书 书 书犐犆犛 ２７ ． １２０ 犉 ６０ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３９２２６ — ２０２０ 磁约束聚变大电流变流系统集成测试要求 犚犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊狅狀狋犺犲犻狀狋犲犵狉犪狋犲犱狋犲狊狋犳狅狉犺犻犵犺狆狅狑犲狉犮狅狀狏犲狉狋犲狉狊狔狊狋犲犿狅犳犿犪犵狀犲狋犻犮犮狅狀犳犻狀犲犿犲狀狋犳狌狊犻狅狀 ２０２０  １１  １９ 发布 ２０２１  ０６  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布书 书 书目 　　 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 ３ ………………………………………………………………………………………… ５ 　 测试方法及流程 ５ ………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性附录 ） 　 十二脉波 、 四象限运行变流器单元的结构示意图 １７ …………………………… Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３９２２６ — ２０２０ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由全国核能标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ５８ ） 提出并归口 。 本标准起草单位 ： 中国科学院等离子体物理研究所 、 荣科恒阳整流技术有限公司 、 华中科技大学 。 本标准主要起草人 ： 高格 、 张秀青 、 傅鹏 、 周奇 、 张明 。 Ⅲ 犌犅 ／ 犜 ３９２２６ — ２０２０ 磁约束聚变大电流变流系统集成测试要求 １ 　 范围 本标准规定了磁约束聚变大电流变流系统集成的测试项目 、 测试条件 、 测试方法 ／ 流程及合格判定准则 。 本标准适用于使用晶闸管的大于 １０ｋＡ 的磁约束聚变大电流变流系统的集成测试 。 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 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ 　 电工术语 　 电力电子技术 ＧＢ ／ Ｔ３８５９．１ — ２０１３ 　 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 ／ Ｔ３８５９．３ — ２０１３ 　 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 ／ Ｔ１２３２５ 　 电能质量 　 供电电压偏差 ＧＢ ／ Ｔ１２３２６ 　 电能质量 　 电压波动和闪变 ＧＢ ／ Ｔ１４５４９ 　 电能质量 　 公用电网谐波 ＧＢ ／ Ｔ１５５４３ 　 电能质量 　 三相电压不平衡 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ 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 ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ 中的一些术语和定义 。 ３ ． １ 　 磁约束聚变 　 犿犪犵狀犲狋犻犮犮狅狀犳犻狀犲犿犲狀狋犳狌狊犻狅狀 利用强磁场将高温度和高密度等离子体约束足够长的时间而产生的核聚变反应 。 ３ ． ２ 　 交流 ／ 直流变流器 　 犪．犮． ／ 犱．犮．犮狅狀狏犲狉狋犲狉 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 。 ３ ． ３ 　 半导体变流器 　 狊犲犿犻犮狅狀犱狌犮狋狅狉犮狅狀狏犲狉狋犲狉 使用半导体阀器件的电力电子变流器 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ ， 定义 ５５１１２４２ ］ ３ ． ４ 　 集成测试 　 犻狀狋犲犵狉犪狋犲犱狋犲狊狋 对由半导体变流器 、 整流变压器 、 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 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３９２２６ — ２０２０ ３ ． ５ 　 电流闭环控制 　 犮狌狉狉犲狀狋犮犾狅狊犲犱犾狅狅狆犮狅狀狋狉狅犾 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 ， 对差值电流进行放大 ， 使用放大的结果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 　 狏狅犾狋犪犵犲狊狋犲狆 电压值从一个值跳变到另一个值 。 ３ ． ７ 　 桥臂 　 犫狉犻犱犵犲犪狉犿 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 ． ８ 　 触发 　 狋狉犻犵犵犲狉犻狀犵 使擎住阀器件或由其构成的臂实现开通的控制动作 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ ， 定义 ５５１１６６１ ］ ３ ． ９ 　 触发延迟角 　 狋狉犻犵犵犲狉犱犲犾犪狔犪狀犵犾犲 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 ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ ， 定义 ５５１１６３３ ］ ３ ． １０ 　 换相失败 　 犮狅犿犿狌狋犪狋犻狅狀犳犪犻犾狌狉犲 换相时 ， 电流未能由导电臂转移到后继导电臂的现象 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ ， 定义 ５５１１６５９ ］ ３ ． １１ 　 六脉波 　 狊犻狓狆狌犾狊犲 在一个基本周期内 ， 在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为 ６ 。 ３ ． １２ 　 十二脉波 　 狋狑犲犾狏犲狆狌犾狊犲 在一个基本周期内 ， 在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为 １２ 。 ３ ． １３ 　 半导体开关 　 狊犲犿犻犮狅狀犱狌犮狋狅狉狊狑犻狋犮犺 使用半导体阀器件的电力电子开关 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ ， 定义 ５５１１３０５ ］ ３ ． １４ 　 外旁通 　 犲狓狋犲狉狀犪犾犫狔狆犪狊狊 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 ． １５ 　 单变流器 　 狊犻狀犵犾犲犮狅狀狏犲狉狋犲狉 一种电流型可逆交流 ／ 直流变流器 ， 其直流电流只有一个方向 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ ， 定义 ５５１１２３８ ］ ２ 犌犅 ／ 犜 ３９２２６ — ２０２０ ３ ． １６ 　 四象限变流器 　 犳狅狌狉狇狌犪犱狉犪狀狋犮狅狀狏犲狉狋犲狉 一种交流 ／ 直流变流器或直流变流器 ， 与电流方向和电压方向均可改变相联系 ， 直流功率的流动有两个可能的方向 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ２９００．３３ — ２００４ ， 定义 ５５１１２３６ ］ ３ ． １７ 　 六脉波变流桥 　 狊犻狓狆狌犾狊犲犮狅狀狏犲狉狋犲狉犫狉犻犱犵犲 输出电压为六脉波的三相全控桥式变流器 。 注 ： 此处变流器的定义仅适用于本标准 。 ３ ． １８ 　 电压响应 　 狏狅犾狋犪犵犲狉犲狊狆狅狀狊犲 在外加阶跃电压作用的激励下 ， 变流器输出电压对激励信号的响应 。 ３ ． １９ 　 环流运行 　 犮犻狉犮狌犾犪狋犻狀犵犮狌狉狉犲狀狋狅狆犲狉犪狋犻狅狀 在四象限运行的变流器单元中 ， 一个正向变流桥和一个反向变流桥同时运行 ， 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 ． ２０ 　 单桥运行 　 狊犻狀犵犾犲犫狉犻犱犵犲狅狆犲狉犪狋犻狅狀 在多桥系统中 ， 仅一个变流桥投入运行 ， 其余变流桥被脉冲封锁 。 ３ ． ２１ 　 并联运行 　 狆犪狉犪犾犾犲犾狅狆犲狉犪狋犻狅狀 两个或两个以上变流桥的输出端以并联方式连接 ， 运行时各变流桥等额分担负载电流 。 ３ ． ２２ 　 电流不均衡度 　 犮狌狉狉犲狀狋犻犿犫犪犾犪狀犮犲犳犪犮狋狅狉 两个变流桥并联运行时 ， 输出电流之差的绝对值与输出电流的平均值之比 。 ３ ． ２３ 　 容许偏差 　 狋狅犾犲狉犪狀犮犲 测量值与规定值之间的允许差值与规定值之比 。 ３ ． ２４ 　 均流系数 　 犮狌狉狉犲狀狋狊犺犪狉犻狀犵犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋 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 　 概述 ４ ． １ ． １ 　 测试应在与实际运行条件等效的电气条件下进行 。 如果测试条件不具备 ， 对应的组件和设备应在证实满足规定性能的条件下进行 。 ４ ． １ ． ２ 　 除非另有协议约定 ， 交流供电电压和测试电压应为工频电压 。 ４ ． １ ． ３ 　 变流系统的子系统或其组成部件应在集成前通过符合性测试 。 ４ ． １ ． ４ 　 测试电压 、 测试电流和触发角的容许偏差不超过表 １ 的规定值 。 ４ ． １ ． ５ 　 磁约束聚变大电流变流系统通常采用模块化结构 。 四象限变流系统通常采用十二脉波 、 四象限变流器单元为基本模块 ， 其结构示意图如图 Ａ．１ 所示 。 在四象限变流器单元中 ， 输出电流与参考电流 ３ 犌犅 ／ 犜 ３９２２６ — ２０２０ 方向一致的变流桥为正向变流桥 ， 输出电流与参考电流方向相反的变流桥为反向变流桥 。 表 １ 　 容许偏差 参数 最大容许偏差 电流 ±５％ 直流电压 ±３％ 触发角 ±１° ４ ． ２ 　 测试条件