流-直流試驗電壓和操作沖擊試驗電壓(如果適用)。6.4.5.6局部放電試驗為了檢驗生產正確，買方和賣方應協商哪些部件和組件是設計的關鍵，需要進行適當的局部放電試驗。6.4.5.7開通/關斷檢查檢查每個子模塊中IGCT按照開關命令正確地開通和關斷。6.4.5.8壓力試驗檢查沒有出現冷卻液泄漏(僅適用于液體冷卻的閥)。壓力試驗中施加液壓不應小于設計壓力的1.2倍，試驗持續時間不應低于30min。6.4.5.9緩沖電路元件測量6.4.5.10過電壓保護性觸發單元檢查(適用時)檢查過電壓保護性觸發單元的啟動、關機以及觸發閾值。6.5現場交接試驗按照GB/T37010—2018中6.3的規定執行。7運行維護7.1閥運行規定按照GB/T37010—2018中7.1的規定執行。7.2閥的維護按照GB/T37010—2018中7.2的規定執行。8標志、標簽和隨行文件8.1標志所有閥產品木箱外均應標識出向上、怕雨、堆碼層數極限、嚴禁翻轉、重心、由此吊起、嚴禁叉車和嚴禁踩踏等圖示標志，其標志圖形應符合GB/T191的規定。所有圖示標志應標記應在醒目位置，重心、由此吊起等指示位置的圖示標志應貼在包裝的實際對應位置。收發貨標志應符合GB/T6388的要求。應有銘牌，銘牌宜為不銹鋼材質，至少應包含以下內容：——產品種類；——產品代號；——制造單位名稱；——閥裝配所在地(國家、城鎮);——執行標準編號；——出廠序號；——產品型號；——額定參數；——總質量；8.3隨行文件隨行文件應包括：——產品合格證；———符合GB/T9969要求的產品說明書；——試驗報告；——其他有關資料等。9包裝、運輸和貯存閥產品的包裝要求如下：——閥(閥段或子模塊)包裝應滿足保障閥運輸安全、便于裝卸儲運等基本功能要求；——閥包裝箱應為框架木箱并符合GB/T7284的有關規定，包裝箱呈六面體，符合強度要求，箱體有明顯的吊點或起重底盤；——閥(閥段或子模塊)應與箱體固定牢固，且內部布置緩沖泡沫，防止運輸滑落或移動，防止閥出現損壞、碰撞等現象；——閥包裝應具有防震、防雨、防潮、防銹、防霉、防塵和防靜電等措施，防止閥出現非使用性損壞。閥產品運輸前應包裝完好且為符合包裝要求的完整閥段或子模塊，其運輸應滿足DL/T1071的要求。運輸中應保證閥固定可靠，不應發生各方向的滑動移位。在極端環境條件下(例如雨天、雪天、惡劣路況等)運輸都應保證閥產品的包裝不受損壞、安全、無損傷。9.3貯存閥產品應放在干燥、清潔的庫房內，不應遭受雨雪侵襲。室內不應有酸、堿等易揮發物或腐蝕性氣體。(資料性)采用IGCT的模塊化多電平換流器拓撲結構采用IGCT的模塊化多電平換流器典型拓撲結構見圖A.1。標引序號說明：1——直流極線；5----換流器；2-——子模塊；6——閥組件；3---—換流變壓器；7--—閥；4——橋臂電抗器；8——相單元。注：子模塊常見結構有全橋與半橋，圖中以全橋結構為例示意。圖A.1基于IGCT的模塊化多電平換流器拓撲結構(資料性)緩沖電路的典型設計示例B.1子模塊電壓和電流應力依據GB/T35702.2—2017的附錄A中關于閥的子模塊電壓和電流應力的等效方法，以直流電壓±120kV、容量450MW的IGCT閥設計為例計算子模塊電壓和電流應力。閥橋臂電流直流分量656A,交流分量1187A,橋臂電流有效值1356A,橋臂峰值電流2335A。閥采用6.5kV電壓等級IGCT。子模塊額定工作電壓3kV,最高暫態電壓4kV。子模塊電氣結構如圖B.1所示，可得到子模塊器件均方根電流值如表B.1所示。標引符號說明：C—-直流電容器；R.——箔位電阻器；C.——箱位電容器；D?、D?—-續流二極管。LA——陽極電抗器；D.——箱位二極管；圖B.1子模塊電氣結構圖表B.1器件通流均方根值T?方均根電流T?方均根電流D?方均根電流D?方均根電流選用6.5kV/4000AIGCT器件，通態方均根電流2000A,正向電流上升率耐受能力最大值為5000A/μs。續流二極管選用6.5kV/2000A快恢復二極管，正向平均電流2000A,正向方均根電流3140A,推薦的恢復電流下降率耐受能力最大值為4000A/μs。B.2緩沖電路考慮IGCT與續流二極管的電流變化率限制，將投切過程中功率器件電流變化率di/dt限制為3500A/μs,子模塊額定工作電壓u為3000V,則額定運行時所需的陽極電抗器電感值不小于公式(B.1)計算值0.86μH。若子模塊過流關斷下最大工作電壓達到4000V,則所需的陽極電抗器電感值不小于1.14μH。子模塊陽極電抗器選取1.5μH電感值，其電流有效值大于800A,運行時電壓耐受能力不小于4000V。緩沖電路阻尼系數D見公式(B.2)。D——阻尼系數；LA——陽極電抗器電感值；C,——箱位電容器電容值；R,——箱位電阻器電阻值。緩沖電路阻尼系統決定了陽極電抗器儲能電流向箔位電容器充電的速率。過小的阻尼系數，會導致陽極電抗能量過快地轉移至箱位電容器，造成箱位電容過電壓。過大的阻尼系數，會導致陽極電抗器電流衰減緩慢，影響下一次開通與關斷。因此建議將阻尼系數D設置為1左右，即臨界阻尼狀態。子模塊IGCT器件關斷過程中，假設器件關斷理想，則緩沖電路可進行如圖B.2等效。圖B.2理想關斷過程緩沖電路等效電路緩沖電路為電感器、電容器、電阻器組成的二階電路，可使用計算軟件編寫二階電路計算程序分析電路動態特性。對陽極電抗1.8μH(考慮1.5μH陽極電抗器電感值與0.3μH雜散電感),關斷電流4000A負載電流進行分析計算，以電容電壓uc不超過1500V,電感電流在25μs以內衰減至10A,電容過壓在25μs以內衰減至10V為優化目標，可得到的箔位電容、電阻可行域。可選取箔位電阻器阻值為0.35Ω,箱位電容器電容值為5μF。箱位電容額定直流電壓不小于4000V,非周期浪涌電壓不小于6500V。根據5.12中所述箱位