IEC 60700-1:1998/AMD1:2003

Amendment 1 - Thyristor valves for high voltage direct current (HVDC) power transmission - Part 1: Electrical testing

Amendement 1 - Valves à thyristors pour le transport d'énergie en courant continu à haute tension (CCHT) - Partie 1: Essais électriques

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 23-Feb-2003
• ICS: 29.200 - Rectifiers. Convertors. Stabilized power supply
• ICS: 31.080.20 - Thyristors
• Technical Committee: SC 22F - Power electronics for electrical transmission and distribution systems
• Drafting Committee: MT 9 - TC 22/SC 22F/MT 9
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 28-Jul-2015
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Amends: IEC 60700-1:1998 - Thyristor valves for high voltage direct current (HVDC) power transmission - Part 1: Electrical testing
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 60700-1:2015 - Thyristor valves for high voltage direct current (HVDC) power transmission - Part 1: Electrical testing
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 60700-1:1998/AMD1:2003 is an essential amendment published by the International Electrotechnical Commission (IEC) focusing on thyristor valves for high voltage direct current (HVDC) power transmission. This amendment updates Part 1 of the standard which primarily addresses the electrical testing procedures critical for ensuring reliability and performance of thyristor valves used in HVDC systems.

The amendment refines definitions, test procedures, and criteria for evaluating the electrical and operational integrity of thyristor valves. It targets power system engineers, manufacturers, testing laboratories, and quality assurance professionals involved in HVDC transmission infrastructure.

Key Topics

• Electrical Testing Procedures
  This amendment provides comprehensive guidelines for electrical tests on thyristor valves including:

  • Valve support DC and AC voltage tests
  • Dielectric tests for multiple valve units (MVU)
  • Valve switching impulse tests
  • Continuous and temporary maximum operating duty tests
  • Thermal and heating tests adapted for continuous operation conditions

• Updated Definitions
  Clarifications and new standardized definitions enhance technical precision:

  • Test withstand voltage (tension de tenue d’essai) replacing "test voltage" terminologies
  • Definition of redundant thyristor levels, setting thresholds for safe short-circuiting during service without impairing valve function
  • Introduction of thyristor level and valve section terms for component grouping and test scaling

• Test Criteria and Safety Margins
  Specifics on voltage levels, duration, and measurement techniques for partial discharge and withstand capabilities are refined to:

  • Measure partial discharge within 200 picoCoulombs during final test minutes
  • Prescribe voltage correction factors (k-factors) for different test durations
  • Define operational angles (delay, extinction, overlap) for firing and recovery voltage calculations under continuous and maximum load conditions

• Procedural Enhancements
  The amendment introduces improved procedures such as:

  • Grounding and short-circuiting valves between polarity test repetitions to simulate realistic operational conditions
  • Monitoring and recording of partial discharges during key testing steps
  • Clear instructions on repeating type tests if safety criteria are not met during thyristor level testing

Applications

• HVDC Transmission Projects
  Ensures thyristor valves installed in HVDC converters meet reliability and safety standards before commissioning.
• Manufacturing and Quality Assurance
  Manufacturers can apply updated testing protocols to enhance product quality control for thyristor valve assemblies.
• Maintenance and Diagnostics
  Operators use test criteria for condition monitoring and predictive maintenance to prevent failures in HVDC valve banks.
• Power Electronics R&D
  Supports design improvements by providing precise thresholds and operational limits based on rigorous electrical testing results.

Related Standards

• IEC 61803:1999 – Determination of power losses in HVDC converter stations, referenced in the amendment for loss evaluation.
• IEC 60700 Series – General specifications and other parts related to thyristor valve design and testing.
• IEC Technical Committee 22 (Power Electronics Systems and Equipment) – Oversees standards development including power electronics used in transmission and distribution systems.

Summary

IEC 60700-1:1998/AMD1:2003 is a critical amendment enhancing the electrical testing framework for thyristor valves tailored to HVDC power transmission requirements. This amendment improves the safety, reliability, and operational assurance of one of the most vital components in modern HVDC systems by detailing robust testing standards and definitions. Its adoption supports improved design, manufacturing, and operational excellence in high-voltage power electronic systems, supporting the global advancement of electrical power transmission technologies.

Keywords: IEC 60700-1 Amendment 1, thyristor valves, HVDC power transmission, electrical testing, high voltage direct current, power electronics standards, dielectric tests, valve support voltage tests, partial discharge criteria, power system reliability.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60700-1
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 1
AMENDMENT 1
2003-02
Amendement 1
Valves à thyristors pour le transport d'énergie
en courant continu à haute tension (CCHT) –
Partie 1:
Essais électriques
Amendment 1
Thyristor valves for high voltage direct current
(HVDC) power transmission –
Part 1:
Electrical testing
 IEC 2003 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: [phone] Telefax: [phone] E-mail: [e-mail]  Web: www.iec.ch
CODE PRIX
K
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 60700-1 Amend. 1  CEI:2003
AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité 22F: Electronique de puissance pour
les réseaux électroniques de transport et de distribution, du comité d'études 22 de la CEI:
Systèmes et équipements électroniques de puissance.
Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
22F/81/FDIS 22F/85/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2007. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
_____________
Page 10
2 Références normatives
Changer la référence à la CEI 61803 de la façon suivante:
CEI 61803:1999, Détermination des pertes en puissance dans les postes de conversion en
courant continu à haute tension (CCHT)
Supprimer la note de bas de page.
3 Définitions
3.1.1
tension d’épreuve
Remplacer deux fois, page 12, le terme «tension d’épreuve» par le terme «tension de tenue
d’essai».
3.2.3
niveaux de thyristors redondants
Remplacer, page 14, la définition 3.2.3 par la nouvelle définition suivante:
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

60700-1 Amend. 1  IEC:2003 – 3 –
FOREWORD
This amendment has been prepared by subcommittee 22F: Power electronics for electrical
transmission and distribution systems, of IEC technical committee 22: Power electronics
systems and equipment.
The text of this amendment is based on the following documents:
FDIS Report on voting
22F/81/FDIS 22F/85/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report
on voting indicated in the above table.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
_____________
Page 11
2 Normative references
Change the reference to IEC 61803 as follows:
IEC 61803:1999, Determination of power losses in high-voltage direct current (HVDC)
converter stations
Delete the footnote at the bottom of the page.
3 Definitions
3.1.1
test withstand voltage
This correction applies to the French text only.
3.2.3
redundant thyristor levels
Replace, on page 15, definition 3.2.3 by the following new definition:
the maximum number of thyristor levels in a 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 shutdown of
the valve to replace the failed thyristors or acceptance of increased risk of failures

– 4 – 60700-1 Amend. 1  CEI:2003
Ajouter, à la page 14 après la définition 3.2.4, les nouvelles définitions suivantes:
3.2.5
niveau de thyristor
partie de la valve à thyristor constituée d’un thyristor ou des thyristors montés en parallèle
avec leurs auxiliaires directs et un réacteur, s’il y a
3.2.6
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 certain échelle
Page 18
4.3.2 Essais de fonctionnement
Dans la deuxième phrase du premier paragraphe, remplacer les mots «rapport de comptage»
par les mots «facteur d’échelle».
Page 20
4.4.1 Critères applicables aux niveaux de thyristors
A la fin du point b) remplacer les mots «et l’essai de type est continué» par les mots «et cet
essai de type doit être recommencé».
Page 24
6.3.1 Essai sur support de valve sous tension continue
Ajouter à la fin du troisième paragraphe, la nouvelle NOTE 2 comme suit:
NOTE 2 Avant le recommencement de l’essai de polarité opposée le support de la valve à thyristors peut être
court-circuité et mis à la terre pendant quelques heures. Cette procédure peut être répétée à la fin de l’essai
de courant continu.
et renuméroter la NOTE existante en «NOTE 1».
Remplacer, à la page 26, les trois lignes suivantes du paragraphe 6.3.1:
k = 1,6 pour un essai de 1 min;
k = 1,3 pour un essai de 3 h;
k = 1,0 pour un essai de 3 h.
t
par:
k = 1,6 pour la tension d’essai de 1 min;
k = 1,3 pour la tension d’essai de 3 h;
k = 1,0 pour la tension d’essai de 3 h.
t
60700-1 Amend. 1  IEC:2003 – 5 –
Add, on page 15 after definition 3.2.4, the following new terms and definitions:
3.2.5
thyristor level
part of a thyristor valve comprising a thyristor, or thyristors connected in parallel, together
with their immediate auxiliaries, and reactor, if any
3.2.6
valve section
electrical assembly, comprising a number of thyristors and other components, which exhibits
pro-rated electrical properties of a complete valve
Page 19
4.3.2 Operational tests
This correction applies to the French text only.
Page 21
4.4.1 Criteria applicable to thyristor levels
At the end of item b), replace the words “and the type test continued.” by the words “and this
type test repeated.”
Page 25
6.3.1 Valve support d.c. voltage test
Add, at the end of the third paragraph, new NOTE 2 as follows:
NOTE 2 Before repeating the test with opposite polarity, the valve support may be short-circuited and earthed for
several hours. The same procedure may be followed at the end of the d.c. voltage test.
and renumber the existing NOTE as “NOTE 1”.
This correction applies to the French text only.

– 6 – 60700-1 Amend. 1  CEI:2003
Page 26
6.3.2 Essai sur support de valve sous tension alternative
Remplacer la troisième phrase du deuxième paragraphe par la nouvelle phrase suivante:
Pendant la dernière 1 min de l’essai de 30 min spécifié, le niveau de décharge partielle doit
être contrôlé et enregistré.
Remplacer, à la page 26, les quatre lignes suivantes du paragraphe 6.3.2:
k = 1,3 pour un essai de 1 min;
k = 1,15 pour un essai de 30 min;
k = 1,0 pour un essai de 30 min;
t
k = 1,0 pour un essai de 30 min.
r
par:
k = 1,3 pour la tension d’essai de 1 min;
k = 1,15 pour la tension d’essai de 30 min;
k = 1,0 pour la tension d’essai de 30 min;
t
k = 1,0 pour la tension d’essai de 30 min.
r
Page 28
7 Essais diélectriques pour unités de valves multiples (MVU)
Remplacer partout dans l’article 7, l’abréviation «MVU» par «UVM».
7.3.1 Essai de MVU sous tension continue à la terre
Ajouter, page 30 à la fin du cinquième paragraphe, la nouvelle NOTE 2 comme suit:
NOTE 2 Avant le recommencement de l’essai de polarité opposée UVM peut être court-circuité et mis à la terre
pendant quelques heures. Cette procédure peut être répétée à la fin de l’essai de courant continu.
et renuméroter la NOTE existante en «NOTE 1».
Remplacer, à la page 30, les trois lignes suivantes du paragraphe 7.3.1:
k = 1,6 pour un essai de 1 min;
k = 1,3 pour un essai de 3 h;
k = 1,0 pour un essai de 3 h.
t
par:
k = 1,6 pour la tension d’essai de 1 min;
k = 1,3 pour la tension d’essai de 3 h;
k = 1,0 pour la tension d’essai de 3 h.
t
60700-1 Amend. 1  IEC:2003 – 7 –
Page 27
6.3.2 Valve support a.c. voltage test
Replace the third sentence of the second paragraph by the following new sentence:
During the last 1 min of the specified 30 min test, the level of partial discharge shall be
monitored ad recorded.
This correction applies to the French text only.
Page 28
7 Dielectric tests for multiple valve units (MVU)
This correction applies to the French text only.
7.3.1 MVU d.c. voltage test to earth
Add, on page 31 at the end of the fifth paragraph, new NOTE 2 as follows:
NOTE 2  Before repeating the test with opposite polarity, the MVU may be short-circuited and earthed for several
hours. The same procedure may be followed at the end of d.c. voltage test.
and renumber the existing NOTE as “NOTE 1”.
This correction applies to the French text only.

– 8 – 60700-1 Amend. 1  CEI:2003
Page 30
7.3.2 Essai de MVU sous tension alternative
Remplacer, à la page 32, les quatre lignes suivantes du paragraphe 7.3.2:
k = 1,3 pour un essai de 1 min;
k = 1,15 pour un essai de 30 min;
k = 1,0 pour un essai de 30 min;
r
k = 1,0 pour un essai de 30 min.
t
par:
k = 1,3 pour la tension d’essai de 1 min;
k = 1,15 pour la tension d’essai de 30 min;
k = 1,0 pour la tension d’essai de 30 min;
r
k = 1,0 pour la tension d’essai de 30 min.
t
Page 36
8.3.1 Essai de valve sous tension continue
Ajouter, à la fin du quatrième paragraphe, la nouvelle NOTE 2 comme suit:
NOTE 2 Avant le recommencement de l’essai de polarité opposée les bornes de la valve à thyristors peuvent être
court-circuités entre elles et mises à la terre pendant quelques heures. Cette procédure peut être répétée à la fin
de l’essai de courant continu.
et renuméroter la NOTE existante en «NOTE 1».
Remplacer, à la page 38, les deux lignes suivantes du paragraphe 8.3.1:
k = 1,6 pour un essai de 1 min;
k = 0,8 pour un essai de 3 h.
par:
k = 1,6 pour la tension d’essai de 1 min;
k = 0,8 pour la tension d’essai de 3 h.
Page 38
8.3.2 Essai de valve sous tension alternative
Remplacer la dernière phrase du deuxième paragraphe par la phrase suivante:
La valeur de décharge partielle ne doit pas dépasser 200 pC pendant la dernière 1 min (voir
annexe B).
60700-1 Amend. 1  IEC:2003 – 9 –
Page 31
7.3.2 MVU a.c. voltage test
This correction applies to the French text only.
Page 37
8.3.1 Valve d.c. voltage test
Add, at the end of the fourth paragraph, new NOTE 2 as follows:
NOTE 2  Before repeating the test with opposite polarity, the valve terminals may be short-circuited and earthed
for several hours. The same procedure may be followed at the end of d.c. voltage test.
and renumber the existing NOTE as “NOTE 1”.
This correction applies to the French text only.
Page 39
8.3.2 Valve a.c. voltage test
Replace the last sentence of the second paragraph by the following new sentence:
The value of partial discharge shall not exceed 200 pC during the last 1 min. (see annex B).

– 10 – 60700-1 Amend. 1  CEI:2003
Remplacer les deux premières équations de 8.3.2 par ce qui suit:
U = 2U × k × k × k
tav1r v0max r c 8
et
U = 2U × k × k
tav1d v0max r 8
Remplacer, à la quatrième ligne après la deuxième équation de 8.3.2, «U » par «U ».
v0m v0max
Ajouter, page 40 à la fin de 8.3.2, le texte suivant:
Quand U dépasse la valeur efficace maximale de la tension de fonctionnement au niveau
tav2
de la valve de plus de 15 %, la procédure alternative suivante peut être appliquée:
Appliquer la tension d’essai U pendant 15 s ensuite U pendant 10 min. La valeur
tav1 tav2
de décharge partielle ne doit pas dépasser 200 pC pendant la dernière minute de l’essai de
10 min.
A la fin de l’essai de 10 min la tension d’essai doit être réduite jusqu’à U et maintenue
tav3
constante pendant 30 min, ou:
U = k ×U
tav3 9 vrms
où
U est la valeur efficace maximale de la tension au niveau de la valve aux conditions de
vrms
fonctionnement les plus sevères.
Page 40
8.3.4 Essai de valve sous tension de choc de manœuvre
Remplacer le troisième paragraphe par ce qui suit:
L’essai de polarité positive doit être répété après que l’alimentation de l’équipement
élec
...