《直流输电换流站选相合闸装置调试方法（征求意见稿）》编制说明

《直流输电换流站选相合闸装置调试方法（征求意见稿）》

编制说明

一、制定背景

特高压换流站分系统调试工作过程中，电网电压以近似正弦波运

行，负载投入或者切除瞬间，电压和电流的初相角都是随机的和不确

定的，可能在电压峰值也可能在电压过零点。对于感性负荷（空载变

压器、并联电抗器等），断路器分合闸相位不合适，将会产生很大的

涌流引起瞬间电压降低，导致系统电压波动和保护继电器误动作，最

佳投入时间为系统电压峰值处。对于容性负荷（空载输电线路、电容

器组等），断路器分合闸相位不合适产生的过电压或者励磁涌流会降

低电力设备使用寿命，影响系统电压稳定性，最佳投入时间为系统电

压过零点。安装合闸电阻或者避雷器可减轻过电压和励磁涌流造成的

危害，但是安装成本高，使断路器内部结构复杂化，效果也不明显。

在这样的背景下，选相分合闸技术得到快速发展。选相分合闸是

通过一定的手段使断路器动、静触头在系统电压波形指定相角处分

合，有效降低过电压，减少燃弧和涌流，确保空载变压器、电容器组、

并联电抗器和空载线路等电力设备在对自身和系统冲击最小的情况

下投切入电网。选相合闸调试方法在海外项目工程实践作业中具有新

颖性、代表性和先进性。

（一）新颖性

目前在特高压分系统调试领域没有相关试验方法、文件对选相合

闸进行调试。因此对该领域的调试工作进行总结、归纳、整理，形成

企业标准有助于指导技术人员减少重复调试的工作，可以更好地调试

选相合闸。

（二）代表性

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海外项目在选相合闸调试工作中需要跟外国业主、多方设备厂家

沟通协调试验参数，必须充分考虑现场环境、操作电压的影响，根据

选相合闸现场参数与实验室参数的差别，进行调试。该企业标准的制

定可为华送开展海外项目特高压分系统调试做好技术支撑，便于中国

企业在海外项目中与外方沟通，与国外要求对接做好准备。

（三）先进性

特高压换流站分系统调试中，电压过零点的时候进行合闸调试，

需要计算精确时间。在计算时间的过程中，需要分析大量数据、查阅

大量资料，从而确定参数。本企业标准的制定可充分展现华送公司领

先的技术优势和经验积累，为行业提供技术指导。

二、任务来源和主要工作过程

2019年，以国家电网巴西美丽山二期标志性工作为切入点，以

华东送变电公司承担的美丽山欣谷换流站施工项目为核心，选取技术

代表性强、战略重要性高以及具备示范作用的重点专业业务开展标准

体系研究。

为积极贯彻国家“走出去”战略和“一带一路”建设部署，进一

步提高特高压海外调试项目工作质量，本项研究对换流站分系统调试

的各个技术环节进行分析梳理，编制了特高压换流站分系统调试的海

外项目标准体系及标准明细表。其中，304-02《直流输电换流站相合

闸装置调试方法》是具有海外工程项目特色、技术代表性的技术方法，

需要尽快制定企业标准，为后续海外项目实施提供借鉴。

本标准计划由华东送变电工程有限公司提出并归口管理。本标准

起草单位：华东送变电工程有限公司、上海送变电工程有限公司、华

东电力试验研究院有限公司。本标准主要起草人：。

本标准的制定工作主要包括以下几个阶段：

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（一）立项（2019年2月上旬）

1.编制项目建议书、标准草案等材料。

2.在华送公司内部提交立项申请。

（二）编制（2019年2月下旬至11月下旬）

1.华东送变电工程有限公司、上海送变电工程有限公司、华东

电力试验研究院有限公司三家合作，组建标准制定工作领导小组和标

准起草组，共同开展制定工作。

2.在就制定方向和重点考核指标上进行有针对性深入调研基础

上，结合相关信息和资料研究，形成标准的框架、主要内容和评价体

系方法，并进行反复意见征询及确认。

（三）标准征求意见（2019年12月上旬）

1.标准起草组依照确定的框架、内容和方法，进行标准起草，

标准起草组与业内专家共同研讨，修改完善，形成征求意见稿。

2.征求意见稿发送华送内部相关部门，在此基础上形成初审稿。

（四）标准初审稿审定会（2019年12月下旬）

1.组织专家召开标准初审稿审定会。

2.会后根据专家意见进一步修改完善标准，形成送审稿。

三、标准编制原则

选相合闸是通过一定的手段使断路器动、静触头在系统电压波形

指定相角处合上，有效降低过电压，减少燃弧和涌流，确保空载变压

器、电容器组、并联电抗器和空载线路等电力设备在对自身和系统冲

击最小的情况下投入电网。选相合闸技术目前在特高压换流站分系统

调试领域得到快速发展，对特高压分系统调试的顺利开展具有重要作

用，充分保障换流站工程建设。

本标准是在依据国家电网五通一措等总体要求，且充分考虑海外

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工程项目实际情况的基础上，以指导企业更好、更高质量完成特高压

分系统调试工作为目标，建立符合实际并各具有海外工程特色的调试

方法规定和要求。

本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的

结构和编写》给出的规则起草。编制过程中参考了大量的电力方面各

类标准，如GB/T7261-2016《继电保护和安全自动装置基本试验方

法》、GB50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、

GB/T24838-2018《1100kV高压交流断路器》、GB/T1984-2014《高

压交流断路器》、GB/T11022-2011《高压开关设备和控制设备标准

的共用技术要求》、DL/T1129-2009《直流换流站二次电气设备交

接试验规程》以及Q/GDW275-2009《±800kV直流系统电气设备交

接验收试验》、Q/GDW293-2011《±800kV直流换流站设计技术规

定》、Q/GDW11750-2017《特高压换流站分系统调试规范》、

Q/GDW1105-2015《800kV高压交流断路器技术规范》，力求标准中

的通用要素具有普适性、技术要素达到先进性。

四、标准主要条款说明

本标准共有六个章节，其主要章节内容如下：

（一）第1章范围

本标准规定了特高压换流站交流滤波场选相合闸的原理、技术方

法及验收三方面的要求，规定标准适用于特高压换流站中交流滤波场

开关选相合闸的调试。

（二）第2章规范性引用文件

本标准在遵循既有法规与标准的基础上编制而成。该部分条款列

出了本标准引用的相关国家标准、行业标准以及国家电网企业标准，

这些标准与规范文件通过本标准的引用而适用于本标准。

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（三）第3章术语和定义

本章规定了标准涉及的术语及其定义，其中选相合闸技术定义是

本文根据该项技术结合相关文献资料，归纳总结形成，表述为：控制

断路器动、静触头在系统电压波形的指定相角处分合，让电力设备在

对自身和系统冲击最小的情况下投切入电网的技术。合闸时间、预击

穿时间、系统调试三项术语则是为了便于使用，具体在标准中均有引

用说明。

（四）第4章选相合闸原理

本章给出了选相合闸调试的基本原理是指断路器选相合闸装置

实时采集交流滤波器母线电压，随机接收来自于测控的三相合闸命

令。装置在接收到合闸命令后判断出电压过零点，经过一定延时后发

出合闸命令，使断路器触头在指定的过零点处合闸，保证合闸所引起

的暂态过电流最小。为了便于使用者理解，标准给出了时序示意图（图

1）、典型接线图（图2）。

（五）第5章调试技术方法

本章基于特高压工程中选相合闸装置在不同调试阶段的调试方

法，从选相合闸原理切入，通过分析预击穿时间，结合海内外换流站

现场实测数据，提供了在单体调试、分系统调试、系统调试等多个阶

段的选相合闸测试原理和接线方法。归纳总结形成本章节技术要素，

通过调试方法规范，核验程序的规定，帮助发现并消除装置缺陷，满

足工程需求，为选相合闸装置的调试提供参考。

按照选相合闸调试顺序给出了调试过程中的调试项目，主要包括

以下内容：

1.断路器特性试验

连续进行五次分合闸操作，分别记录每一次分、合闸时间，分、

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合闸同期性，作为选相合闸装置定值整定的依据，相关试验技术要求

应符合标准中表1及产品技术规范书的要求。

2.选相合闸调试（上电前检查、上电后检查、装置试验性能测

试）

选相合闸装置的调试、配合断路器的传动试验成为了工程投产前

的一项重要工作。其中上电前检查主要包括外观检查、二次回路绝缘

检查、电源检查，主要为了确保各试验设备、材料以及装置与设计相

符并安装准确等。上电后检查主要包括检查选相合闸装置程序版本

号、LED指示灯、交流采样试验、开入量检查以及输出节点、信号

的检查等。选相合闸装置试验性能测试主要指不带断路器进行选相合

闸装置性能测试，使用录波器采集选相合闸同步控制器发出的合闸命

令，通过软件模拟断路器合闸，测试三相合闸点是否在电压过零点，

以检验选相合闸装置自身性能。录波器外接笔记本实现参数输入和仪

器运行控制，这一部分主要规定了测试时的试验步骤要求并给出测试

录波示意图。

3.整组试验

标准规定了试验条件、必要的仪器设备、参数设定以及现场试验

方法等技术要求。主要指试验前，应确认断路器一次设备安装完成，

就地/远方能够正确切换，断路器特性试验已完成，试验结果正确。

选相分合闸装置安装完成，外接电源已接入，装置能够正常开启。与

选相分合闸相关二次回路检查正确，确认录波器技术参数符合现场试

验要求。整组试验应包括录波器或选相合闸测试仪、三相继保测试仪、

试验线若干、拖线盘、万用表、对讲机、高空接线钳等。

4.现场试验方法

现场试验方法，给出了选相合闸装置试验接线图示意，按图示给

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出了分步试验步骤。特别是对于未配置选相合闸测试仪设备的情况，

给出了通用的调试方法和设计接线图示，以满足调试需要。

5.安全控制

标准规定应按照现行国家、行业和企业标准执行，并应符合GB

50150、GB/T7261、DL/T1129、Q/GDW275、Q/GDW293的规定。

同时标准给出了相应的安全风险控制措施项目卡（规范性附录A），

规定了安全交底、设备检查、试验接线、安全警示、风险控制、离场

检查的相应要求，特别提出应有安全监护人签署落实情况的要求保障

项目的安全可靠。

6.质量控制

试验应按照现行国家、行业和企业标准的有关规定执行，并应符

合GB50150、GB/T7261、DL/T1129、Q/GDW275、Q/GDW293的

规定。选相合闸试验记录表见（规范性附录B），在各角度下的电压

波形应拍照留存，并编入调试报告中以确保整个试验质量可控，内容

包括装置编号、外观检查、通讯检查、开入量检查、开出量检查、合

闸经过选相合闸装置、合闸不经过选相合闸装置、参数整定时间以及

系统调试带电合闸波形等要求。

（六）第6章验收

本章给出了资料检查、系统调试两方面的验收要求。

资料检查指系统调试前，应对调试方案进行查验，调试方案大纲

（资料性附录C），要求填报信息有工程概况、编制依据、调试准备

工作（人员机构组成情况；包括施工图纸、设计说明、产品各类相关

文书以及应急预案在内的文件；检测设备相关信息；现场工作软、硬

件设施设备落实情况等）、选相合闸调试（单体试验、整租试验情况）。

检查选相合闸（全过程）试验报告，报告格式见附录D。

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（七）附录部分

附录A为规范性附录，规定了调试需要记录的安全控制卡要求。

附录B为规范性附录，规定了调试需要记录的质量控制卡要求。

附录C为资料性附录，规定了调试方案大纲的框架内容。

附录D为资料性附录，规定了选相合闸检验报告样式。

五、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利。

六、采用国际标准和国外先进标准情况

经查询，目前无类似标准。

七、标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准与我国现行相关法律、法规、规章及相关标准没有冲突，

并与现行的国家、行业标准保持一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

本标准进行过广泛征求意见和充分讨论，没有重大分歧意见。

九、实施本标准的措施建议

本标准符合实际并具有海外工程特色，可以为海外工程项目实际

工作提供技术基础，指导企业技术人员更好、更高质量完成特高压分

系统调试工作，建议在今后海外特高压换流站调试工程范围内推广实

施，同时注重在运行中持续改进标准。

十、其他应予说明的事项

暂无。

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华东送变电工程有限公司

《直流输电换流站选相合闸装置调试方法

（征求意见稿）》

编制说明

标准编制组

2020年7月

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《直流输电换流站选相合闸装置调试方法（征求意见稿）》

编制说明

一、制定背景

特高压换流站分系统调试工作过程中，电网电压以近似正弦波运

行，负载投入或者切除瞬间，电压和电流的初相角都是随机的和不确

定的，可能在电压峰值也可能在电压过零点。对于感性负荷（空载变

压器、并联电抗器等），断路器分合闸相位不合适，将会产生很大的

涌流引起瞬间电压降低，导致系统电压波动和保护继电器误动作，最

佳投入时间为系统电压峰值处。对于容性负荷（空载输电线路、电容

器组等），断路器分合闸相位不合适产生的过电压或者励磁涌流会降

低电力设备使用寿命，影响系统电压稳定性，最佳投入时间为系统电

压过零点。安装合闸电阻或者避雷器可减轻过电压和励磁涌流造成的

危害，但是安装成本高，使断路器内部结构复杂化，效果也不明显。

在这样的背景下，选相分合闸技术得到快速发展。选相分合闸是

通过一定的手段使断路器动、静触头在系统电压波形指定相角处分

合，有效降低过电压，减少燃弧和涌流，确保空载变压器、电容器组、

并联电抗器和空载线路等电力设备在对自身和系统冲击最小的情况

下投切入电网。选相合闸调试方法在海外项目工程实践作业中具有新

颖性、代表性和先进性。

（一）新颖性

目前在特高压分系统调试领域没有相关试验方法、文件对选相合

闸进行调试。因此对该领域的调试工作进行总结、归纳、整理，形成

企业标准有助于指导技术人员减少重复调试的工作，可以更好地调试

选相合闸。

（二）代表性

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海外项目在选相合闸调试工作中需要跟外国业主、多方设备厂家

沟通协调试验参数，必须充分考虑现场环境、操作电压的影响，根据

选相合闸现场参数与实验室参数的差别，进行调试。该企业标准的制

定可为华送开展海外项目特高压分系统调试做好技术支撑，便于中国

企业在海外项目中与外方沟通，与国外要求对接做好准备。

（三）先进性

特高压换流站分系统调试中，电压过零点的时候进行合闸调试，

需要计算精确时间。在计算时间的过程中，需要分析大量数据、查阅

大量资料，从而确定参数。本企业标准的制定可充分展现华送公司领

先的技术优势和经验积累，为行业提供技术指导。

二、任务来源和主要工作过程

2019年，以国家电网巴西美丽山二期标志性工作为切入点，以

华东送变电公司承担的美丽山欣谷换流站施工项目为核心，选取技术

代表性强、战略重要性高以及具备示范作用的重点专业业务开展标准

体系研究。

为积极贯彻国家“走出去”战略和“一带一路”建设部署，进一

步提高特高压海外调试项目工作质量，本项研究对换流站分系统调试

的各个技术环节进行分析梳理，编制了特高压换流站分系统调试的海

外项目标准体系及标准明细表。其中，304-02《直流输电换流站相合

闸装置调试方法》是具有海外工程项目特色、技术代表性的技术方法，

需要尽快制定企业标准，为后续海外项目实施提供借鉴。

本标准计划由华东送变电工程有限公司提出并归口管理。本标准

起草单位：华东送变电工程有限公司、上海送变电工程有限公司、华

东电力试验研究院有限公司。本标