💡 适用：级联型固态变压器，支持中压交流 MVAC、低压交流 LVAC、±800V / 800V DC 直流端口，双向功率流动；

 参照标准：T/CAEE 102‑2026、GB/T 1094、GB/T 61094、GB/T 14549、GB/T 17626、GB/T 11022。

📌 前置约定

参比环境：温度 20±5℃，相对湿度 40%～70%，无凝露，海拔 ≤1000 m； 

参比输入：额定电压、额定频率，电网 THD ≤ 2%； 

测量原则：双向（正向整流、反向逆变）分别测试；

模块化机型：整机 + 独立子模块两套试验；

带宽约定：工频量 DC～2 kHz；PWM、损耗、纹波：DC～1 MHz；

局放同步采集；冲击测量按 IEC 60060。

一、外观、结构与标志

✅ 试验条件：整机静置，无通电；

✅ 测点：外壳、端子、接地、铭牌、防护缝隙、紧固件、冷却管路 ；

✅ 测试设备：钢卷尺、游标卡尺、塞尺、力矩扳手；

✅ 判定要求：结构无变形；接地可靠；铭牌参数、端口标识、警示标识齐全；防护间隙符合设计；水冷管路无渗漏；紧固件力矩达标。

💬 备注：如需 IP 防护等级，追加 IP20/IP54 防护试验。

二、绝缘电阻、极化指数 PI / 吸收比 DAR

✅ 试验条件：所有端口分开，非测试端口短接接地；充分放电，消除残余电荷； 

✅ 测点：MVAC–地、LVAC–地、800 V DC–地、高低压端口之间 ；

✅ 测试设备：数字高压绝缘电阻表（≥10 kV）； 

✅ 判定要求： 绝缘电阻满足对应电压等级阈值； PI=R₁₀min/R₁min ≥ 1.5；DAR=R₆₀s/R₁₅s ≥ 1.3 。

💬 备注：级联子模块单独复测；测试后充分放电；潮湿环境延长放电时间。

三、直流电阻测试

✅ 试验条件：冷态，记录环境温度；功率回路、高频变压器原副边、母线排； 

✅ 测点：每相交流功率回路、高频隔离变压器绕组、直流正负极母线； 

✅ 测试设备：四线直流微欧计； 

✅ 判定要求：实测值换算至参考温度，与出厂理论值偏差 ≤ ±2%；三相同位置绕组不平衡满足协议；无异常偏大接触电阻。 

💬 备注：用于后续损耗、温升对比；水冷机型待水温稳定。

四、变比、相位、模块静态均压

✅ 试验条件：低压激励，不加高压大功率； 

✅ 测点：级联模块分压、高频变压器变比、端口相位关系； 

✅ 测试设备：变比测试仪、双通道相位分析仪、高精度直流电压表； 

✅ 判定要求：变比偏差 ≤ ±0.5%；相位关系符合拓扑设计；静态下各级联子模块均压偏差 ≤ ±1%。 

💬 备注：级联 SST 最容易出现静态不均压，是上电失败、局放诱因。

五、工频耐压试验（AC）

✅ 试验条件：按电压等级选取试验电压；非试品端可靠接地；升压匀速，保压时间 60 s；无局放升压源； 

✅ 测点：MV 对地、LV 对地、DC 端口对地、端口之间隔离；

✅ 测试设备：无局放变频耐压电源、无局放试验变、高压分压器； 

✅ 判定要求：保压期间无击穿、无闪络、无明显发热；泄漏电流稳定无突增。 

💬 备注：电力电子器件、电容需要评估是否短接保护；子模块单独耐压。

六、直流耐压试验（DC，800 V DC 重点）

✅ 试验条件：加压至规定直流试验电压，阶梯升压，保压 60 min（型式）；缓慢降压；

✅ 测点：直流母线对地、模块隔离； 

✅ 测试设备：高精度直流高压源、高压直流分压器； 

✅ 判定要求：无击穿闪络；稳态泄漏电流稳定，无持续爬升。 

💬 备注：长时直流耐压容易在复合绝缘累积空间电荷，结束后充分放电。

七、局部放电检测（核心项目）

✅ 试验条件：电压 1.1U_N；双向工况；分别在交流侧加压、直流侧带压；设备预热稳定；开启同步门控；前置隔离滤波，抑制进线 PWM、电网干扰； 

✅ 测点：整机、每个子模块、高频隔离变压器； 

✅ 测试设备：局放采集系统、耦合电容、噪声参考（门控）有源天线、宽带前置放大器；

✅ 判定要求（T/CAEE 102‑2026）：规定试验电压下，局放量 ≤ 10 pC（高要求可按协议取 5 pC）；图谱排除外部干扰、PWM 同步噪声；无持续增长型气隙放电信号。 

💬 备注：高频 PWM 为本项最大干扰源；只采信同步门控后 PRPD；区分：固定相位周期性干扰、悬浮气泡、固体绝缘气隙；试验前后比对背景噪声。

八、雷电冲击（1.2/50 μs）、操作冲击

✅ 试验条件：正、负极性各 15 次；间隔足够，避免累积效应； 

✅ 测点：中压交流端口；高电压隔离界面； 

✅ 测试设备：冲击电压发生器、高压数字记录仪、宽带冲击分压器； 

✅ 判定要求：无击穿、无闪络；示波图无截断。 

💬 备注：弱电板卡、驱动板单独采取保护措施，必要时断开。

九、空载试验、空载损耗、空载电流

✅ 试验条件：额定输入，输出开路；双向分别测试；稳态； 

✅ 测点：输入侧电压、电流、有功损耗；各模块分压； 

✅ 测试设备：多通道高带宽功率分析仪、高压传感、四象限回馈电源； 

✅ 判定要求：空载损耗不超过协议限定；空载电流稳定，无持续振荡；模块分压均衡。 

💬 备注：SST 空载损耗包含高频磁芯、驱动、辅助电源、开关静态损耗，远不同于工频变压器。

十、负载稳态试验、负载效应、源效应、电压调整率

✅ 试验条件：额定输入；稳压 / 稳流模式；双向功率流向；负载从 25%～100% 额定； 

✅ 测点：输出电压、输出电流；给定不变，改变负载阻抗（负载效应）；负载固定，改变输入电压（源效应，输入 ±10%；）； 

✅ 测试设备：回馈电网模拟器、双向可编程直流源 / 电子负载、功率分析仪；远端采样； 

✅ 判定要求 负载效应：≤ ±1%（高精度） 源效应：≤ ±0.5% 电压调整率满足技术协议；稳态无振荡 。

💬 备注：800 V DC 端口重点考核；远端采样消除引线压降。

十一、三相输出电流平衡度（LVAC）

✅ 试验条件：对称阻性负载；独立闭环稳流；20%、50%、80%、100% I_N；双向；热稳定后复测；负载换位排除引线误差； 

✅ 测点：三相输出电流有效值；

✅ 测试设备：三相回馈负载、同步采集、宽带罗氏线圈、功率分析仪； 

✅ 判定要求：任一相对三相平均值偏差 ≤ ±1%（高精度型式指标；用于试品温升时执行 GB/T 14048.1 的 ±5%） 计算公式： Iₐᵥ₉=(Iₐ+Iᵦ+I_c)/3，δ=(Iₓ-Iₐᵥ₉)/Iₐᵥ₉ ×100%。

十二、效率测试（双向，多工作点）

✅ 试验条件：额定工况；分别：25%、50%、75%、100% 额定功率；正向、反向；额定水温（水冷机型）；热稳定 ；

✅ 测点：输入、输出端口的有功；

✅ 测试设备：多通道同步功率分析仪（DC～1 MHz）、光纤隔离电压传感器、宽带分流器； 

✅ 判定要求：额定点效率 ≥ 协议值（大功率 SST 一般≥97%～98.5%）；轻载效率曲线符合厂家指标；正反效率差异在允许范围。 

💬 备注：必须扣除辅助电源、水冷泵损耗；带宽不足会低估损耗。

十三、电能质量：谐波、THD、直流纹波、不平衡

✅ 试验条件：额定负载，稳态；交流侧、800 V DC 侧分开采集； 

✅ 测点：交流侧电流总谐波畸变（THDi，计至 40 次）；直流母线峰‑峰纹波、共模噪声；三相不平衡； 

✅ 测试设备：A 级电能质量分析仪 / 高带宽功率分析仪、高压差分光纤探头； 

✅ 判定要求： 并网侧 THDi ≤ 3%（或协议更严指标） 800 V DC 纹波峰峰值 ≤ 额定电压的 1% 不平衡度满足并网标准 GB/T 15543。 

💬 备注：纹波测量带宽建议≥500 kHz；普通隔离探头容易引入共模误差。

十四、长期温升试验（10 h 连续满载）

✅ 试验条件：额定功率连续运行；双向任选一个方向；参比环境；如果有环境舱，叠加上限 40 ℃；满载至热稳定（一般≥6～10 h）； 

✅ 测点：功率器件壳温、高频磁芯、母线、接线端子、水冷进出口水温、模块外壳、变压器绕组；光纤测温；同时持续记录效率、端口电压电流、模块均压； 

✅ 测试设备：对拖回馈平台、光纤测温系统、多路温度巡检仪、功率分析仪、恒温环境舱； 

✅ 判定要求：所有测点温升不超过对应绝缘等级限值；运行期间模块均压、输出指标不漂移；无过热告警；冷却系统流量、压差稳定；高温后复测绝缘、局放，无劣化。 

💬 备注：如果环境高于 40 ℃，按降额曲线降低输出；大电流输出端子、压接面通常是温升瓶颈。

十五、动态性能：阶跃负载、突加突卸

✅ 试验条件：额定输入；功率阶跃：0↔50%、50%↔100%；双向切换； 

✅ 测点：输出电压 / 电流超调量、调节时间、振荡次数、恢复稳态时间； 

✅ 测试设备：高速回馈电网模拟器、动态直流电子负载、高速录波仪； 

✅ 判定要求：超调、调节时间符合协议；无保护误动；不持续振荡。

十六、电网扰动、LVRT / HVRT、频率扰动

✅ 试验条件：模拟电压跌落、骤升、频率偏移、相位跳变；按并网规范； 

✅ 测点：端口电压、电流、故障持续时间、恢复特性、保护动作； 

✅ 测试设备：电网故障模拟器；可选 PHIL 功率硬件在环； 

✅ 判定要求：满足对应的穿越要求；按设定逻辑闭锁、恢复；不发生损坏。

十七、孤岛、并网 / 离网切换、黑启动

✅ 试验条件：并网模式、独立离网模式；主网断开、重合；黑启动工况； 

✅ 测点：切换暂态、电压频率稳定性、孤岛保护动作时间； 

✅ 测试设备：电网模拟器、实时仿真 PHIL、录波仪 ；

✅ 判定要求：切换过程无冲击过流；孤岛保护按时限动作；黑启动可以建立稳定电压。

十八、并联均流、环流测试

✅ 试验条件：两台及以上 SST 并联；不同功率分配点； 

✅ 测点：各台输出电流、并联环流； 

✅ 测试设备：同步采集、功率分析仪 ；

✅ 判定要求：均流偏差 ≤ ±5%；稳态环流控制在协议限值以内。

十九、保护与故障试验

✅ 试验项目：过压、欠压、过流、短路、过热、直流侧过压、反接、水冷断流；限流、短时耐受； 

✅ 测点：故障触发时刻、动作时延、分断电流、故障清除； 

✅ 测试设备：故障模拟发生器、高速录波仪； 

✅ 判定要求：保护定值与设计一致；动作可靠；故障后无永久性损坏；短路耐受时间达标。

二十、通讯、遥信遥测、规约校验

✅ 试验条件：整机上电，接入后台；

✅ 测点：遥测（电压、电流、温度、损耗）、遥信、遥控、告警上送；IEC 61850 / Modbus； 

✅ 测试设备：规约测试仪、仿真后台； 

✅ 判定要求：数据刷新、精度、时延满足协议；告警、保护事件上传正确。

二十一、EMC 电磁兼容（型式）

✅ 试验项目：ESD、EFT、浪涌、射频场辐射、传导骚扰、工频磁场； 

✅ 测试设备：EMC 暗室、静电枪、脉冲群发生器、浪涌组合波发生器、传导骚扰测试系统；

✅ 判定要求：满足 GB/T 17626 对应等级；测试期间不出现误跳闸、失控；测试后功能正常。

二十二、环境适应性试验

✅ 试验项目：高低温循环、恒定湿热、振动、冲击、盐雾（户外机型）； 

✅ 测试设备：高低温湿热箱、振动试验台、盐雾箱； 

✅ 判定要求：试验后外观、绝缘、电气指标无明显劣化；功能正常。

📋 试验项目汇总表

本文为 SST 固态变压器型式试验完整技术方案，供研发、试验、质检、项目评审参考。 欢迎交流高压电力电子试验相关技术问题。