ГОСТ Р 59032.2-2020 Передача электроэнергии постоянным током высокого напряжения. Руководство по спецификации и проектированию фильтров гармоник на стороне переменного тока. Часть 2. Измерения и проверки на месте эксплуатации

     3.4 Измерительное оборудование

3.4.1 Общий обзор

3.4.1.1 Общие положения

Системные испытания проводятся в областях времени и частоты. Измерения временных характеристик проводят с помощью регистратора аварийных событий (переходных процессов) (РАС) и протокола событий. Измерения в частотной области получают с помощью анализатора гармоник.

3.4.1.2 Регистратор аварийных событий и протокол событий

В настоящее время РАС основан на цифровых технологиях и используется для анализа переходных процессов, в связи с чем избранные входные диапазоны обычно намного превышают номинальные значения. Может потребоваться изменение конфигурации подключения РАС в зависимости от проводимых наладочных испытаний.

Протокол событий создает точные метки времени и поэтому удобен для проверки защитных алгоритмов и согласования результатов измерений с конфигурацией оборудования или системы.

3.4.1.3 Анализатор гармоник

РАС позволяет выполнять анализ гармоник, но его, как правило, нельзя использовать для оценки рабочих характеристик фильтра: он недостаточно чувствителен к высоким частотам.

Для оценки гармонических характеристик преобразователей ПТВН требуется прибор, оснащенный высококачественными формирователями сигнала, аналого-цифровыми преобразователями и фильтрами для предотвращения смешивания сигналов. Измерительная цепь должна иметь достаточно высокое соотношение сигнал-шум (SNR) для обеспечения необходимой точности измерения.

Входные сигналы анализатора должны опрашиваться синхронно для обеспечения возможности оценки симметричных составляющих. Помимо целочисленных гармоник, прибор также должен быть способен анализировать промежуточные гармоники (не кратные основной частоте), которые позволяют установить, что анализатор функционирует правильно, и что измерения проводятся в установившемся состоянии.

Общие требования к анализаторам гармоник в зависимости от применения установлены в ГОСТ 30804.4.7. Гармоники, генерируемые преобразователями ПТВН, как правило, не изменяются в установившемся режиме, особенно если объединенные системы переменного тока являются синхронными, или если линия постоянного тока имеет очень большую длину. Таким образом, следует обращать внимание на требования, касающиеся измерений квазиустановившихся гармоник.

3.4.1.4 Трансформаторы тока и напряжения

Традиционные (индуктивные) трансформаторы тока и напряжения подходят для измерений во временной области. Традиционные трансформаторы тока также подходят для оценки гармонических характеристик, так как их первая резонансная частота обычно лежит выше рассматриваемого диапазона. Емкостные трансформаторы напряжения с этой целью применяться не могут по причине их нелинейности на гармонических частотах. Индуктивные трансформаторы напряжения, как правило, лучше, но перед использованием следует проверить их частотную характеристику и при необходимости внести соответствующие коррективы. Следует учитывать вероятность ошибок при измерениях из-за магнитной связи близко расположенных компонентов с индуктивными трансформаторами напряжения.

Если штатно установленные трансформаторы напряжения оказываются непригодными для измерения гармоник, могут быть рассмотрены следующие альтернативы:

- установить специальные емкостные делители напряжения (делители с плоской амплитудно-частотной характеристикой для широкой полосы частот). С помощью таких устройств, как правило, достигается точность порядка 1%;

- вычислять гармонические напряжения по измерениям силы тока, проходящего через цепь со стабильным импедансом. Хорошим примером является высокочастотный фильтр. Перед началом измерения гармоник должно быть проведено поверочное испытание. Если в техническом задании не указано иное, точность от 5% до 10% в полосе частот от 0 до 3 кГц считается достаточной.

3.4.2 Подача напряжения на фильтры переменного тока

Данные испытания входят в программу испытаний преобразователя. Фильтры переменного тока ставят под напряжение по одному и выдерживают (оставляют под напряжением) около 2 ч. При включении фильтров с помощью РАС регистрируют формы кривых трехфазного тока и напряжения, которые анализируют для оценки эффективности средств контроля переходных процессов. Токи на фильтрах в установившемся режиме должны быть сбалансированы. Изменение напряжения в установившемся режиме рекомендуется использовать для оценки уровня сопротивления короткого замыкания.

3.4.3 Проверка регулятора реактивной мощности

Регулятор реактивной мощности должен быть проверен во всех рабочих режимах, поэтому проверку следует выполнять на разных стадиях наладочных испытаний. Проверку проводят преимущественно с помощью операторского интерфейса, РАС и протокола.

3.4.4 Проверка обмена реактивной мощностью в заданных пределах

Данную проверку проводят для рабочих условий, указанных в техническом задании, например: уровень передаваемой мощности, режим работы (выпрямитель или инвертор), уровни напряжения переменного и постоянного тока, максимальные углы включения. При этом следует использовать наиболее точные трансформаторы тока и напряжения (обычно те, которые применяются для коммерческого учета). Лучшим прибором для данного испытания будет анализатор мощности.

3.4.5 Проверка гармонических характеристик

3.4.5.1 Общие положения

Данные испытания входят в программу проверки рабочих характеристик в установившемся режиме и испытаний на уровни генерации гармоник. Целью является определение различных уровней гармоник для различных рабочих условий, указанных в техническом задании, для подтверждения непревышения указанных уровней при таких условиях и приемлемости показателей в нештатных режимах. Следует учитывать, что условия измерения, вероятнее всего, не будут соответствовать наихудшим условиям, на которые конструктивно рассчитан фильтр.

3.4.5.2 Анализируемые сигналы

Для проверки гармонических характеристик на стороне переменного тока в анализатор гармоник заводят сигналы, показанные на рисунке 1:

- три фазы напряжения шины относительно земли;