DL/T 2790-2024 发电厂用电机高压变频系统现场试验导则

　　中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准

DL/T 2790—2024

发电厂用电机高压变频系统 现场试验导则

Guide for site test of high voltage frequency conversion system for motor in power plant

2024-09-24发布 2025-03-24实施

国家能源局 发布

DL/ T 2790—2024

目 次

前言 Ⅱ

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 基本规定 1

5 高压变频器静态试验 2

6 高压变频系统动态试验 4

7 试验报告 10

附 录A (资料性)典型高压变频系统电气接线 11

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I

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前 言

本文件按照GB/T 1.1—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。

本文件由中国电力企业联合会提出。

本文件由电力行业电机标准化技术委员会 (DL/TC 09)归口。

本文件起草单位：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院、国网安徽省电力 有限公司电力科学研究院、国网上海市电力公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、合肥 工业大学、华北电力科学研究院有限责任公司、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、东方日立(成 都)电控设备有限公司、华能沁北发电有限责任公司、国网湖南省电力有限公司电力科学研究院、广东 大唐国际潮州发电有限责任公司、广东大唐国际雷州发电有限责任公司、国电南瑞科技股份有限公司、 北京京能清洁能源电力股份有限公司华南分公司。

本文件主要起草人：汪兴、盛明珺、杨玉磊、汪书苹、李福兴、何凤军、谢震、雷雨、张杰、陈延云、 许其品、崔一铂、冯东、苏方伟、徐波、简优宗、张欣欣、康尚英、马一博、夏建光、钱望柏、刘柏延。

本文件为首次发布。

本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条 一号，100761)。

Ⅱ

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发电厂用电机高压变频系统现场试验导则

1 范围

本文件规定了发电厂用电机高压变频系统现场试验项目、试验条件、试验方法、试验判据及试验报 告的要求。

本文件适用于额定电压1kV 以上火力发电厂用电机高压变频系统，其他电机高压变频器可参照执行。

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/T 14549 电能质量 公用电网谐波

GB 50150 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准

DL/T 596 电力设备预防性试验规程

DL/T1074 电力用直流和交流一体化不间断电源

DL/T1648 发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范

DL/T2348 发电厂用风机泵类电机变频器节能评估试验导则

3 术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4 基本规定

4.1 高压变频系统由移相变压器、高压变频器功率元件、接触器和隔离开关等单元组成，典型电气接线 参见附录A。

4.2 现场试验前应收集出厂试验报告，并制定试验大纲。试验大纲包括试验目的、试验依据、试验条件、 试验项目、试验步骤、注意事项、安全措施、时间计划及组织措施。

4.3 试验前应按试验大纲落实相关安全隔离措施及应急预案。

4.4 试验前应核对定值参数是否齐全，设备、保护、控制参数以及所使用的电流、电压互感器的变比值 是否与现场一致。

4.5 电气试验仪器的量程应能满足电压、电流和频率测量的要求，精度不低于0.5级。

4.6 现场试验包括交接试验和定期试验，现场试验项目见表1。

表1现场试验项目

序号 试 验 项 目 交接试验 定期试验 机组A/B修 机组C修 1

高压变频器 静态试验 绝缘电阻试验 √ √ √ 2 交流耐压试验 √ √ 一 3 移相变压器直流电阻试验 √ √ 一 4 高压变频器输入输出信号检查 √ 一 一

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表1(续)

序号 试 验 项 目 交接试验 定期试验 机组A/B修 机组C修 5 高压变频器 静态试验 冷却装置检查 √ √ √ 6

高压变频系统

动态试验 空载启动试验 √ 一 一 7 控制回路双电源切换试验 √ 一 一 8 不间断电源试验 √ 一 一 6 带载启停试验 √ √ 一 10 故障模拟试验 √ 一 一 11 工频/变频切换试验 √ 一 一 12 瞬停再启动试验 √ 一 一 13 低电压穿越试验 √ 一 一 14 高电压穿越试验 √ 一 一 15 高压变频系统备用辅机联启试验 √ 一 一 16 高压变频系统输入电流谐波测量试验 √ 一 一 17 风机和泵类变频系统节能评估试验 √ 一 一 变频器故障检修后开展的试验项目。

高压变频器具备功能时开展的试验项目。 °根据电网或用户要求开展的试验项目。 5 高压变频器静态试验

5.1 绝缘电阻试验

5.1.1 试验条件

环境温度不低于5℃,空气相对湿度不高于80%。

5.1.2 试验内容

按表2中的测试部位和测试电压，依次开展高压变频器各部分绝缘电阻试验。

5.1.3 试验判据

高压变频器各部分绝缘电阻值应符合表2中合格标准。

表 2 高压变频器各部分绝缘电阻试验内容和标准

测 试 部 位 测试电压

V 合格标准 高压变频器输入端对外壳 2500 ≥1.0 MΩ/KV 高压变频器输出端对外壳 2500 ≥1.0 MQ/kV 移相变压器高压绕组对低压绕组及地 2500 ≥1.0 M/kV 移相变压器低压绕组对高压绕组及地 1000 ≥1.0MΩ

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表 2 ( 续 )

测 试 部 位 测试电压

V 合格标准 移相变压器铁心对地 2500 ≥1.0 MΩ 控制及二次回路对地 500 ≥1.0 MΩ 端子排对机柜外壳 500 ≥1.0 MΩ 电压互感器一次绕组对二次绕组及地 2500 ≥1000 MΩ 电压互感器二次绕组间及对地 2500 ≥1000 MΩ 电流互感器一次绕组对地 2500 ≥1000 MΩ 电流互感器二次绕组间及对地 2500 ≥1000 MΩ 5.2 交流耐压试验

5.2.1 试验条件

高压变频器交流耐压试验应满足下列条件：

a) 环境温度不低于5℃,空气相对湿度不高于80%;

b) 被测设备已与其他设备断开电气连接，且有明显的断开点。当被测设备与其他设备电气回路相 连单独试验存在困难时，可连在一起进行试验。

5.2.2 试验内容

试验内容包括：

a) 变压器：通过外部加压设备，对变压器高压绕组开展交流耐压试验，试验电压为出厂试验值的 80%;

b) 接触器：通过外部加压设备，对接触器断口、断口对地及相间分别开展交流耐压试验，试验电 压为出厂试验值的80%;

c) 当被测设备与其他设备电气回路相连进行试验时，试验电压应采用所连接设备中的最低试验 电压。

5.2.3 试验判据

持续耐压时间1min, 无击穿或闪络。

5.3 移相变压器直流电阻试验

移相变压器直流电阻测量应符合GB 50150 和 DL/T 596规定。

5.4 高压变频器输入输出信号检查

5.4.1 试验条件

高压变频器控制系统已上电，且无异常报警。

5.4.2 试验方法

通过高压变频器和对侧装置的画面显示或板卡指示逐一核对高压变频器的输入输出信号。

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5.4.3 试验判据

高压变频器的输入输出信号显示正常，符合设计要求。

5.5 冷却装置检查

5.5.1 试验条件

冷却系统已完成安装调试，具备投运条件。

5.5.2 试验方法

根据冷却方式不同，应分别进行以下检查：

a) 强制风冷型高压变频器，启动冷却风机，检查冷却风机电源开关的辅助触点和转动方向;

b) 水冷型高压变频器，通入冷却水，启动冷却水泵，检查冷却水泵电源开关的辅助触点和转动方 向;检查冷却水压力、流量、电导率和冷却回路密封性。

5.5.3 试验判据

试验判据如下：

a) 冷却风机电源开关的辅助触点状态反馈正确，风机转向正确、无异响;

b) 冷却水泵电源开关的辅助触点状态反馈正确，水泵转向正确，冷却水系统的参数应满足设计要 求，冷却回路无泄漏。

6 高压变频系统动态试验

6.1 空载启动试验

6.1.1 试验条件

高压变频器空载启动试验应满足下列条件：

a) 高压变频器静态试验已完成;

b) 高压变频器与电机已连接，电机与负载之间的机械连接处于断开状态;

c) 输入断路器置于工作位置，高压变频器内隔离开关已闭合;

d) 变频器控制回路双电源已同时供电，两路电源分别取自低压厂用电和移相变压器辅助绕组;

e) 示波器已接入高压变频器输出电压互感器二次回路。

6.1.2 试验方法

就地启动高压变频器，以5Hz 步长调节并记录变频器输出电压频率，观察高压电机转向。

6.1.3 试验判据

高压变频器无异常，给定频率与输出频率偏差应满足设计要求，高压电机转向正确。

6.2 控制回路双电源切换试验

6.2.1 试验条件

高压变频器空载运行，控制回路双电源供电正常。

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6.2.2 试验方法

高压变频器控制回路双电源切换试验方法如下：

a) 断开控制回路主电源，观察控制电源是否能切换到备用电源继续工作;

b) 恢复控制回路主电源，按控制逻辑操作备用电源，观察控制电源是否切换到主电源。

6.2.3 试验判据

试验判据如下：

a) 主电源消失后，备用电源自动投入，高压变频器运行正常;

b) 主电源恢复后，控制电源正常切换回主电源，高压变频器运行正常。

6.3 不间断电源试验

6.3.1 试验条件

高压变频器不间断电源试验应满足下列条件：

a) 高压变频器空载运行;

b) 控制回路双电源供电正常;

c) 示波器已接入不间断电源输出电压。

6.3.2 试验方法

试验方法如下：

a) 断开控制回路双电源，记录不间断电源输出电压波形，并观察高压变频器运行状态;

b)5min 后恢复控制回路双电源供电，记录不间断电源输出电压波形，并观察不间断电源切换情况。

6.3.3 试验判据

试验判据如下：

a) 断开控制回路双电源，高压变频器持续运行5min 无异常;

b) 恢复控制回路双电源供电后，不间断电源切换到主电源供电;

c) 不间断电源输出电压波动时间应符合DL/T 1074 规定。

6.4 带载启停试验

6.4.1 试验条件

高压电机与负载之间的机械连接已恢复，辅机系统已具备投运条件。

6.4.2 试验方法

高压变频器带载启停试验方法如下：

a) 变频启动试验：设定高压变频器的初始频率，启动高压变频器，测量输出电压频率，并检查高 压变频器运行情况;

b) 加减速特性试验：远方修改高压变频器目标转速上升和下降指令，测量输出电压频率，并检查 高压变频器运行情况;

c) 工频启动试验：选择高压变频器远方工频启动，检查高压变频器动作情况;

d) 正常停机试验：选择远方停止高压变频器，测量输出电压频率，检查高压变频器停机流程和相

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关设备动作情况;

e) 紧急停机试验：分别在就地和远方紧急停止高压变频器，检查高压变频器停机流程和相关设备 动作情况。

6.4.3 试验判据

试验判据如下：

a) 高压变频器变频启动正常，给定频率与测量频率偏差应满足设计要求;

b) 加速过程无过流、过载报警，减速过程无过压报警;

c) 高压变频器工频启动正常，工频旁路接触器正确合闸;

d) 正常停机时，高压变频器频率降到设定值时自动断开柜内输入、输出接触器;

e) 紧急停机时，高压变频器收到指令后立即断开柜内输入、输出接触器。

6.5 故障模拟试验

6.5.1 试验条件

高压变频器故障模拟试验应满足下列条件：

a) 高压变频器处于负载运行状态，辅机系统已具备高压变频器故障停运条件;

b) 具备变频切工频功能时，应在工频/变频切换试验完成后进行。

6.5.2 试验方法

高压变频器故障模拟试验方法如下：

a) 在高压变频器内模拟轻故障信号，检查高压变频器动作情况和辅机系统运行情况;

b) 在高压变频器内模拟重故障信号，检查高压变频器动作情况和辅机系统运行情况。

6.5.3 试验判据

试验判据如下：

a) 轻故障时高压变频器应报警，高压变频器和辅机系统能继续运行;

b) 重故障时高压变频器应报警，高压变频器停止变频运行，高压变频系统动作情况应满足设计要求。

6.6 工频/变频切换试验

6.6.1 变频切工频试验

6.6.1.1 试验条件

高压变频器变频切工频试验应满足下列条件：

a) 高压变频器处于负载运行状态;

b) 高压变频器“自动”和“联锁”控制功能已解除;

c) 辅机系统已具备变频切工频运行条件。

6.6.1.2 试验方法

发变频切工频指令，检查高压变频器内设备动作和辅机系统运行情况。

6.6.1.3 试验判据

高压变频器设备切换过程符合设计要求，辅机系统运行正常。

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6.6.2 工频切变频试验

6.6.2.1 试验条件

高压变频器工频切变频试验应满足下列条件：

a) 高压变频器处于负载运行状态;

b) 高压变频器“自动”和“联锁”控制功能已解除;

c) 高压变频器瞬停再启动试验已完成;

d) 辅机系统已具备工频切变频运行条件。

6.6.2.2 试验方法

发工频切变频指令，检查设备动作和辅机系统运行情况。

6.6.2.3 试验判据

高压变频器设备切换过程符合设计要求，辅机系统运行正常。

6.7 瞬停再启动试验

6.7.1 试验条件

高压变频器瞬停再启动试验应满足下列条件：

a) 高压变频器处于负载运行状态;

b) 高压变频器“自动”和“联锁”控制功能已解除;

c) 辅机系统已具备瞬停再启动运行条件。

6.7.2 试验方法

断开输入断路器，并在9s 内重合输入断路器恢复供电，检查高压变频器运行状态。当现场不具备 操作输入断路器条件时，可通过修改高压变频器控制器内网侧电压互感器采样系数或断开网侧电压互感 器二次回路模拟高压变频器输入电压跌落。

6.7.3 试验判据

试验判据如下：

a) 高压变频器输入电压发生失电或欠压后，变频柜内输入、输出接触器不跳闸;

b) 高压变频器输入电压恢复后，高压变频器自动跟踪电机转速，并重新启动变频器输出，恢复辅 机系统运行。

6.8 低电压穿越试验

6.8.1 试验条件

低电压穿越试验应满足下列条件：

a) 按图1完成高压变频器与电源故障模拟发生装置和数据采集装置等相关设备连接;

b) 高压变频器处于负载运行状态;

c) 辅机系统具备低电压穿越运行条件。

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变频功率单元

电机 变压器(可选)

M Z 电源故障模拟发生装置

输入断路器

高压变频器

高压厂用电母线

数据采集装置

图 1 低电压穿越试验接线示意图

6.8.2 试验方法

低电压穿越试验方法如下：

a) 按 DL/T 1648中辅机变频器低电压穿越区设置高压变频器输入电压跌落幅值和时间，测试应至 少选取3个跌落点;

b) 操作电源故障模拟发生装置，控制高压变频器输入电压跌落，记录高压变频器输入电压和输出 电压的波形。

6.8.3 试验判据

在低电压穿越曲线区内，高压变频器输入电源发生电压跌落后，高压变频器持续输出电压维持辅机

系统正常运行，试验结果应符合DL/T 1648的规定。

6.9 高电压穿越试验

6.9.1 试验条件

高电压穿越试验应满足下列条件：

a) 按图1完成高压变频器与电源故障模拟发生装置和数据采集装置等相关设备连接;

b) 高压变频器处于负载运行状态;

c) 发电机组未并网;

d) 辅机系统具备高电压穿越运行条件。

6.9.2 试验方法

高电压穿越试验试验方法如下：

a) 按 DL/T 1648中辅机变频器高电压穿越区设置高压变频器输入电压抬升幅值和时间，测试应至 少 选 取 2 个 点 ;

b) 操作电源故障模拟发生装置，控制高压变频器输入电压抬升，记录高压变频器输入电压和输出 电压的波形。

6.9.3 试验判据

在高电压穿越曲线区内，高压变频器输入电压发生电压抬升后，高压变频器持续输出电压维持辅机

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系统正常运行，试验结果应符合DL/T 1648的规定。

6.10 高压变频系统备用辅机联启试验

6.10.1 试验条件

备用辅机联启试验应满足下列条件：

a) 备用辅机联启试验适用于一台高压变频器拖两台辅机的电气接线方式，如图A.2 所示;

b) 变频器处于负载运行状态;

c) 备用辅机处于热备用状态。

6.10.2 试验方法

在高压变频器内模拟重故障信号，检查高压变频器动作和备用辅机启动情况。

6.10.3 试验判据

试验判据如下：

a) 高压变频器收到重故障信号后，高压变频器停止输出，变频柜内输入、输出接触器断开;

b) 备用辅机工频旁路接触器自动闭合，辅机系统运行正常。

6.11 高压变频系统输入电流谐波测量试验

6.11.1 试验条件

高压变频系统输入电流谐波测量试验应满足下列条件：

a) 高压变频器处于负载运行状态，电能质量测试仪器已接至高压变频器输入电流二次回路;

b) 发电机并网运行。

6.11.2 试验方法

谐波电流测量选择正常供电时可能出现的最小运行方式，且宜在谐波量大的时段内进行，试验持续 时间不宜少于24h。

6.11.3 试验判据

高压变频器所运行环境的基准短路容量及各次谐波电流限制值应符合表3的要求，试验结果应符合 GB/T 14549的规定。

表 3 各次谐波电流限值

标准

电压

kV 基准

短路

容量

MVA 谐波次数及谐波电流允许值

A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8 10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 当电网公共连接点的最小短路容量不同于表3基准短路容量时，按公式(1)修正表3中的谐波电 流允许值。

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……



…(1)

式中：

Sᴀ₁——公共连接点的最小短路容量，单位为兆伏安 (MVA);

SA₂——基准短路容量，单位为兆伏安 (MVA);

I— 表3中的第h 次谐波电流允许值，单位为安培(A);

I,— 短 路容量为SA₁时的第h 次谐波电流允许值，单位为安培 (A)。

6.12 风机和泵变频系统节能评估试验

试验应按DL/T2348 执行。

7 试验报告

试验报告应至少包括以下内容：

a) 试验电机及高压变频器的参数;

b) 试验仪器、时间、地点、环境以及试验项目;

c) 试验相关数据、曲线;

d) 试验结论。

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附 录 A

( 资 料 性 )

典型高压变频系统电气接线

图 A.1 为 一 台高压变频器拖 一 台辅机典型高压变频系统电气结构，该结构可实现变频和工频运行状 态切换。图中， QF 为 外 部 输 入 断 路 器 ，QS1、QS2 为高压变频器内部隔离开关， KM1 为 旁 路 柜 内 工 频 旁路接触器，KM2 、KM3 变频柜内输入、输出接触器，高压变频系统由移相变压器、功率单元、接触 器和隔离开关等组成，移相变压器低压绕组包括用于电能变换的二次绕组和用于为高压变频器预充电或 为辅助设备供电的辅助绕组。

QF

QS1 KM2

KM1

二次绕组[

QS2

高压变频系统

1M

电机

辅助绕组 功率单元

移相变压器

KM3

图A.1 一台高压变频器拖一台辅机典型高压变频系统电气结构图

图 A.2 为 一 台高压变频器拖两台辅机典型高压变频系统电气结构，该结构可实现在线选择任 一 台辅

QF1 QF5

QS1 KM2 KM5 QS3

m

KM1 …

移相变压器 功率单元

KM3 KM6

高压变频器

2M

QS2

QS4

KM4

1M

电机A 电机B

图 A.2 一 台高压变频器拖两台辅机典型高压变频系统电气结构图

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机变频启动，以及变频和工频运行状态切换。图中，QF1 、QF2 为外部输入断路器，QS1 、QS2 、QS3 和QS4为隔离开关，KM1 、KM4为旁路柜内工频旁路接触器，KM2 、KM3 、KM5和 KM6 为变频柜内 输入、输出接触器。

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