ICS 29.180 CCS K 46 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T11075—2023 高压直流输电换流阀用饱和电抗器 Saturable reactor for high voltage direct current (HVDC) converter valve 2023-02-06发布 2023-08-06实施 国家能源局 发布 NB/T11075—2023 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 使用条件 4.1 阀厅内使用条件 4.2 直流电压. 4.3 抗震要求. 4.4特殊使用条件， 5性能 5.1 直流电流· 5.2 电压－时间面积· 5.3 铁心有效截面积 5.4 铁心温度限值· 5.5 不饱和工频电感 5.6 饱和电感.. 5.7 故障电流耐受能力 5.8 绝缘水平 5.9 冷却系统要求 5.10 直流电阻 6结构 6.1 线圈· 6.2 铁心· 6.3 安装方式 6.4 母线·· 6.5 浇注· 6.6 水路· 7试验 7.1 型式试验· 7.2 例行试验· 7.3 试验方法及要求 8损耗 9 铭牌 10 包装、运输和贮存 10.1 包装 10.2 运输 10.3 贮存 NB/T11075—2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由全国高压直流输电设备标准化技术委员会（SAC/TC333）归口。 本文件起草单位：西安西电电力系统有限公司、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、南京南瑞继保电气有限公司、国网 智能电网研究院有限公司、济南西电特种变压器有限公司、武汉大学、国网经济技术研究院有限公司、 国网安徽省电力公司电力科学研究院。 本文件主要起草人：娄彦涛、董妍波、傅闯、周会高、陈晓鹏、黄超、杨晓辉、张雷、高冲、刘磊、 魏伟、刘海东、许钒、杨俊、关伟民、孙勇、李凌飞、杨勇、李宾宾、李明。 II NB/T110752023 高压直流输电换流阀用饱和电抗器 1范围 本文件规定了高压直流输电换流阀用饱和电抗器（以下简称“电抗器”）的使用条件、性能、结构、 试验、损耗、铭牌，以及包装、运输和贮存等。 本文件适用于使用电网换相换流器的高压直流输电晶闸管换流阀用饱和电抗器。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅 该日期对应的版本适用于本文件； 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T311.1—2012 绝缘配合 第1部分：定义、原则和规则 GB/T1094.1—2013 电力变压器 第1部分 总则 GB/T1094.2—2013 电力变压器 第2部分 液浸式变压器的温升 GB/T1094.6—2011 电力变压器 第6部分： 电抗器 GB/T1094.11 2022 电力变压器 第11部分 干式变压器 电工术语 基本术语 GB/T2900.1 GB/T2900.95 电工术语变压器、调压器和电抗器 GB/T13384 机电产 品包装通用技术条件 GB/T16927.1- 2011 高电压试验技术第1部分：一 般定义及试验要求 GB/T20989—2017 高压直流换流站损耗的确定 GB/T20990.1—2020 高压直流输电晶闸管阀第1部分：电气试验 GB/T36559—2018 高压直流输电用晶闸管阀 GB/Z30424高压直流输电晶闸管阀设计导则 JB/T3837变压器类产品型号编制方法 3术语和定义 GB/T2900.95、GB/T2900.1、GB/T1094.2—2013和GB/T1094.6—2011界定的以及下列术语和定义 适用于本文件。 3.1 饱和电抗器saturablereactor 电抗值被专门设计成随运行电压或电流而变化的电抗器。 ［来源：GB/T1094.6—2011，3.2.9] 3.2 温升temperature rise 所考虑部件（部位）的温度（例如：绕组平均温度）与外部冷却介质温度之差。 ［来源：GB/T1094.2—2013，3.3] 3.3 电压一时间面积voltage-timearea 电压对时间的积分，表示为Udt。 1 NB/T11075—2023 3.4 铁心有效截面积effectivecrosssectionofcore 平均每匝线圈分布的电压一时间面积（3.3）所对应的电抗器铁心的有效导磁截面积。 3.5 电感inductance L 对于端子为A和B的电感性二端元件，磁通链除以元件中电流i的商： L = (1) i 式中：的符号取决于该磁通链的时间积分中的A、B两端的电位差；若电流的方向从A到B，则 电流i前取正号，否则取负号。 注：电感不能为负值。 ［来源：GB/T2900.1—2008，3.2.30，有修改］ 3.6 母线busbar 低阻抗导体，可以在其上分开的各点接入若干个电路。 ［来源：GB/T2900.1—2008，3.3.48］ 3.7 [线］匝turn 制作成曲线形的导体，其端点紧靠但并不重合。 ［来源：GB/T2900.1—2008，3.3.72］ 3.8 线圈coil 通常是同轴的一组串联的线匝。 ［来源：GB/T2900.1—2008，3.3.73］ 3.9 绕组 winding 用于共同工作的互连的线匝和/或线圈的组合。 ［来源：GB/T2900.1—2008，3.3.75] 3.10 磁【铁］心 core 器件的一部分，由高磁导率材料构成并用以引导磁通。 ［来源：GB/T2900.1—2008，3.3.117] 4使用条件 4.1 阀厅内使用条件 阀厅内使用条件按GB/T36559一2018，以适用换流阀要求，具体如下： 全封闭户内，微正压（通常不超过50Pa），带通风和空调。 一长期运行温度范围：10℃～50℃。 最高温度：60℃。 最低温度：5℃。 长期运行相对湿度：50%。 2 NB/T11075—2023 最大相对湿度：60%。 爬电比距：14.0mm/kV。 4.2直流电压 电抗器直流电压应适用于换流阀的电压值，按GB/Z30424的规定，具体值由供方和买方确定，如 500kV、630kV、660kV、800kV、1100kV等。 4.3抗震要求 电抗器设计应考虑换流站站址的地震条件。 4.4特殊使用条件 对于超出4.1～4.2的使用条件，具体由供方和买方协商确定。 阀厅海拔超过1000m时应根据GB/T311.1一2012中3.3.2规定的方法对外绝缘强度进行海拔修正。 5性能 5.1直流电流 电抗器直流电流值应与换流阀要求一致，按GB/Z30424的规定，具体值由供方和买方确定，如 1800A、3000A、3200A、5000A、5500A、6250A等。 电抗器的通流能力及过负荷能力应与换流阀保持一致。 5.2电压一时间面积 电抗器的电压-时间面积应结合换流阀在保护性触发或冲击电压应力确定。对电抗器进行冲击试验， 晶闸管在开通瞬间电流处于上升初始阶段，由于饱和电抗器通过其较高的阻抗来限制电流的上升，因此 电流处于平稳状态，当电抗器铁心达到饱和点时，保护电抗器阻抗性最小，电流开始上升。通过电流饱 和点确定时间t，从而得到其电压与时间包络线的面积（图1中阴影面积）。电压一时间面积示意图如 图1所示，其中横轴为时间，用t表示；纵轴为电压、电流，用u、i表示。 u, i^ 图1电压一时间面积示意图 5.3铁心有效截面积 调整绕组匝数，选择适合的铁心有效截面积。电抗器铁心有效截面积（Arec）计算见公式（2）。 [Udt (2) 式中： JUdt—电压-时间面积； 3 NB/T11075—2023 N一绕组匝数； B，——饱和磁通密度。 5.4铁心温度限值 在最严酷的运行工况的前提下，电抗器铁心的温度不宜超过温度限值。 注：温度限值通常由用于硅钢片层间及电抗器本体绝缘的材料的耐温值确定。 5.5不饱和工频电感 在规定交流测试条件下，电抗器的不饱和工频电感应满足设计要求。 5.6饱和电感 饱和电抗器的饱和电感应满足换流阀的设计要求，具体数值由换流阀成套设计厂家确定。 5.7故障电流耐受能力 电抗器应具有与晶闸管换流阀一致的故障电流耐受能力，至少应满足系统研究所要求的故障电流及 持续时间，通常应能承受3个周波的短路故障电流，当有额外要求时，由供方和买方协商确定。 5.8绝缘水平 电抗器应具有相应的绝缘水平，由系统设计、电抗器配置数量和换流阀绝缘耐受水平确定，通过换 流阀的冲击电压耐受试验来验证。具体应符合GB/T1094.11一2022中第11章的规定。 5.9冷却系统要求 电抗器的冷却方式与换流阀相同，相关技术要求与换流阀冷却系统保持一致。 5.10直流电阻 饱和电抗器绕组的电阻性损耗是电抗器损耗的重要部分，线圈直流电阻值与线圈的材料、长度和截 面积等相关。在规定测试条件下，直流电阻（包含绕组与母线）测量值应低于设计限值。 6结构 6.1线圈 根据技术要求，采用单线圈或者双线圈，线圈形状一般采用圆形或者椭圆形结构，线圈匝数根据电 压一时间面积和铁心有效横截面积计算确定，其他结构具体由供方和买方协商确定。 6.2铁心 铁心宜采用超薄冷轧硅钢片绕制而成，端面喷涂耐高温绝缘漆， 6.3安装方式 电抗器宜采用支撑结构件与换流阀阀段串联连接 6.4母线 根据工况中最大连