DIN EN 61803-2017 Determination of power losses in high-voltage direct current (HVDC) converter stations with line commutated converters (IEC 61803 1999 + A1 2010 + A2 2016) German.pdf

1、April 2017DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 19DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 29

2、.200!%eR“2596647www.din.deDDIN EN 61803Bestimmung der Leistungsverluste in Hochspannungsgleichstrom (HG)Stromrichterstationen mit netzgefhrten Stromrichtern(IEC 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016);Deutsche Fassung EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016Determination of power losses in highvoltage direct curre

3、nt (HVDC) converter stations with line commutated converters(IEC 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016);German version EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016Dtermination des pertes en puissance dans les postes de conversion en courant continu haute tension (CCHT) munis de convertisseurs commuts par le rseau (IE

4、C 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016);Version allemande EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61803:201109Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 40 SeitenDIN EN 61803:2017-04 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von C

5、ENELEC am 1999-04-01 angenommene Europische Norm und die am 2010-12-01 angenommene nderung A1 und die am 2016-06-29 angenommene nderung A2 als DIN-Norm ist 2017-04-01. Fr DIN EN 61803:2011-09 besteht eine bergangsfrist bis 2019-10-14. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61803/

6、A2:2015-02. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 331 Leistungselektronik“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 22F Power electronics for electrical transmission and

7、 distribution systems“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entsch

8、eidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf ein Dokument ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) be

9、zieht sich die Verweisung auf die jeweils aktuellste Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang der zitierten Dokumente mit den entsprechende

10、n Deutschen Dokumenten ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 61

11、803:2011-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Europisches Vorwort zu A2 wurde eingefgt sowie die Anerkennungsnotiz. b) 3. Begriffe wurden angepasst. c) 3.1.7 Anmerkung wurde gestrichen. d) 4.3 Betriebsparameter wurde angepasst. e) 5.1.7 Abschaltverluste je Ventil wurde in der Beschreibung an

12、gepasst und um Anmerkung 2 ergnzt. f) 5.2.2 Leerlaufverluste wurde um die Information zur Stellung des Transformator-Stufenschalters ergnzt. g) Anhang D wurde neu aufgenommen. h) Die Deutsche Fassung wurde im Abschnitt 2 an die aktuellen Standardstze angepasst. Frhere Ausgaben DIN EN 61803: 2000-07,

13、 2011-09 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61803 April 1999 +A1 Dezember 2010 +A2 Oktober 2016 ICS 29.200 Deutsche Fassung Bestimmung der Leistungsverluste in Hochspannungsgleichstrom (HG)-Stromrichterstationen mit netzgefhrten Stromrichtern (IEC 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016) De

14、termination of power losses in high-voltage direct current (HVDC) converter stations with line commutated converters (IEC 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016) Dtermination des pertes en puissance dans les postes de conversion en courant continu haute tension (CCHT) munis de convertisseurs commuts par le

15、rseau (IEC 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 1999-04-01, die A1 am 2010-12-01 und die A2 am 2016-06-29 angenommen. CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europis

16、chen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteh

17、t in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die

18、 offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Ma

19、lta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrot

20、echnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2016 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61803:1

21、999 + A1:2010 + A2:2016 DDIN EN 61803:2017-04 EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016 Vorwort Der Text des Schriftstcks 22F/51/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61803, ausgearbeitet von dem SC 22F Power electronics for electrical transmission and distribution systems“ des IEC/TC 22 Power electronics“ wur

22、de der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 1. April 1999 als EN 61803 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen we

23、rden muss (dop): 2000-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2002-04-01 Anhnge, die als normativ“ bezeichnet sind, gehren zum Norminhalt. Anhnge, die als informativ“ bezeichnet sind, enthalten nur Informationen. In dieser N

24、orm sind die Anhnge A und ZA normativ und die Anhnge B und C informativ. Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61803:1999 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. 2 DIN EN 61803:2017-04 EN 61803:1999 + A

25、1:2010 + A2:2016 Vorwort zu A1 A1 Der Text des Schriftstcks 22F/214/CDV, zuknftige nderung 1 zu IEC 61803:1999, ausgearbeitet von dem SC 22F Power electronics for electrical transmission and distribution systems“ des IEC TC 22 Power electronic systems and equipment“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen

26、 Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2010-12-01 als nderung A1 zu EN 61803:1999 angenommen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu

27、identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2011-09-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgeg

28、enstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2013-12-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der nderung 1:2010 zur Internationalen Norm IEC 61803:1999 wurde von CENELEC als nderung zur Europischen Norm ohne irgendeine Abnderung angenommen. In der offiziellen Fassung

29、ist unter Literaturhinweise“ zu der aufgelisteten Norm die nachstehende Anmerkung einzutragen: IEC 61378-2:2001 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61378-2:2001 (nicht modifiziert). 3 DIN EN 61803:2017-04 EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016 Europisches Vorwort zu A2 A2 Der Text des Dokuments 22F/374/CDV, zu

30、knftige IEC 61803:1999/A2, erarbeitet vom SC 22F “Power electronics for electrical transmission and distribution systems” des IEC/TC 22 “Power electronic systems and equipment”, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN 61803:1999/A2:2016 angenommen. Nachstehende D

31、aten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2017-04-14 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden

32、mssen (dow): 2019-10-14 Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61803:1999/A2:2016 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. 4 DIN EN 61803:2017-04 EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016 Inhalt SeiteVorwort .2 Vorwort zu A1 .3 Europisches Vorwort zu A2 4

33、1 Anwendungsbereich.7 2 Normative Verweisungen.7 3 Begriffe und Symbole.7 3.1 Begriffe.7 3.2 Buchstabensymbole.8 4 Allgemeines9 4.1 Einleitung9 4.2 Umgebungsbedingungen.10 4.2.1 Referenz-Normalauentemperatur .10 4.2.2 Referenz-Normaltemperatur des Khlmittels10 4.2.3 Referenz-Normalluftdruck .10 4.3

34、Betriebsparameter10 5 Bestimmung der Gerteverluste 11 5.1 Verluste der Thyristorventile 11 5.1.1 Thyristordurchlassverluste je Ventil 12 5.1.2 Thyristorstromausbreitungsverluste je Ventil12 5.1.3 Weitere Stromleitungsverluste je Ventil 13 5.1.4 Gleichspannungsabhngige Verluste je Ventil .13 5.1.5 Dm

35、pfungsverluste je Ventil (widerstandsabhngiger Anteil) 14 5.1.6 Dmpfungsverluste je Ventil (Anteil durch nderung der Kondensatorenergie) 15 5.1.7 Abschaltverluste je Ventil15 5.1.8 Drosselverluste je Ventil16 5.1.9 Gesamtverluste des Ventils 17 5.1.10 Temperatureinflsse .17 5.1.11 Leerlaufverluste j

36、e Ventil.17 5.2 Verluste des Stromrichtertransformators .18 5.2.1 Allgemeines.18 5.2.2 Leerlaufverluste.18 5.2.3 Betriebsverluste 18 5.2.4 Leistungsverluste durch Hilfsbetriebe.19 5.3 Verluste durch Wechselstromfilter .19 5.3.1 Allgemeines.19 5.3.2 Kondensatorverluste in Wechselstromfiltern.20 5.3.3

37、 Drosselverluste in Wechselstromfiltern.20 5 DIN EN 61803:2017-04 EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016 Seite5.3.4 Widerstandsverluste in Wechselstromfiltern 20 5.3.5 Gesamtverluste durch Wechselstromfilter . 21 5.4 Verluste durch Kompensationskondensatorbatterien . 21 5.5 Verluste durch Kompensationsdr

38、osseln 21 5.6 Verluste der Gleichstromglttungsdrossel. 21 5.7 Verluste durch Gleichstromfilter 22 5.7.1 Allgemeines 22 5.7.2 Verluste durch Gleichstromfilterkondensatoren . 22 5.7.3 Verluste durch Gleichstromfilterdrosseln . 23 5.7.4 Verluste durch Gleichstromfilterwiderstnde 23 5.7.5 Gesamtverluste

39、 des Gleichstromfilters 24 5.8 Verluste durch Stationshilfsbetriebe 24 5.9 Verluste von Reihenfiltern . 24 5.10 Weitere Verluste 25 Anhang A (normativ) Berechnung der Oberschwingungsstrme und -spannungen 31 A.1 Oberschwingungsstrme in Stromrichtertransformatoren. 31 A.2 Oberschwingungsstrme in den W

40、echselstromfiltern. 31 A.3 Oberschwingungsspannungen auf der Gleichstromseite 32 A.4 Gleichstromseitige Oberschwingungsstrme in der Glttungsdrossel 32 Anhang B (informativ) Typische Stationsverluste. 33 Anhang D (informativ) Bewertung von HG-Stationsverlusten Eine Erluterung. 34 Anhang C (informativ

41、) Literaturhinweise 37 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 38 Bilder Bild 1 Typische HG-Gerte fr einen Pol (Hilfsbetriebe nicht dargestellt). 26 Bild 2 Vereinfachtes Dreiphasenschaltbild eines 12-pulsigen H

42、G-Stromrichters 27 Bild 3 Vereinfachtes Ersatzschaltbild eines typischen Thyristorventils 27 Bild 4 Kurvenverlufe von Strom und Spannung an einem Ventil im 12-pulsigen Stromrichter (Kommutierungsberschwingen nicht dargestellt) 28 Bild 5 Thyristor-Durchlasskennlinie 29 Bild 6 Leitungsstrom und entspr

43、echender Spannungsabfall 29 Bild 7 Aufteilung der Kommutierungsimpedanz zwischen L1und L2. 30 Bild 8 Thyristorstrom whrend der Sperrerholzeit 30 Tabellen Tabelle D.1 Bedingungen fr die Berechnung von Verlusten im Fall D . 36 6 DIN EN 61803:2017-04 EN 61803:1999 + A1:2010 + A2:2016 1 Anwendungsbereic

44、h Die vorliegende Norm gilt fr alle netzkommutierten Hochspannungsgleichstrom-(HG)-Stromrichterstationen, die fr den Leistungsaustausch in Netzen von Energieversorgungsunternehmen verwendet werden. Die Norm setzt die Anwendung von 12-pulsigen Thyristorstromrichtern voraus, kann aber auch bei besonde

45、rer Beachtung von abweichenden Bedingungen fr 6-pulsige Thyristorstromrichter verwendet werden. In einigen Anwendungsfllen knnen Synchron- oder statische Blindleistungskompensatoren an die Wechsel-stromsammelschiene der HG-Stromrichterstation angeschlossen sein. Die Verfahren zur Bestimmung der Verl

46、uste solcher Einrichtungen sind in der vorliegenden Norm nicht enthalten. Das vorliegende Schriftstck stellt eine Reihe von genormten Verfahren zur Bestimmung der Gesamtverluste von HG-Stromrichterstationen vor. Typische HG-Gerte sind im Bild 1 dargestellt. Die Verfahren schlieen alle Teile, auer de

47、n vorstehend genannten, ein und behandeln Leerlauf- und Betriebsverluste in Verbindung mit ihren Berechnungsverfahren, die, wo immer mglich, gemessene Parameter verwenden. Bauarten von Stromrichterstationen, die gegenber der in der vorliegenden Norm zugrunde gelegten typischen Bauart neuartige Bauel

48、emente oder Schaltungsanordnungen enthalten, oder mit unblichen, die Verluste beeinflussenden Hilfsschaltungen ausgerstete Bauarten mssen nach ihren eigenen Eigenschaften bewertet werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werde

49、n, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60076-1, Power transformers Part 1: General IEC 60076-6, Power transformers Part 6: Reactors IEC 60633, Terminology for hig