电阻型超导限流器的行业测试标准

超导限流器作为全新的电力器件，目前国内外对其电力系统准入性试验流程尚无统一标准。虽然近10年国际范围内有多台超导限流器在电力系统中进行短期示范试验或长期挂网运行。但由于超导限流器种类繁多，且设备工作环境特殊、复杂，目前超导限流器领域尚无通用的测试标准。与限流器实验室内低压大功率测试项目不同，本小节将基于Nexans公司生产的10kV应用于英国电网的超导限流器的相关测试报告、电力电抗器国家标准、低温压力容器国家标准等现行标准及测试经验。提出面向电气绝缘、低温机械、超导特性等方面的超导限流器型式实验序列。

该型式实验序列包括外观检查、设备整机电阻测定、设备液氮损耗量测定、设备绝缘电阻测定、工频耐压试验^[30]、雷电冲击试验^[31]（根据适用电压等级）、短时冲击电流耐受试验、长时间额定电流耐受试验等。试验中能够影响超导限流器性能的任何外部零件和附件均应安装于指定位置。除绝缘试验以外的所有特性试验，均以额定参数为准。由于超导限流器工作环境涉及低温机械等学科，具体试验方法将在传统试验标准下稍做改进，改进后各试验测试项如下。

1.设备外观检查

针对组装完成的超导限流器外观进行检查。保证限流器整体外观无损坏，各连接处安全可靠，确保低温杜瓦灌冲液氮后无漏液情况，且杜瓦真空度、液位无异常。

2.设备整机电阻测定

分别针对超导限流器常温状态及液氮灌冲后整机电阻进行测定，经过多次测量取平均值进行记录。其中液氮灌冲完成后需静置1h后再进行电阻测定。现场交接试验的测量结果需实验室内预标定值相比较，如有发生偏差，则说明限流器内部在运输过程中可能存在连接松动或者带材损坏。

3.设备液氮损耗量测定

超导限流装置液氮灌冲完毕后，静置1h待设备工作环境稳定后，进行液氮损耗测量。损耗测量应在额定电流下进行，损耗测量持续时间不小于120h，通过定期对限流器液位进行记录给出限流器平均液氮损耗量。

4.设备绝缘电阻测定

利用2.5kV绝缘电阻表针对灌冲液氮前后超导限流器对地绝缘电阻值进行测试。若测试结果小于500MΩ则表明系统内部绝缘存在异常，需进行吊芯检查。(www.xing528.com)

5.工频耐压试验

工频耐压试验电压应符合相关国家标准：10kV交流限流器按照对应等级变压器套管的工频耐受电压测试标准，将其有效值设置为30kV；4kV直流限流器由于电压等级较低，考虑一定裕度后，将其工频耐受电压试验有效值设定为12kV。工频试验电压应加在设备套管与地之间，设备外壳等均相连并接地。试验电压频率为50Hz，试验电压施加时间为60s，反复进行3次。

6.雷电冲击试验

雷电冲击试验电压应符合相关国家标准，其试验波应是标准雷电冲击全波：1.2±30%/50±20%μs，试验电压一般采用负极性。设备的试验顺序为：先在全电压的50%和75%之间进行一次校验性的冲击，然后进行3次全电压冲击。针对10kV交流限流器，其雷电冲击耐受电压按照对应电压等级串联电抗器国家标准进行选择，峰值确定为75kV；而直流限流器由于其应用于独立电力系统，且额定电压仅为4kV，故未对其进行雷电冲击试验。

7.长时间额定电流耐受试验

根据超导限流器对应系统额定电流需求，对其进行长时间通流试验，确保通流过程中系统电压不随通流时间变化，且系统各组件无明显温度上升。

8.短时冲击电流耐受试验

针对10kV交流超导限流器，需按照其对应电流系统短路水平进行一次短时电流耐受试验，验证限流器的动热稳定性。短路电流峰值设定为7kA，参照Nexans公司生产的超导限流器在英国电网前的型式试验报告，将其短时电流时间设定为100ms；针对直流限流器，由于其目标电网短路水平过大，故将该试验简化为针对其单一模块的测试，根据其对应短路要求，将其短路电流峰值设定为8kA，短路时间设置为20ms。

基于以上超导限流器型式实验测试序列，针对交、直流超导限流器分别进行测定，其相关技术参数指标分别记录于附表1及附表2。