IEC 61954:1999
(Main)Power electronics for electrical transmission and distribution systems - Testing of thyristor valves for static VAR compensators
Power electronics for electrical transmission and distribution systems - Testing of thyristor valves for static VAR compensators
Defines type, production and optional test on thyristor valves used in thyristor controlled reactots (TCR), Thyristor switched reactor (TSR) and thyristor switched capacitors (TSC) forming part of static VAR compensators (SVC) for power system applications. the requirements of the standard apply both to single valve units (one phase) and to multiple valve units (several phases). Clauses 4 to 7 detail the type tests, clause 8 covers the production tests, clauses 9 and 7 detail optional tests.
Electronique de puissance pour les réseaux électriques de transport et de distribution - Essais des valves à thyristors pour les compensateurs statiques d'énergie réactive
Définit les essais de type, les essais de production et les essais facultatifs de valve à thyristors utilisées dans les bobines d'inductance commandées par thyristors (TCR), les bobines d'inductance commutées par thyristors (TSR) et les condensateurs commutés par thyristors (TSC) qui font partie des compensateurs statiques d'énergie réactive (SVC) pour des applications de système de puissance. Les prescriptions de la présente norme s'appliquent tant aux unités à valve unique (monophasées) qu'aux unités à valves multiples (polyphasées). Les articles 4 à 7 décrivent les essais de type, l'article 8 traite des essais de production, les articles 9 et 10 décrivent les essais facultatifs.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-09
Electronique de puissance pour les réseaux
électriques de transport et de distribution –
Essais des valves à thyristors pour
les compensateurs statiques d'énergie réactive
Power electronics for electrical transmission
and distribution systems –
Testing of thyristor valves for
static VAR compensators
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61954:1999
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Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
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constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
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mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
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Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
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• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement (On-line catalogue)*
(Catalogue en ligne)*
• Bulletin de la CEI
• IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI*
Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé
as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques
Terminology, graphical and letter
et littéraux
symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur
For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro-
IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI).
(IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux
For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le
approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à
referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles
be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617:
compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas.
Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.
* See web site address on title page.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-09
Electronique de puissance pour les réseaux
électriques de transport et de distribution –
Essais des valves à thyristors pour
les compensateurs statiques d'énergie réactive
Power electronics for electrical transmission
and distribution systems –
Testing of thyristor valves for
static VAR compensators
IEC 1999 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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– 2 – 61954 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 6
Articles
1 Domaine d'application . 8
2 Références normatives. 8
3 Définitions. 8
4 Prescriptions générales pour les essais de type et les essais facultatifs. 12
4.1 Résumé des essais. 12
4.2 Objectifs des essais . 14
4.2.1 Essais diélectriques . 14
4.2.2 Essais opérationnels . 14
4.2.3 Essais de perturbations électromagnétiques . 16
4.2.4 Essais de production . 16
4.2.5 Essais facultatifs . 16
4.3 Instructions pour l'exécution des essais de type et des essais facultatifs. 16
4.4 Conditions d'essai . 18
4.4.1 Généralités . 18
4.4.2 Température de la valve au cours des essais . 20
4.4.3 Niveaux de thyristors redondants. 20
4.5 Défaillances de composants admissibles au cours des essais de type . 20
4.6 Documentation des résultats d'essai. 22
4.6.1 Rapports d'essai à émettre. 22
4.6.2 Contenu d'un rapport d'essai de type . 22
5 Essais de type des valves TCR et TSR. 22
5.1 Essais diélectriques entre bornes de valve et terre . 22
5.1.1 Essai en courant alternatif . 24
5.1.2 Essai de tension de choc de foudre . 24
5.2 Essais diélectriques entre valves (UVM uniquement) . 26
5.2.1 Essai en courant alternatif . 26
5.2.2 Essai de tension de choc de foudre . 28
5.3 Essais diélectriques entre bornes de valve . 28
5.3.1 Essai en courant alternatif . 28
5.3.2 Essai de tension de choc de manœuvre. 32
5.4 Essais opérationnels . 36
5.4.1 Essai d'extinction et d'allumage périodique . 36
5.4.2 Essai de tension minimale en courant alternatif . 38
5.4.3 Essai d'échauffement . 40
6 Essais de type des valves TSC. 40
6.1 Essais diélectriques entre bornes de valve et terre . 40
6.1.1 Essai en courant alternatif/continu. 40
6.1.2 Essai de tension de choc de foudre . 46
6.2 Essais diélectriques entre valves (pour UVM uniquement) . 46
6.2.1 Essai en courant alternatif/continu. 46
6.2.2 Essai de tension de choc de foudre . 52
61954 IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 7
Clause
1 Scope . 9
2 Normative references . 9
3 Definitions. 9
4 General requirements for type and optional tests . 13
4.1 Summary of tests . 13
4.2 Objectives of tests . 15
4.2.1 Dielectric tests . 15
4.2.2 Operational tests . 15
4.2.3 Electromagnetic interference tests. 17
4.2.4 Production tests . 17
4.2.5 Optional tests. 17
4.3 Guidelines for the performance of type and optional tests . 17
4.4 Test conditions. 19
4.4.1 General. 19
4.4.2 Valve temperature at testing. 21
4.4.3 Redundant thyristor levels . 21
4.5 Permissible component failures during type testing. 21
4.6 Documentation of test results . 23
4.6.1 Test reports to be issued. 23
4.6.2 Contents of a type test report . 23
5 Type tests on TCR and TSR valves . 23
5.1 Dielectric tests between valve terminals and earth. 23
5.1.1 AC test. 25
5.1.2 Lightning impulse test. 25
5.2 Dielectric tests between valves (MVU only). 27
5.2.1 AC test. 27
5.2.2 Lightning impulse test. 29
5.3 Dielectric tests between valve terminals . 29
5.3.1 AC test. 29
5.3.2 Switching impulse test . 33
5.4 Operational tests. 37
5.4.1 Periodic firing and extinction test . 37
5.4.2 Minimum a.c. voltage test. 39
5.4.3 Temperature rise test . 41
6 Type tests on TSC valves. 41
6.1 Dielectric tests between valve terminals and earth. 41
6.1.1 AC-DC test. 41
6.1.2 Lightning impulse test. 47
6.2 Dielectric tests between valves (for MVU only). 47
6.2.1 AC-DC test. 47
6.2.2 Lightning impulse test. 53
– 4 – 61954 © CEI:1999
Articles Pages
6.3 Essais diélectriques entre bornes de valve . 52
6.3.1 Essai en courant alternatif/continu. 52
6.3.2 Essai de tension de choc de manœuvre. 56
6.4 Essais opérationnels . 60
6.4.1 Essais de surintensité . 60
6.4.2 Essai de tension alternative minimale . 62
6.4.3 Essai d'échauffement . 64
7 Essais de perturbations électromagnétiques . 64
7.1 Objectifs . 64
7.2 Procédures d'essai. 64
7.2.1 Essai de tension de choc de manœuvre. 66
7.2.2 Essai d'allumage non périodique . 66
8 Essais de production . 66
8.1 Contrôle visuel . 66
8.2 Contrôle des connexions . 68
8.3 Contrôle du circuit diviseur/amortisseur des potentiels. 68
8.4 Contrôle de la tenue en tension . 68
8.5 Contrôle des auxiliaires . 68
8.6 Contrôle de l'allumage. 68
8.7 Essai de pression du circuit de refroidissement . 68
9 Essais facultatifs sur valves TCR et TSR. 68
9.1 Essai de surintensité . 68
9.1.1 Surintensité avec blocage résultant . 68
9.1.2 Surintensité sans blocage. 70
9.2 Transitoire de tension positive pendant l'essai de rétablissement. 72
9.2.1 Objectifs . 72
9.2.2 Valeurs d'essai et formes d'onde . 72
9.2.3 Procédures d'essai. 72
9.3 Essai d'allumage non périodique . 72
9.3.1 Objectifs . 72
9.3.2 Valeurs d'essai et formes d'onde . 72
9.3.3 Procédures d'essai. 76
10 Essais facultatifs sur valves TSC. 76
10.1 Transitoire de tension positive pendant l'essai de rétablissement. 76
10.1.1 Objectif de l'essai. 76
10.1.2 Valeurs d'essai et formes d'onde . 76
10.1.3 Procédures d'essai. 78
10.2 Essai d'allumage non périodique . 78
10.2.1 Objectifs . 78
10.2.2 Valeurs d'essai et formes d'onde . 78
10.2.3 Procédures d'essai. 80
Figure 1 – Branche TSC . 82
Figure 2 – Surintensité à une boucle . 82
Figure 3 – Surintensité à deux boucles . 84
Tableau 1 – Liste des essais de type et des essais facultatifs . 12
61954 IEC:1999 – 5 –
Clause Page
6.3 Dielectric tests between valve terminals . 53
6.3.1 AC-DC test. 53
6.3.2 Switching impulse test. 57
6.4 Operational tests. 61
6.4.1 Overcurrent tests . 61
6.4.2 Minimum a.c. voltage test. 63
6.4.3 Temperature rise test . 65
7 Electromagnetic interference tests. 65
7.1 Objectives. 65
7.2 Test procedures . 65
7.2.1 Switching impulse test. 67
7.2.2 Non-periodic firing test . 67
8 Production tests . 6 7
8.1 Visual inspection . 67
8.2 Connection check. 69
8.3 Voltage-dividing/damping circuit check . 69
8.4 Voltage withstand check. 69
8.5 Check of auxiliaries. 69
8.6 Firing check . 69
8.7 Cooling system pressure test . 69
9 Optional tests on TCR and TSR valves . 69
9.1 Overcurrent test . 69
9.1.1 Overcurrent with subsequent blocking . 69
9.1.2 Overcurrent without blocking . 71
9.2 Positive voltage transient during recovery test . 73
9.2.1 Objectives . 73
9.2.2 Test values and waveshapes. 73
9.2.3 Test procedures . 73
9.3 Non-periodic firing test . 73
9.3.1 Objectives . 73
9.3.2 Test values and waveshapes. 73
9.3.3 Test procedures . 77
10 Optional tests on TSC valves. 77
10.1 Positive voltage transient during recovery test . 77
10.1.1 Test objective. 77
10.1.2 Test values and waveshapes. 77
10.1.3 Test procedures . 79
10.2 Non-periodic firing test . 79
10.2.1 Objectives . 79
10.2.2 Test values and waveshapes. 79
10.2.3 Test procedures . 81
Figure 1 – TSC branch. 83
Figure 2 – One-loop overcurrent . 83
Figure 3 – Two-loop overcurrent . 85
Table 1 – List of type tests and operational tests. 13
– 6 – 61954 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
_______________
ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE POUR LES RÉSEAUX
ÉLECTRIQUES DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION –
ESSAIS DES VALVES À THYRISTORS POUR
LES COMPENSATEURS STATIQUES D'ÉNERGIE RÉACTIVE
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61954 a été établie par le sous-comité 22F: Electronique de
puissance pour les réseaux électriques de transport et de distribution, du comité d’études 22
de la CEI: Electronique de puissance.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
22F/57/FDIS 22F/60/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Le contenu du corrigendum de novembre 1999 a été pris en considération dans cet
exemplaire.
Le comité a décidé que cette publication reste valable jusqu'en 2008. A cette date, selon
décision préalable du comité, la publication sera
•
reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée; ou
• amendée.
61954 IEC:1999 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
POWER ELECTRONICS FOR ELECTRICAL TRANSMISSION
AND DISTRIBUTION SYSTEMS –
TESTING OF THYRISTOR VALVES
FOR STATIC VAR COMPENSATORS
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61954 has been prepared by subcommittee 22F: Power electronics
for electrical transmission and distribution systems, of IEC technical committee 22: Power
electronics.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
22F/57/FDIS 22F/60/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
The contents of the corrigendum of November 1999 have been included in this copy.
The committee has decided that this publication remains valid until 2008. At this date, in
acordance with the committee's decision, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition; or
•
amended.
– 8 – 61954 © CEI:1999
ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE POUR LES RÉSEAUX
ÉLECTRIQUES DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION –
ESSAIS DES VALVES À THYRISTORS POUR
LES COMPENSATEURS STATIQUES D'ÉNERGIE RÉACTIVE
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale définit les essais de type, les essais de production et les
essais facultatifs de valves à thyristors utilisées dans les bobines d'inductance commandées
par thyristors (TCR), les bobines d'inductance commutées par thyristors (TSR) et les
condensateurs commutés par thyristors (TSC) qui font partie des compensateurs statiques
d'énergie réactive (SVC) pour des applications de système de puissance. Les prescriptions de
la présente norme s'appliquent tant aux unités à valve unique (monophasées) qu'aux unités à
valves multiples (polyphasées).
Les articles 4 à 7 décrivent, de manière détaillée, les essais de type, c'est-à-dire les essais
effectués pour s'assurer que la conception des valves satisfait aux prescriptions spécifiées.
L'article 8 traite des essais de production, c'est-à-dire les essais effectués pour vérifier la
conformité de la fabrication. Les articles 9 et 10 décrivent, de manière détaillée, des essais
facultatifs, c'est-à-dire des essais supplémentaires aux essais de type et de production.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la CEI 61954. Pour les références
datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas.
Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la CEI 61954 sont invitées à
rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs
indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document normatif en
référence s’applique. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur.
CEI 60060 (toutes les parties), Techniques des essais à haute tension
CEI 60060-1, Techniques des essais à haute tension – Première partie: Définitions et
prescriptions générales relatives aux essais
CEI 60060-2, Techniques des essais à haute tension – Partie 2: Systèmes de mesure
CEI 60071 (toutes les parties), Coordination de l'isolement
CEI 60071-1:1993, Coordination de l'isolement – Partie 1: Définitions, principes et règles
CEI 60270, Mesure des décharges partielles
CEI 60700-1:1998, Valves à thyristors pour le transport d'énergie en courant continu à haute
tension (CCHT) – Partie 1: Essais électriques
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent:
61954 IEC:1999 – 9 –
POWER ELECTRONICS FOR ELECTRICAL TRANSMISSION
AND DISTRIBUTION SYSTEMS –
TESTING OF THYRISTOR VALVES
FOR STATIC VAR COMPENSATORS
1 Scope
This International Standard defines type, production and optional tests on thyristor valves used
in thyristor controlled reactors (TCR), thyristor switched reactors (TSR) and thyristor switched
capacitors (TSC) forming part of static VAR compensators (SVC) for power system
applications. The requirements of the standard apply both to single valve units (one phase) and
to multiple valve units (several phases).
Clauses 4 to 7 detail the type tests, i.e. tests which are carried out to verify that the valve
design meets the requirements specified. Clause 8 covers the production tests, i.e. tests which
are carried out to verify proper manufacturing. Clauses 9 and 10 detail optional tests, i.e. tests
additional to the type and production tests.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of IEC 61954. For dated references, subsequent amendments to, or
revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements based on
IEC 61954 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of
the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition of the
normative document referred to applies. Members of IEC and ISO maintain registers of
currently valid International Standards.
IEC 60060 (all parts), High-voltage test techniques
IEC 60060-1, High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test requirements
IEC 60060-2, High-voltage test techniques – Part 2: Measuring systems
IEC 60071 (all parts), Insulation co-ordination
IEC 60071-1:1993, Insulation co-ordination – Part 1: Definitions, principles and rules
IEC 60270, Partial discharge measurements
IEC 60700-1:1998, Thyristor valves for high-voltage direct current (HVDC) power transmission –
Part 1: Electrical testing
3 Definitions
For the purpose of this International Standard, the following definitions apply:
– 10 – 61954 © CEI:1999
3.1
niveau de thyristor
plus petit ensemble constitué d'une paire de thyristors bidirectionnelle, de leurs auxiliaires
directs pour allumage et protection ainsi que des composants diviseurs/amortisseurs de
tension. Le niveau de thyristor peut comprendre des thyristors montés en parallèle pour
chaque direction
3.2
chaîne de thyristors (séries)
thyristors montés en série constituant une section unidirectionnelle d’une valve à thyristors
3.3
bobine d'inductance de valve
bobine d'inductance intégrée à un certain nombre de valves pour limiter les contraintes. Pour
les besoins des essais, la bobine est considérée comme une partie intégrante de la valve
3.4
section de valve
un certain nombre de niveaux de thyristors montés en série, ainsi que des bobines d'induc-
tance de valves réparties (éventuellement) ayant les mêmes caractéristiques électriques que la
valve équipée mais disposant uniquement d'une partie de la capacité de blocage à pleine
tension de la valve et qui peuvent être utilisés pour des essais
3.5
valve à thyristor
ensemble combiné électriquement et mécaniquement de niveaux de thyristors, muni de toutes
les connexions, composants auxiliaires et structures mécaniques nécessaires, qui peut être
monté en série avec chaque phase de la bobine d'inductance ou du condensateur d'un
compensateur statique d'énergie réactive (SVC)
3.6
structure de valve
structure physique qui isole les valves du niveau approprié au-dessus du potentiel de mise à la
terre et les unes par rapport aux autres
3.7
électronique de base de la valve (EBV)
unité électronique, au potentiel de mise à la terre, qui constitue l'interface entre les systèmes
de commande du SVC et les valves pour tous les processus d'envoi d'informations d'allumage
aux valves et de réception d'informations de contrôle et commande issues des valves
3.8
unité de valve multiple (UVM)
ensemble de plusieurs valves dans la même structure physique qui ne peut être séparé pour
les essais (par exemple des valves triphasées)
3.9
niveaux de thyristors redondants
niveaux de thyristors dans la valve à thyristors qui peuvent être court-circuités tout en
continuant à satisfaire à la qualité d'essais de type de la valve
3.10
protection contre les tensions de retournement (VBO)
moyen de protéger les thyristors contre les surtensions en les amorçant à une tension pré-
déterminée
61954 IEC:1999 – 11 –
3.1
thyristor level
smallest assembly, consisting of a bi-directional pair of thyristors, their immediate auxiliaries
for firing and protection and voltage dividing/damping components. The thyristor level can
include parallel connected thyristors for each direction
3.2
thyristor (series) string
series connected thyristors forming one direction of a thyristor valve
3.3
valve reactor
reactor incorporated within some valves for limitation of stresses. For testing purposes it is
considered an integral part of the valve
3.4
valve section
number of series-connected thyristor levels, together with distributed valve reactors (if any),
which exhibit the same electrical properties as the complete valve but only a portion of the full
voltage blocking capability of the valve, and that can be used for tests
3.5
thyristor valve
electrically and mechanically combined assembly of thyristor levels, complete with all
connections, auxiliary components and mechanical structures, which can be connected in
series with each phase of the reactor or capacitor of a SVC
3.6
valve structure
physical structure which insulates the valves to the appropriate level above earth potential and
from each other
3.7
valve base electronics (VBE)
electronic unit at earth potential which is the interface between the SVC control system and the
valves for all tasks concerning delivery of information to the valves for firing and of receiving
information from the valves for control and monitoring
3.8
multiple valve unit (MVU)
assembly of several valves in the same physical structure which cannot be separated for test
purposes (e.g. three-phase valves)
3.9
redundant thyristor levels
thyristor levels in the thyristor valve which may be short-circuited while the specified type test
performance of the valve is still met
3.10
voltage breakover (VBO) protection
means of protecting the thyristors from excessive voltage by firing them at a predetermined
voltage
– 12 – 61954 © CEI:1999
4 Prescriptions générales pour les essais de type et les essais facultatifs
4.1 Résumé des essais
Le tableau ci-dessous fournit une liste des essais de type prescrits dans les articles et
paragraphes ci-après.
Tableau 1 – Liste des essais de type et des essais facultatifs
Essai Article ou paragraphe Objet soumis à l'essai
TCR/TSR TSC
Essais diélectriques entre bornes de valve et terre
Essai en courant alternatif 5.1.1 Valve
Essai en courant alternatif/continu 6.1.1 Valve
Essai de tension de choc de foudre 5.1.2 6.1.2 Valve
Essais diélectriques entre valves (UVM uniquement)
Essai en courant alternatif 5.2.1 UVM
Essai en courant alternatif/continu 6.2.1 UVM
Essai de tension de choc de foudre 5.2.2 6.2.2 UVM
Essais diélectriques entre bornes de valves
Essai en courant alternatif 5.3.1 Valve
Essai en courant alternatif/continu 6.3.1 Valve
Essai de tension de choc de manœuvre 5.3.2 6.3.2 Valve
Essais opérationnels
Essai d'allumage et d'extinction périodique 5.4.1 Valve ou section de valve
Essai de surintensité 6.4.1 Valve ou section de valve
Essai de tension alternative minimale 5.4.2 6.4.2 Valve ou section de valve
Essai d'échauffement 5.4.3 6.4.3 Valve ou section de valve
Essais de perturbations électromagnétiques
Essai de tension de choc de manœuvre 7.2.1 7.2.1 Valve
Essai d'allumage non périodique 7.2.2 7.2.2 Valve
Essais de production
Contrôle visuel 8.1 8.1
Contrôle des connexions 8.2 8.2
Contrôle du circuit de répartition des potentiels 8.3 8.3
Contrôle de la tenue en tension 8.4 8.4
Contrôle des auxiliaires 8.5 8.5
Contrôle de l'allumage 8.6 8.6
Essai de pression du circuit de refroidissement 8.7 8.7
Essais facultatifs
Essai de surintensité 9.1 Valve ou section de valve
Transitoire de tension positive au cours de l'essai de 9.2 10.1 Valve ou section de valve
rétablissement
Essai d'allumage non périodique 9.3 10.2 Valve
61954 IEC:1999 – 13 –
4 General requirements for type and optional tests
4.1 Summary of tests
The table below lists the type tests given in the following clauses and subclauses.
Table 1 – List of type tests and optional tests
Test Clause or subclause Test object
TCR/TSR TSC
Dielectric tests between valve terminals and earth
AC test 5.1.1 Valve
AC-DC test 6.1.1 Valve
Lightning impulse test 5.1.2 6.1.2 Valve
Dielectric tests between valves (MVU only)
AC test 5.2.1 MVU
AC-DC test 6.2.1 MVU
Lightning impulse test 5.2.2 6.2.2 MVU
Dielectric tests between valve terminals
AC test 5.3.1 Valve
AC-DC test 6.3.1 Valve
Switching impulse test 5.3.2 6.3.2 Valve
Operational tests
Periodic firing and extinction test 5.4.1 Valve or valve section
Overcurrent test 6.4.1 Valve or valve section
Minimum a.c. voltage test 5.4.2 6.4.2 Valve or valve section
Temperature rise test 5.4.3 6.4.3 Valve or valve section
Electromagnetic interference tests
Switching impulse test 7.2.1 7.2.1 Valve
Non-periodic firing test 7.2.2 7.2.2 Valve
Production tests
Visual inspection 8.1 8.1
Connection check 8.2 8.2
Voltage dividing/damping circuit check 8.3 8.3
Voltage withstand check 8.4 8.4
Check of auxiliaries 8.5 8.5
Firing check 8.6 8.6
Cooling system pressure test 8.7 8.7
Optional tests
Overcurrent test 9.1 Valve or valve section
Positive voltage transient du
...
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2003-03
Edition 1:1999 consolidée par l'amendement 1:2003
Edition 1:1999 consolidated with amendment 1:2003
Electronique de puissance pour les réseaux
électriques de transport et de distribution –
Essais des valves à thyristors pour
les compensateurs statiques d'énergie réactive
Power electronics for electrical transmission
and distribution systems –
Testing of thyristor valves for
static VAR compensators
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61954:1999+A1:2003
Numérotation des publications Publication numbering
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sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
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nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
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INTERNATIONALE IEC
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Edition 1.1
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Edition 1:1999 consolidée par l'amendement 1:2003
Edition 1:1999 consolidated with amendment 1:2003
Electronique de puissance pour les réseaux
électriques de transport et de distribution –
Essais des valves à thyristors pour
les compensateurs statiques d'énergie réactive
Power electronics for electrical transmission
and distribution systems –
Testing of thyristor valves for
static VAR compensators
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– 2 – 61954 © CEI:1999+A1:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 6
1 Domaine d'application . 8
2 Références normatives . 8
3 Définitions. 8
4 Prescriptions générales pour les essais de type, de production et les essais facultatifs.12
4.1 Résumé des essais.12
4.2 Objectifs des essais.14
4.2.1 Essais diélectriques .14
4.2.2 Essais opérationnels .14
4.2.3 Essais de perturbations électromagnétiques.16
4.2.4 Essais de production.16
4.2.5 Essais facultatifs .16
4.3 Instructions pour l'exécution des essais de type et des essais facultatifs .16
4.4 Conditions d'essai.18
4.4.1 Généralités .18
4.4.2 Température de la valve au cours des essais .20
4.4.3 Niveaux de thyristors redondants.20
4.5 Défaillances de composants admissibles au cours des essais de type .22
4.6 Documentation des résultats d'essai .22
4.6.1 Rapports d'essai à émettre.22
4.6.2 Contenu d'un rapport d'essai de type.22
5 Essais de type des valves TCR et TSR.24
5.1 Essais diélectriques entre bornes de valve et terre .24
5.1.1 Essai en courant alternatif.24
5.1.2 Essai de tension de choc de foudre .26
5.2 Essais diélectriques entre valves (UVM uniquement) .26
5.2.1 Essai en courant alternatif.26
5.2.2 Essai de tension de choc de foudre .28
5.3 Essais diélectriques entre bornes de valve .28
5.3.1 Essai en courant alternatif.28
5.3.2 Essai de tension de choc de manœuvre .32
5.4 Essais opérationnels .36
5.4.1 Essai d'extinction et d'allumage périodique.36
5.4.2 Essai de tension minimale en courant alternatif .38
5.4.3 Essai d'échauffement .40
6 Essais de type des valves TSC.40
6.1 Essais diélectriques entre bornes de valve et terre .40
6.1.1 Essai en courant alternatif/continu.40
6.1.2 Essai de tension de choc de foudre .46
6.2 Essais diélectriques entre valves (pour UVM uniquement) .46
6.2.1 Essai en courant alternatif/continu.46
6.2.2 Essai de tension de choc de foudre .52
61954 © IEC:1999+A1:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 7
1 Scope . 9
2 Normative references. 9
3 Definitions. 9
4 General requirement for type, production and optional tests.13
4.1 Summary of tests.13
4.2 Objectives of tests .15
4.2.1 Dielectric tests .15
4.2.2 Operational tests.15
4.2.3 Electromagnetic interference tests.17
4.2.4 Production tests .17
4.2.5 Optional tests.17
4.3 Guidelines for the performance of type and optional tests .17
4.4 Test conditions .19
4.4.1 General.19
4.4.2 Valve temperature at testing.21
4.4.3 Redundant thyristor levels .21
4.5 Permissible component failures during type testing.23
4.6 Documentation of test results.23
4.6.1 Test reports to be issued.23
4.6.2 Contents of a type test report .23
5 Type tests on TCR and TSR valves .25
5.1 Dielectric tests between valve terminals and earth.25
5.1.1 AC test.25
5.1.2 Lightning impulse test .27
5.2 Dielectric tests between valves (MVU only).27
5.2.1 AC test.27
5.2.2 Lightning impulse test .29
5.3 Dielectric tests between valve terminals .29
5.3.1 AC test.29
5.3.2 Switching impulse test.33
5.4 Operational tests.37
5.4.1 Periodic firing and extinction test.37
5.4.2 Minimum a.c. voltage test.39
5.4.3 Temperature rise test .41
6 Type tests on TSC valves.41
6.1 Dielectric tests between valve terminals and earth.41
6.1.1 AC-DC test.41
6.1.2 Lightning impulse test .47
6.2 Dielectric tests between valves (for MVU only) .47
6.2.1 AC-DC test.47
6.2.2 Lightning impulse test .53
– 4 – 61954 © CEI:1999+A1:2003
6.3 Essais diélectriques entre bornes de valve .52
6.3.1 Essai en courant alternatif/continu.52
6.3.2 Essai de tension de choc de manœuvre .58
6.4 Essais opérationnels .60
6.4.1 Essais de surintensité .60
6.4.2 Essai de tension alternative minimale.62
6.4.3 Essai d'échauffement .64
7 Essais de perturbations électromagnétiques.64
7.1 Objectifs .64
7.2 Procédures d'essai .66
7.2.1 Essai de tension de choc de manœuvre .66
7.2.2 Essai d'allumage non périodique .66
8 Essais de production.66
8.1 Contrôle visuel.66
8.2 Contrôle des connexions.68
8.3 Contrôle du circuit diviseur/amortisseur des potentiels.68
8.4 Contrôle de la tenue en tension.68
8.5 Contrôle des auxiliaires.68
8.6 Contrôle de l'allumage .68
8.7 Essai de pression du circuit de refroidissement .68
9 Essais facultatifs sur valves TCR et TSR.68
9.1 Essai de surintensité.68
9.1.1 Surintensité avec blocage résultant .68
9.1.2 Surintensité sans blocage .70
9.2 Transitoire de tension positive pendant l'essai de rétablissement.72
9.2.1 Objectifs .72
9.2.2 Valeurs d'essai et formes d'onde .72
9.2.3 Procédures d'essai.72
9.3 Essai d'allumage non périodique .72
9.3.1 Objectifs .72
9.3.2 Valeurs d'essai et formes d'onde .74
9.3.3 Procédures d'essai.76
10 Essais facultatifs sur valves TSC.76
10.1 Transitoire de tension positive pendant l'essai de rétablissement.76
10.1.1 Objectif de l'essai.76
10.1.2 Valeurs d'essai et formes d'onde .76
10.1.3 Procédures d'essai.78
10.2 Essai d'allumage non périodique .78
10.2.1 Objectifs .78
10.2.2 Valeurs d'essai et formes d'onde .78
10.2.3 Procédures d'essai.80
Figure 1 – Branche TSC .82
Figure 2 – Surintensité à une boucle.82
Figure 3 – Surintensité à deux boucles .84
Tableau 1 – Liste des essais .12
61954 © IEC:1999+A1:2003 – 5 –
6.3 Dielectric tests between valve terminals .53
6.3.1 AC-DC test.53
6.3.2 Switching impulse test.59
6.4 Operational tests.61
6.4.1 Overcurrent tests .61
6.4.2 Minimum a.c. voltage test.63
6.4.3 Temperature rise test .65
7 Electromagnetic interference tests .65
7.1 Objectives.65
7.2 Test procedures.67
7.2.1 Switching impulse test.67
7.2.2 Non-periodic firing test .67
8 Production tests .67
8.1 Visual inspection.67
8.2 Connection check .69
8.3 Voltage-dividing/damping circuit check .69
8.4 Voltage withstand check.69
8.5 Check of auxiliaries.69
8.6 Firing check .69
8.7 Cooling system pressure test .69
9 Optional tests on TCR and TSR valves.69
9.1 Overcurrent test.69
9.1.1 Overcurrent with subsequent blocking .69
9.1.2 Overcurrent without blocking .71
9.2 Positive voltage transient during recovery test .73
9.2.1 Objectives.73
9.2.2 Test values and waveshapes.73
9.2.3 Test procedures .73
9.3 Non-periodic firing test .73
9.3.1 Objectives.73
9.3.2 Test values and waveshapes.75
9.3.3 Test procedures .77
10 Optional tests on TSC valves .77
10.1 Positive voltage transient during recovery test .77
10.1.1 Test objective .77
10.1.2 Test values and waveshapes.77
10.1.3 Test procedures .79
10.2 Non-periodic firing test .79
10.2.1 Objectives.79
10.2.2 Test values and waveshapes.79
10.2.3 Test procedures .81
Figure 1 – TSC branch .83
Figure 2 – One-loop overcurrent .83
Figure 3 – Two-loop overcurrent .85
Table 1 – List of tests .13
– 6 – 61954 © CEI:1999+A1:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE POUR LES RÉSEAUX
ÉLECTRIQUES DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION –
ESSAIS DES VALVES À THYRISTORS POUR
LES COMPENSATEURS STATIQUES D'ÉNERGIE RÉACTIVE
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61954 a été établie par le sous-comité 22F: Electronique de
puissance pour les réseaux électriques de transport et de distribution, du comité d’études 22
de la CEI: Electronique de puissance.
La présente version consolidée de la CEI 61954 comprend la première édition (1999)
[documents 22F/57/FDIS et 22F/60/RVD] et son amendement 1 (2003) [documents
22F/82/FDIS et 22F/86/RVD] et son corrigendum de décembre 1999.
Le contenu technique de cette version consolidée est donc identique à celui de l'édition de
base et à son amendement; cette version a été préparée par commodité pour l'utilisateur.
Elle porte le numéro d'édition 1.1.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par
l’amendement 1.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de son amendement ne sera
pas modifié avant 2007. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
61954 © IEC:1999+A1:2003 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
POWER ELECTRONICS FOR ELECTRICAL TRANSMISSION
AND DISTRIBUTION SYSTEMS –
TESTING OF THYRISTOR VALVES FOR
STATIC VAR COMPENSATORS
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61954 has been prepared by subcommittee 22F: Power electronics
for electrical transmission and distribution systems, of IEC technical committee 22: Power
electronics.
This consolidated version of IEC 61954 consists of the first edition (1999) [documents
22F/57/FDIS and 22F/60/RVD] and its amendment 1 (2003) [documents 22F/82/FDIS and
22F/86/RVD] and the corrigendum of December 1999.
The technical content is therefore identical to the base edition and its amendment and has
been prepared for user convenience.
It bears the edition number 1.1.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendment will
remain unchanged until 2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 8 – 61954 © CEI:1999+A1:2003
ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE POUR LES RÉSEAUX
ÉLECTRIQUES DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION –
ESSAIS DES VALVES À THYRISTORS POUR
LES COMPENSATEURS STATIQUES D'ÉNERGIE RÉACTIVE
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale définit les essais de type, les essais de production et les
essais facultatifs des valves à thyristors utilisées dans les bobines d'inductance commandées
par thyristors (TCR), les bobines d'inductance commutées par thyristors (TSR) et les conden-
sateurs commutés par thyristors (TSC) qui font partie des compensateurs statiques d'énergie
réactive (SVC) pour des applications de système de puissance. Les prescriptions de la
présente norme s'appliquent tant aux unités à valve unique (monophasées) qu'aux unités à
valves multiples (polyphasées).
Les articles 4 à 7 décrivent, de manière détaillée, les essais de type, c'est-à-dire les essais
effectués pour s'assurer que la conception des valves satisfait aux prescriptions spécifiées.
L'article 8 traite des essais de production, c'est-à-dire les essais effectués pour vérifier la
conformité de la fabrication. Les articles 9 et 10 décrivent, de manière détaillée, des essais
facultatifs, c'est-à-dire des essais supplémentaires aux essais de type et de production.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60060 (toutes les parties), Techniques des essais à haute tension
CEI 60060-1, Techniques des essais à haute tension – Première partie: Définitions et pres-
criptions générales relatives aux essais
CEI 60060-2, Techniques des essais à haute tension – Partie 2: Systèmes de mesure
CEI 60071 (toutes les parties), Coordination de l'isolement
CEI 60071-1:1993, Coordination de l'isolement – Partie 1: Définitions, principes et règles
CEI 60270, Mesure des décharges partielles
CEI 60700-1:1998, Valves à thyristors pour le transport d'énergie en courant continu à haute
tension (CCHT) – Partie 1: Essais électriques
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent:
3.1
niveau de thyristor
partie d’une valve à thyristor constituée d’un thyristor ou des thyristors montés en parallèle ou
antiparallèle avec leurs composants auxiliaires directs et un réacteur, s’il y en a
61954 © IEC:1999+A1:2003 – 9 –
POWER ELECTRONICS FOR ELECTRICAL TRANSMISSION
AND DISTRIBUTION SYSTEMS –
TESTING OF THYRISTOR VALVES FOR
STATIC VAR COMPENSATORS
1 Scope
This International Standard defines type, production and optional tests on thyristor valves used
in thyristor controlled reactors (TCR), thyristor switched reactors (TSR) and thyristor switched
capacitors (TSC) forming part of static VAR compensators (SVC) for power system
applications. The requirements of the standard apply both to single valve units (one phase) and
to multiple valve units (several phases).
Clauses 4 to 7 detail the type tests, i.e. tests which are carried out to verify that the valve
design meets the requirements specified. Clause 8 covers the production tests, i.e. tests which
are carried out to verify proper manufacturing. Clauses 9 and 10 detail optional tests, i.e. tests
additional to the type and production tests.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For
dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of
the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60060 (all parts), High-voltage test techniques
IEC 60060-1, High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test requirements
IEC 60060-2, High-voltage test techniques – Part 2: Measuring systems
IEC 60071 (all parts), Insulation co-ordination
IEC 60071-1:1993, Insulation co-ordination – Part 1: Definitions, principles and rules
IEC 60270, Partial discharge measurements
IEC 60700-1:1998, Thyristor valves for high-voltage direct current (HVDC) power transmission –
Part 1: Electrical testing
3 Definitions
For the purpose of this International Standard, the following definitions apply:
3.1
thyristor level
part of a thyristor valve comprising a thyristor, or thyristors connected in parallel or anti-
parallel, together with their immediate auxiliaries and reactor, if any
– 10 – 61954 © CEI:1999+A1:2003
3.2
chaîne de thyristors (séries)
thyristors montés en série constituant une section unidirectionnelle d’une valve à thyristors
3.3
bobine d'inductance de valve
bobine d'inductance intégrée à un certain nombre de valves pour limiter les contraintes. Pour
les besoins des essais, la bobine est considérée comme une partie intégrante de la valve
3.4
section de valve
ensemble électrique constitué d’un certain nombre de thyristors et d’autres composants ayant
toutes les caractéristiques de la valve à thyristors complète à certaine échelle, mais ne
disposant que d’une partie de la capacité de blocage à pleine tension de la valve et qui peut
être utilisé pour des essais
3.5
valve à thyristor
ensemble combiné électriquement et mécaniquement de niveaux de thyristors, muni de toutes
les connexions, composants auxiliaires et structures mécaniques nécessaires, qui peut être
monté en série avec chaque phase de la bobine d'inductance ou du condensateur d'un
compensateur statique d'énergie réactive (SVC)
3.6
structure de valve
structure physique qui isole les valves du niveau approprié au-dessus du potentiel de mise à la
terre et les unes par rapport aux autres
3.7
électronique de base de la valve (EBV)
unité électronique, au potentiel de mise à la terre, qui constitue l’interface entre les systèmes
de commande du SVC et des valves à thyristors
3.8
unité de valve multiple (UVM)
ensemble de plusieurs valves dans la même structure physique qui ne peut être séparé pour
les essais (par exemple des valves triphasées)
3.9
niveaux de thyristors redondants
nombre maximal de niveaux de thyristors dans la valve à thyristors qui peuvent être court-
circuités extérieurement ou à l’intérieur de la valve en cours de service sans influencer le
fonctionnement sûr de la valve à thyristors comme le démontrent les essais de type et qui s’il
était dépassé, et seulement dans ce cas, exigerait le débranchement de la valve pour rem-
placer des thyristors en défaillance ou accepter un risque augmenté de défauts
3.10
protection contre les tensions de retournement (VBO)
moyen de protéger les thyristors contre les surtensions en les amorçant à une tension pré-
déterminée
61954 © IEC:1999+A1:2003 – 11 –
3.2
thyristor (series) string
series connected thyristors forming one direction of a thyristor valve
3.3
valve reactor
reactor incorporated within some valves for limitation of stresses. For testing purposes it is
considered an integral part of the valve
3.4
valve section
electrical assembly, comprising a number of thyristors and other components, which exhibits
pro-rated electrical properties of a complete thyristor valve but only a portion of the full voltage
blocking capability of the thyristor valve, and that can be used for tests
3.5
thyristor valve
electrically and mechanically combined assembly of thyristor levels, complete with all
connections, auxiliary components and mechanical structures, which can be connected in
series with each phase of the reactor or capacitor of a SVC
3.6
valve structure
physical structure which insulates the valves to the appropriate level above earth potential and
from each other
3.7
valve base electronics (VBE)
electronic unit, at earth potential, which is the interface between the control system of the SVC
and the thyristor valves
3.8
multiple valve unit (MVU)
assembly of several valves in the same physical structure which cannot be separated for test
purposes (e.g. three-phase valves)
3.9
redundant thyristor levels
the maximum number of thyristor levels in the thyristor valve that may be short-circuited,
externally or internally, during service without affecting the safe operation of the thyristor valve
as demonstrated by type tests; and which if and when exceeded, would require either the
shutdown of the thyristor valve to replace the failed thyristors, or the acceptance of increased
risk of failures
3.10
voltage breakover (VBO) protection
means of protecting the thyristors from excessive voltage by firing them at a predetermined
voltage
– 12 – 61954 © CEI:1999+A1:2003
4 Prescriptions générales pour les essais de type, de production
et les essais facultatifs
4.1 Résumé des essais
Le tableau ci-dessous fournit une liste des essais prescrits dans les articles et paragraphes ci-
après.
Tableau 1 – Liste des essais
Essai Article ou paragraphe Objet soumis à l'essai
TCR/TSR TSC
Essais diélectriques entre bornes de valve et terre
Essai en courant alternatif 5.1.1 Valve
Essai en courant alternatif/continu 6.1.1 Valve
Essai de tension de choc de foudre 5.1.2 6.1.2 Valve
Essais diélectriques entre valves (UVM uniquement)
Essai en courant alternatif 5.2.1 UVM
Essai en courant alternatif/continu 6.2.1 UVM
Essai de tension de choc de foudre 5.2.2 6.2.2 UVM
Essais diélectriques entre bornes de valves
Essai en courant alternatif 5.3.1 Valve
Essai en courant alternatif/continu 6.3.1 Valve
Essai de tension de choc de manœuvre 5.3.2 6.3.2 Valve
Essais opérationnels
Essai d'allumage et d'extinction périodique 5.4.1 Valve ou section de valve
Essai de surintensité 6.4.1 Valve ou section de valve
Essai de tension alternative minimale 5.4.2 6.4.2 Valve ou section de valve
Essai d'échauffement 5.4.3 6.4.3 Valve ou section de valve
Essais de perturbations électromagnétiques
Essai de tension de choc de manœuvre 7.2.1 7.2.1 Valve
Essai d'allumage non périodique 7.2.2 7.2.2 Valve
Essais de production
Contrôle visuel 8.1 8.1
Contrôle des connexions 8.2 8.2
Contrôle du circuit de répartition des potentiels 8.3 8.3
Contrôle de la tenue en tension 8.4 8.4
Contrôle des auxiliaires 8.5 8.5
Contrôle de l'allumage 8.6 8.6
Essai de pression du circuit de refroidissement 8.7 8.7
Essais facultatifs
Essai de surintensité 9.1 Valve ou section de valve
Transitoire de tension positive au cours de l'essai de 9.2 10.1 Valve ou section de valve
rétablissement
Essai d'allumage non périodique 9.3 10.2 Valve
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4 General requirement for type, production and optional tests
4.1 Summary of tests
The table below lists the tests given in the following clauses and subclauses.
Table 1 – List of tests
Test Clause or subclause Test object
TCR/TSR TSC
Dielectric tests between valve terminals and earth
AC test 5.1.1 Valve
AC-DC test 6.1.1 Valve
Lightning impulse test 5.1.2 6.1.2 Valve
Dielectric tests between valves (MVU only)
AC test 5.2.1 MVU
AC-DC test 6.2.1 MVU
Lightning impulse test 5.2.2 6.2.2 MVU
Dielectric tests between valve terminals
AC test 5.3.1 Valve
AC-DC test 6.3.1 Valve
Switching impulse test 5.3.2 6.3.2 Valve
Operational tests
Periodic firing and extinction test 5.4.1 Valve or valve section
Overcurrent test 6.4.1 Valve or valve section
Minimum a.c. voltage test 5
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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