柔性直流系统用高压直流断路器的共用技术要求

柔性直流系统用高压直流断路器的共用技术要求

国家标准 GB/T38328一2019 柔性直流系统用高压直流断路器的 共用技术要求 Commonspeifeationsofhhieh-oltegediretcurentcireuit-bhreikersftor high-voltagedireeteurrenttransmissionusingoltagesoureedconverters VSC-HVDC 2019-12-10发布 2020-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38328一2019 目 次 前言 引言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 正常和特殊使用条件 额定值 5. 概述 5,2额定直流电压(UN 5.3额定绝缘水平 5.4额定直流电流IN 5.5额定预期短路电流 5.6额定截断电流 5.7辅助和控制回路的额定电源电压 5.8辅助和控制回路的额定电源频率 5.9绝缘和/或开合用的额定充人水平 5.1o无线电干扰电压水平(RIV) 设计与结构 6.1概述 6.2直流断路器中液体的要求 6.3直流断路器中气体的要求 6.4抗震能力 6.5端子机械负荷 6.6辅助和控制设备 6.7动力操作 6.8储能操作 6.9冷却设备 6.10铭牌 6.11位置指示 6.12外壳提供的防护等级 6.13爬电比距 6.14气体和真空的密封 6.15液体的密封
GB/T38328一2019 6.16火灾危险易燃性 6.17电磁兼容性(EMC) 6.18X射线发射 6.19腐蚀 型式试验 7.1概述 7.2绝缘试验 7.3无线电干扰试验 7.4主回路电阻的测量 7.5最大持续运行直流电流试验 7.6短时耐受电流试验 -+ 7.7防护等级验证 密封试验 7.8 7.9电磁兼容性(EMC)试验 7.10常温下的机械操作试验 10 端子静负载试验 7.1l 7.12关合和开断试验 12 7.13真空灭弧室的X射线试验程序 7.14抗震试验 7.15通信一致性测试 12 7.16冷却设备试验 12 出厂试验 12 8.1概述 12 8.2主回路的绝缘试验 13 8.3辅助和控制回路的试验 13 8.4主回路电阻的测量 l 8.5密封试验 13 8.6设计和外观检查 l 8.7机械操作试验 13 直流断路器的选用导则 l 13 9.1概述 9.2直流断路器额定值的选择 13 9.3直流断路器型式选择 13 15 10查询、投标和订货时提供的资料 0.1概述 15 15 0.2询问单和订单的资料 15 0.3标书的资料
GB/T38328一2019 15 1运输、储存,安装,运行和维护规则 15 11.1概述 l6 11.2运输,储存和安装的条件 1.3安装 . 1.4运行 16 1.5维修 12安全 I6 13产品对环境的影响 附录A资料性附录)国内某柔性直流输电系统用高压直流断路器的参数值 附录B资料性附录直流断路器试验回路和试验电流波形 + 20 参考文献 图1机械式直流断路器 图2电力电子式直流断路器 14 图3混合式直流断路器 19 图B1直流断路器试验回路示意图 图B.2直流断路器开断试验波形示意图 19 表1爬电比距与相应盐密 表2型式试验项目 表3试验方式 表A.I国内某个士500kV柔性直流输电系统用直流断路器的主要技术参数 表A.2国内某个士160kV柔性直流输电系统用直流断路器的主要技术参数 17 表A.3国内某个士10kV柔性直流输电系统用直流断路器的主要技术参数 18
GB/38328一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 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这些专利的责任 本标准由电器工业协会提出 本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会(SAC/TC65)归口 本标准起草单位;西安高压电器研究院有限责任公司、西安西电开关电气有限公司、南方电网科学 研究院有限责任公司、ABB()有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、全球能源互联网研究院有限 公司、西安交通大学、清华大学、平高集团有限公司、新东北电气集团高压开关有限公司华仪电气股份 有限公司,西安西电电力系统有限公司、电力科学研究院有限公司、南方电网有限责任公司超 高压输电公司,国网陕西省电力公司电力科学研究院,伊顿电气有限公司 本标准主要起草人颜莉背、陈志彬、陈名、刘平,胡治龙,邢娜、冯武俊、张子骁,邓娜、王景、杨兵 刘彬、丁骁、陈龙龙、刘志远,王振兴,屈鲁,王向克、韩桂全、张浩、赵麟、宗世煜、李新春、焦振江,封磊、 张振乾、黄忠庭、李振军,杨韧陈洪飞
GB/T38328一2019 引 言 高压直流断路器是柔性直流系统中的重要设备 国内外开展技术研究和应用的直流断路器有三种 类型机械式直流断路器、电力电子式直流断路器和混合式直流断路器 这三类直流断路器开断原理不 同,使用条件、技术参数、结构,试验和运行等方面存在共性因素 为使柔性直流系统用高压直流断路器 的研发、设计,制造、试验、运行有所遵循,制定此共用技术标准 本标准提出的直流断路器的技术条件和试验要求是基于柔性直流系统用直流断路器的科研成果并 参考国内外高压直流工程的设计、试验及运行等相关技术资料制定的 订
GB/38328一2019 柔性直流系统用高压直流断路器的 共用技术要求 范围 本标准规定了柔性直流系统用高压直流断路器的使用环境条件、术语和定义、额定值、设计与结构、 型式试验、出厂试验、选用导则等 本标准适用于直流6kV及以上电压等级柔性直流系统用的户内、户外安装的机械式高压直流断 路器、电力电子式高压直流断路器和混合式高压直流断路器 本标准不适用于在与直流断路器有关的产品标准中另有规定的特定类型直流断路器 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是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/T31l.1一2012绝缘配合第1部分;定义、原则和规则 GB/T1984-2014高压交流断路器 GB/T2900.20一2016电工术语高压开关设备和控制设备 GB/T7354一2018高电压试验技术局部放电测量 GB/T110222011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 13498-2017高压直流输电术语 GB 13540-2009高压开关设备和控制设备的抗震要求 GB 高电压试验技术第1部分一般定义及试验要求 GB 16927.1201l 高压直流输电晶闸管阀第1部分;电气试验 T 20990.1一2007 GB 25091一2010高压直流隔离开关和接地开关 GB GB/T304252013高压直流输电换流阀水冷却设备 GB/T341392017柔性直流输电换流器技术规范 IEC61850-10;2012变电站内通信网络和系统第10部分:一致性测试(Communicationm networksandsystemsinsubstations一Part10;Conformaneetesting 术语和定义 GB/T2900.20-2016,GB/T19842014和GB/T13498-2017界定的以及下列术语和定义适用 于本文件 3.1通用 3.1.1 it-reaker 高压直流断路器high-voltagedireetcurrentcireu 能够关合,承载和开断直流运行电流,并能在规定的时间内关合,承载和开断异常回路条件(如短路 条件)下的电流的开关装置
GB/T38328一2019 注1;直流断路器一般包括;主通流支路电流转移支路和能量吸收支路 主通流支路用于承载直流运行电流,并在 转移支路配合下,具有开断主通流支路电流的能力;电流转移支路用于将主通流支路电流转移至能量吸收支 路;能量吸收支路用于吸收系统中储存的能量 注2:直流断路器按照开断元件的类型,可分为机械式直流断路器、电力电子式直流断路器和混合式直流断路器 直流断路器按照运行电流方向,可分为单向直流断路器和双向直流断路器 3.1.2 机械式直流断路器 meehaniealcecireuit-breaker 为机械开关装置提供人工过零振荡电流,从而实现直流电流开断的直流断路器 注，典型结构为;主通流支路为机械开关装置,电流转移支路为电感和电容(有源或无源),能量吸收支路为避雷器 见图1 3.1.3 电力电子式直流断路器powereleetroniecDceireuit-breaker 完全利用电力电子器件实现直流电流开断的直流断路器 注:典型结构为:主通流支路和电流转移支路是由电力电子器件组成的同一支路,能量吸收支路为避雷器 见图2 3.1.4 混合式直流断路器hybridDccireuit-hreaker 结合机械开关装置和电力电子器件实现直流电流开断的直流断路器 注典型结构为;主通流支路含有机械开关装置,电流转移支路为电力电子器件,能量吸收支路为避雷器 见图3. 3.1.5 unidirectionalDCeireuit-breaker 单向直流断路器 用于断开预定(并标明)方向的直流电流的断路器 3.1.6 bidireetionalDCeircuit-breaker 双向直流断路器 用于断开从任一(并标明)方向的直流电流的断路器 注:双向断开能力宜在关合和开断试验进行验证 3.1.7 主通流装置mainconduetdeviee 直流断路器中用于承载和分合主通流支路中电流的装置 3.1.8 电流转移装置 currenttransferdevice 直流断路器中用于将主通流支路电流转移到能量吸收支路中的装置 3.1.9 能量吸收装置 energyabsorptiodevice 直流断路器中用于吸收系统中储存的能量的装置 3.1.10 剩余电流开断装置" residualcurrentinterruptingdevice 用于开断剩余电流的开断装置(如有) 注1该装置通常具有关合功能 注2，剩余电流包含;避雷器残余电流,电流转移装置中的振荡电流等 3.1.11 wentialdevtee 供能装置 p0wertopo 用于给主通流装置、电流转移装置供能的装置
GB/38328一2019 3.1.12 触发装置triggerdevie 用于导通电流转移支路的装置(如有) 3.1.13 冷却设备cwingupment 用于冷却直流断路器组件,以保证直流断路器正常运行的设备如有 3.1.14 控制装置controldevice 与直流断路器相关的控制、测量、保护及调节功能的装置 3.2特性参量 3.2.1 截断时间 cut-ofrtime 从直流断路器收到分闸指令开始时刻.至达到瞬态开断电压峰值时刻的时间间隔 3.2.2 开断时间 breaktime 从直流断路器收到分闸指令开始时刻,到主回路电流降到剩余电流时刻的时间间隔 注改写GB/T1984一2014,定义3.7.135 3.2.3 关合时间maketimme 处于分网位置的直流断路器,从接到合闸指令时刻到主回路中电流出现时刻的时间间隔 注1;关合时间包括开断装置合闸必需的,并与开断装置构成一个整体的任何辅助设备的动作时间 关合时间可能 随预击穿时间的变化而不同 注2改写GB/T1984一2014,定义3.7.137 3.2.4 瞬态开断电压 transientinterruptionvoltage 在直流断路器开断电流过程中,直流断路器端子间产生的瞬态电压 注该电压取决于回路和直流断路器的特性 3.2.5 瞬态开断电压峰值peaktransientinterruption voltage 直流断路器开断电流过程中,直流断路器端子间产生的最大电压值 3.2.6 最大持续运行直流电流maximumeontinosdirectcurrentinoperation 直流系统持续过负荷运行时流过直流断路器的直流电流值 最大持续运行直流电流由直流系统的 持续过负荷能力确定 注改写GB/T34139一2017,定义3.2 3.2.7 短时过载(过负荷)直流电流short-timeoverloaddireetcurrentinoperation 直流系统短时(如3s)以超过系统额定输送功率方式运行时,流过直流断路器的直流电流值 过负 荷运行直流电流由直流系统的过负荷能力确定 注1:改写GB/T341392017,定义3.3 注2直流断路器短时过载(过负荷)直流电流能力的验证包含于短时耐受电流型式试验中 注3国内典型柔性直流输电工程的过负荷电流参见附录A
GB/T38328一2019 3.2.8 预期短路电流 prospectiveshort-circuitcurrent 电路故障或错误接线引起短路,且直流断路器被一个阻抗可以忽略不计的导体代替时,电路中可能 流过的电流 注:改写GB/T2900,.202016,定义3.7 3.2.9 截断电流 cut-ofrcurrent 直流断路器开断过程中达到的最大瞬时电流值 3.2.10 剩余电流 residualcurrent 在直流断路器开断后,剩余电流开断装置闭合条件下流过直流断路器的电流值 3.2.11 短路电流上升率risingrateofshort-eireuiteurrent 截断电流与短路起始时刻电流的差值和相应时间间隔的比值 3.2.12 瞬态开断电压上升率risingrate oftransiemtinterruptionvotage 80%瞬态开断电压峰值与20%瞬态开断电压峰值的差值和相应时间间隔的比值 3.2.13 ratedabsorbedG 额定吸收能量 energy 直流断路器开断额定截断电流时能量吸收装置吸收的能量 注:额定截断电流见5.6 正常和特殊使用条件 GB/T11022-2011的第2章适用 5 额定值 5.1概述 制造厂规定的直流断路器的通用额定值应从下列各项中选取(适用的): 额定直流电压; a b 额定绝缘水平; c 额定直流电流 d 额定预期短路电流; 额定截断电流; 辅助和控制回路的额定电源电压; 辅助和控制回路的额定电源频率; g h 绝缘和/或开合用的额定充人水平; 无线电干扰水平 注:可能需要其他额定值,它们将在相关的产品标准中规定 5.2额定直流电压(U 在规定的运行条件下,直流断路器正常连续运行的直流电压,单位为千伏(kV)
GB/38328一2019 额定直流电压从下列值中选取: 6kV,10kV.,25kV.35kV,50kV,100kV,l160kV,200kV,320kV,400kV,535kV,800kV 注1:以上额定值是参考GB/T341392017,结合已有柔性直流输电工程的电压等级给出的 注2，对于直流电压有特殊要求时,由供需双方协商确定 5.3额定绝缘水平 直流断路器的额定绝缘水平由实际工程提供 绝缘水平应包括直流耐受电压(Imin直流耐受电压Uamn,3h直流耐受电压Uah、lh直流耐受电 压Uan),额定雷电冲击耐受电压U，及额定操作冲击耐受电压U. -2012中规定的标准参考大气[温度(20 其中,耐受电压适用于GB/T311.1一 C)、压力(101.3kPa 见/m')]条件 这些耐受电压包括了正常运行条件下F(见GB/"Tl02一201的2.2)规定的 和湿度(11 最高海拔1000m时的海拔修正 对于特殊适用条件,应根据GB/T11022一2011的2.3进行耐受电压 修正 注1对于额定绝缘水平有特殊要求时,由供需双方协商确定 注2:国内某柔性直流输电工程的额定绝缘水平参见附录A 5.4额定直流电流(1心 在规定的运行条件下,直流断路器长期连续运行的直流电流的平均值,单位为安(A) 额定直流电流可在下列数值中选取 156A,250A,500A,625A,750A,1000A,1250A,1560A,2000A,2500A,3000A 注1;以上额定值是参考GB/T34l39一2017,结合已有柔性直流输电工程的电流等级给出的 注2:对于直流电流有特殊要求时,由供需双方协商确定 5.5额定预期短路电流 在规定的使用和性能条件以及规定的电压下,直流断路器开断端子处短路时的预期电流稳态值,单 位为千安(kA) 直流断路器额定预期短路电流由下列值中选取 8kA,10kA,12.5kA,l6kA,20kA,25kA,31.5kA,40kA,50kA,63kA 注1:以上电流是在GB/T762-2002中规定的R10系列中选取的 注2:对于额定预期短路电流有特殊要求时,由供需双方协商确定 5.6额定截断电流 在规定的使用和性能条件以及规定的电压下,直流断路器在额定预期短路电流下开断时的最大瞬 时电流值,单位为千安(kA) 额定截断电流由下列值中选取 4kA,5kA,6,.3kA,8kA,l0kA,12.5kA,16kA,20kA,25kA,31.5kA 注1以上电流是在GB/T762一2002中规定的RI0系列中选取的 注2:对于额定截断电流有特殊要求时,由供需双方协商确定 辅助和控制回路的额定电源电压 GB/T11022一2011的4.9适用 5.8辅助和控制回路的额定电源频率 额定电源频率的标准值为交流50H么或直流
GB/T38328一2019 5.9绝缘和/或开合用的额定充入水平 GB/T11022一2011的4.12适用 5.10无线电干扰电压水平(RIV 在施加最高试验电压时,无线电干扰电压水平不超过2000AV 设计与结构 6 6.1概述 在直流系统中,直流断路器常采用几个并联支路完成开断任务 一般情况下直流断路器由三个部 分组成: 主通流支路; a b) 电流转移支路 能量吸收支路 c 对于本标准中所描述的机械式、电力电子式和混合式直流断路器各自有不同的拓扑结构和不同的 技术特点,在9.3中对这三种直流断路器的典型拓扑结构给予了描述 6.2直流断路器中液体的要求 GB/T110222011的5.1适用(适用时. 6.3直流断路器中气体的要求 GB/T110222011的5,2适用适用时) 6.4抗震能力 在可能出现地震的地区,用户应按GB/T135402009来规定设备的抗震水平 6.5端子机械负荷 对于户外使用的直流断路器,接线端子机械载荷适用GB/T1984一2014的6.101.6 户内和其他 不同电压等级下的接线载荷应满足实际工况的要求 6.6辅助和控制设备 GB/T11022一2011的5.4适用,并作如下补充 对采用强制风冷或水冷的直流断路器,应考虑相应控制设备的相关要求 6.7动力操作 GB/T11022-2011的5.5适用(适用时) 6.8储能操作 GB/T11022一2011的5.6适用(适用时 6.9冷却设备 GB/T341392017的6.7适用(适用时.
GB/38328一2019 6.10铭牌 GB/T1l022一2011的5.10适用,并作如下补充 直流断路器的各组件上的铭牌应符合相应产品标准的要求 直流断路器的总铭牌至少应包含如下 信息或参数 型号; 直流断路器类型" 额定直流电压; 额定直流电流; -额定预期短路电流(可选》 最大持续运行直流电流; 额定雷电冲击耐受电压; 额定直流耐受电压; 额定截断电流; 额定吸收能量; 供应方名称; 出厂日期 6.11位置指示 GB/T110222011的5.12适用(仅适用于机械开关装置 注对于位置指示有特殊要求时,由供需双方协商确定 6.12外壳提供的防护等级 GB/T11022一2011的5.13适用,并作如下补充: 外壳提供的防护等级根据工程(户外、户内)确定 6.13爬电比距 -200的历.3适用 根据直流断路器用支柱绝缘子防污性能及承受机械力的要求,绝 GB/T25091 缘子可以分为瓷质,表面涂层及复合绝缘子 根据已有直流工程的数据,阀厅内设备的爬电比距为14mm/kV;户内直流开关场的爬电比距为 25 nmm/kV;户外瓷质绝缘子,其爬电比距与相应的盐密见表1 表1爬电比距与相应盐密 盐密 瓷质绝缘子的最小爬电比距 mg/em mm/lkV 0.03 50 0.06~0.07 54 注:对于爬电比距有特殊要求时,由供需双方协商确定 6.14气体和真空的密封 GB/T11022一2011的5.15适用(适用时.
GB/T38328一2019 6.15液体的密封 GB/T1l022一2011的5.16适用(适用时 6.16火灾危险易燃性 GB/T1l022一2011的5.17适用 6.17电磁兼容性(EMC) GB/T11022一2011的5.18适用 6.18x射线发射 GB/T11022一2011的5.19适用适用时 6.19腐烛 GB/T1l022一2011的5.20适用 型式试验 7.1概述 GB/T11022一2011的6.1.1适用,并作如下补充: 直流断路器的各元件应符合各自标准的要求,并按这些要求进行试验 当主通流装置和电流转移 装置中的关键元件的参数、结构发生重大改变时,应做相应的型式试验 表2列出了第7章给出的型式 试验项目 表2型式试验项目 型式试验项目 章条号 试品 7.2 绝缘试验 整机 无线电干扰试验 7.3 整机 主回路电阻的测量 7.4 主通流支路装置 最大持续运行直流电流试验 7.5 主通流支路装置 短时耐受电流试验 7.6 主通流支路装置 防护等级验证 7.7 元件 密封试验 7.8 元件 电磁兼容性(EMc)试验 7.9 元件 常温下的机械操作试验 7.10 机械开断装置(如有) 7.11 元件 端子静负载试验 关合和开断试验 7.12 整机 真空灭弧室的X射线试验程序 7.13 真空灭弧室(如有 抗震试验 7.14 整机 通信一致性测试 7.15 控制设备
GB/38328一2019 表2(续》 型式试验项目 章条号 试品 冷却设备试验 7.16 冷却设备如有 注1如果需要附加的型式试验项目,则在有关的产品标准中规定 注2如果由于实验室条件限制无法实随整机试验时,可由供需双方协商确定 7.2绝缘试验 7.2.1试验时周围的大气条件 GB/T11022一2011的6.2.2适用 7.2.2雷电冲击耐压试验 GB/11022一2011的6.2.7.3和6.2.8.4适用,并作如下补充:端间试验时,能量吸收支路的避雷器 仅装设避雷器外套,或断开避雷器连接 7.2.3操作冲击耐压试验 GB/T11022一2011的6.2.8.3适用,并作如下补充端间试验时,能量吸收支路的避雷器仅装设避 雷器外套,或断开避雷器连接 注:宜进行干试,对户外直流断路器还可进行湿试 7.2.4直流电压耐受试验 直流断路器应进行端间及端对地的直流电压耐受试验,GB/T16927.1一2011的第5章以及 GB/T20990.1一2007的8.3.1适用,并作如下修改: a 端间直流电压耐受试验;在试品两个主端子之间从不大于1min试验电压Uam的50%开始 升压,在10s内电压升至Uam,保持1min,再降至1h试验电压Ua,保持1h后降至零 用 相反极性电压重复上述试验 试验时能量吸收支路的避雷器仅装设避雷器外套,或断开避雷 器连接 b 端对地直流电压耐受试验;在试品短接的主端子与地之间从不大于1min试验电压Ua的 50%开始升压,在10s内电压升至Uumm,保持1min,再降至3h试验电压Uah,保持3h后降 至零 用相反极性电压重复上述试验 注:宜进行干试,对户外直流断路器还可进行湿试 7.2.5局部放电试验 GB/T20990.1一2007的8.3.1适用,并作如下补充 局部放电试验在进行对地直流电压试验时规定的3h试验的最后1h按GB/T7354一2018测量局 部放电,超过300pC的局部放电的次数要按照GB/T20990.1一2007附录B的规定记录 用相反极性 电压重复上述试验 整个记录期间,平均300pC以上的脉冲每分钟不超过15次;其中,500pC以上的脉冲每分钟不超 过7次,1000pC以上的脉冲每分钟不超过3次,2000pC以上的脉冲每分钟不超过1次 注若观察到局部放电的数量或等级有增加的趋势,可以由供需双方协商延长试验时间
GB/T38328一2019 7.2.6状态检查试验 如果在关合和开断试验后,直流断路器端间的绝缘性能不能充分可靠地用目测检查来核实,且相关 的产品标准中没有其他规定,可进行端间直流电压耐受试验,试验电压为1min直流耐受电压Ua的 80%,保持1nmin 或由供需双方协商确定其他检测方法 7.3无线电干扰试验 适用于额定直流电压6kV及以上的直流断路器 试验应按照GB/T11022一2011中6.9.1.l的规定进行,通过下述程序进行 对试品施加U的电压,至少维持5min 随后把电压逐级下降至0.3U,再逐级上升至初始值,最 后逐级下降至0.3Ua 在每级电压上,应进行无线电干扰的测量,并应画出最后一个电压下降系列中 记录的无线电干扰电平对外施电压的曲线;这样得出的曲线就是试验设备的无线电干扰特性 电压级 差约为0.1U 如果在1.1U下无线电干扰电平不超过5.10中规定的值,应认为试品通过了试验 7.4主回路电阻的测量 适用于主通流支路的机械开关,GB/T11022-2011的6.4适用 7.5最大持续运行直流电流试验 GB/T11022-201l的6.5适用,并作如下补充: 在主通流支路上进行最大持续运行直流电流试验,试验电流为不低于直流断路器应用系统可能出 现最大连续直流电流或等效的50Hz的交流电流 试验结果应满足GB/T11022一2011中4.5的要 求,且试验完成后不应发生部件损坏或失效 7.6短时耐受电流试验 在主通流支路上进行短时电流耐受试验,试验电流应分为两个阶段,第一阶段为短时过载(过负荷 电流,持续1min;第二阶段为额定截断电流,持续60 mS 试验过程,不准许发生部件损坏或失效,整个过程中电力电子器件(如有)的结温不超过设备最大 结温 注:对于试验电流及试验时间有特殊要求时,由供需双方协商确定 7.7防护等级验证 GB/T1l022一2011的6.7适用 7.8密封试验 GB/T11022一2011的6.8适用(适用时) 7.9电磁兼容性(EMC)试验 GB/T110222011的6.9适用适用时) 7.10常温下的机械操作试验 GB/T19842014的6.101.2适用(适用时. 10
GB/38328一2019 7.11端子静负载试验 端子受力应满足6.5的要求,参照GB/T1984一2014的6.101.6进行试验 7.12关合和开断试验 7.12.1概述 本试验的目的是检验直流断路器是否具备关合和开断电流的能力(参照GB/T1984一2014). 试品为完整的直流断路器整机,并应包含所有冷却设备(如有、控制装置以及供能装置,确保所有 设备的布置皆与运行时相同 冷却设备(如有)应与实际运行工况一致,每项试验前需达到热平衡在5min内出阀冷却介质温度 变化不超过1K) 关合和开断试验至少应包括以下要求 推荐的试验方式见表3所示 表3试验方式 试验方式 试验电流值 试验操作顺序 试验次数" 短时过载直流电流 合闸 分闸 小电流" 额定直流电流 分闸 30%的额定截断电流 分闸 60%的额定截断电流 分闸 100%的额定截断电流 分闸 100%的额定截断电流 重合闸" 注由于试验室容量无法模拟直流断路器在系统中开断短路电流时吸收的能量,避雷器的额定吸收能量通过随 机抽取避雷器试品进行测试,试验方式由供需双方协商进行 双向直流断路器试验方式1一6在每个方向各进行3次,试验方式7在每个方向各进行1次 小电流开断值推荐为5%的额定直流电流值 重合为O-/-C'o,其中o为分闸,cC为合，'为分合时间,推荐为不大于300ms,'为合分时间,由供需 双方协商确定;一分截断电流为100%额定截断电流,二分截断电流可由供需双方协商确定 7.12.2关合试验 关合电流为短时过载(过负荷)直流电流 试验次数为3次 任何一次短时过载直流电流关合试验,直流断路器各部分均按照正确逻辑动作， 没有发生误动或拒动现象 注双向直流断路器每个方向各进行3次 7.12.3开断试验 7.12.3.1试验参数 开断试验分为小电流开断,额定直流电流开断,截断电流开断和重合闸试验 试验应在被试装置上 11
GB/T38328一2019 重复进行 7.12.3.2试验回路和试验要求 试验回路原理图及试验电流波形图参见附录B 任何一次开断试验,直流断路器各部分均按照正确逻辑动作,没有发生误动或拒动现象 试品在开断试验电流后能够耐受瞬态开断电压,不应出现重击穿 7.12.3.3试验后装置的状态 试验完成后,试品应保证正常的机械性能和电气性能,如必要时进行相应的试验 7.12.3.4试验记录的数据 试验中至少应记录以下数据 截断电流; 瞬态开断电压峰值; 截断时间; 开断时间; 关合时间; 短路电流上升率; 瞬态开断电压上升率等 7.13真空灭弧室的X射线试验程序 GB/T11022一2011的6.11适用(适用时 7.14抗震试验 试验按GB/T13540-2009的规定进行(适用时 7.15通信一致性测试 变电站自动化系统和直流断路器的通信一致性测试.IEC61850-10:2012适用(适用时 7.16冷却设备试验 试验按GB/T30425一2013的规定进行(适用时 出厂试验 8.1概述 出厂试验是为了发现材料和结构中的缺陷以及装配过程的失误 它们不会损坏试品的性能和可靠 性 出厂试验应在制造厂任意合适可行的地方对每台制成的产品进行,以确保产品与已通过型式试验 的设备一致 与用户协商,出厂试验可以在现场进行 如果直流断路器在运输前不完成总装,那么应对所有的运输单元单独进行试验 在这种场合,制造 厂应证明这些试验的有效性 产品出厂应附有出厂试验报告 直流断路器的各组件应符合各自标准的要求,并按这些要求进行试验 12
GB/38328一2019 8.2主回路的绝缘试验 8.2.1 雷电冲击电压试验 GB/T11022一2011的6.2.7.3和6.2.8.4适用,并作如下修改: 开断装置处于合闸位置时,应在端子和地之间施加对地雷电冲击耐受电压 开断装置处于分闸位置时,应在端子间施加断口间雷电冲击耐受电压 注:试验时,断开能量吸收支路的避雷器连接 8.2.2直流耐受电压试验 关于直流耐受电压试验,7.2.4适用 8.3辅助和控制回路的试验 GB/T1l022一201l的7.3适用 8.4主回路电阻的测量 适用于主通流支路的机械开关.GB/T11022-2011的7.4适用 8.5密封试验 GB/T11022一2011的7.5适用 8.6设计和外观检查 GB/T1984一2014的7.5适用 8.7机械操作试验 GB/T1984一2014的7.101适用(适用时. 直流断路器的选用导则 9.1概述 直流断路器的额定参数推荐值见第5章 为使直流断路器适合于指定的运行任务,应按负载条件和故障条件所要求的各个额定值进行选择 9.2直流断路器额定值的选择 9.2.1额定直流电压的选择 直流断路器的额定直流电压可以从5.2中选取 9.2.2额定直流电流的选择 直流断路器的额定直流电流由直流工程的额定直流电流确定 直流断路器的额定直流电流可以从5.4中选取 9.3直流断路器型式选择 直流断路器几儿种典型的方案为;机械式,电力电子式和混合式,具体如下: 13
GB/T38328一2019 机械式直流断路器一般由开断装置(CB)换流电容器(C),换流电抗(L),触发装置(G)和避雷 a 器(MOV)组成,见图1虚线框中部分 b)电力电子式直流断路器一般由电力电子器件(S)和避雷器(MOV)组成,见图2虚线框中部分; 混合式直流断路器一般由快速隔离开关(FD),辅助直流开关(FS)、主直流开关(MS)和避雷器 MOV)组成,其中主直流开关和辅助直流开关都为电力电子器件,见图3虚线框中的部分 图1、图2和图3中的DB和DB2均为剩余电流开断装置(如有),用于开断剩余电流 CB DB1 DB2 MOv 图1机械式直流断路器 DB1 DB2 MOV 图2电力电子式直流断路器 DB2 DB1 MOV 图3混合式直流断路器 14
GB/38328一2019 10查询、投标和订货时提供的资料 10.1概述 下列资料是按GB/T1l022一2011的要求规定的 10.2询问单和订单的资料 当查询或订购直流断路器时,查询者应提供下列详细资料 系统的详细资料,包括系统额定直流电压、额定直流电流、最大持续运行直流电流、短时过负荷 a 直流电流、短路电流、短路电流上升率等 运行条件,包括环境温度(最低、最高日温度);超过1000m时的海拔、污秽等级、覆冰厚度、风 b 浊、相对湿度、耐受地震能力以及可能存在或出现的任何特殊条件,例如,异常暴露在水蒸气、 潮气,烟雾,爆炸性气体,过度的灰尘或含盐空气中 直流断路器的特性 应提供下列资料(如适用) 安装场所,阀厅内或户内或户外 安装地点的系统最高电压; 额定绝缘水平 过负荷电流(3s,10s,2h和连续); 额定端子机械负荷; 安装条件和高压接线 对直流断路器支撑绝缘子的要求 污秽等级; 爬电比距 相关设备特性 d 避雷器的能量; 防护等级(若高于6,12的规定). 需要用户见证的例行试验和附加的检查 如果订单中有规定,下列检查可要求用户在场的情况下作为发运前的最后检验 这些检验对 一个订货合同订购的单元数中的一个单元或其总数的1%进行抽样试验: 防腐蚀的涂镀层(油漆、电镀层)厚度 电气控制布线检查; -附件和文件(安装和使用说明书;储存和运输说明书). 上面未包括但可能影响投标和订货所涉及的特殊条件的任何其他资料 f 10.3标书的资料 GB/T11022一2011的9.3适用 11 运输,储存、安装,运行和维护规则 11.1概述 GB/T110222011的10.1适用 15
GB/T38328一2019 11.2运输、储存和安装的条件 GB/T11022一2011的10.2适用 11.3安装 GB/T11022一201l的10.3.110.3.4适用 11.4运行 制造厂给出的说明书应包括以下资料 a 设备的一般说明,要特别注意它的特性和运行的技术说明,使用户充分了解所涉及的主要原理 b)设备安全性能的说明; c 和运行有关的,为了对设备进行操作,隔离、接地、维修和试验所采取的行动的说明 11.5维修 11.5.1概述 编写的说明书的内容和用户贯彻执行说明书的阳度 维修的有效性主要取决于制造 11.5.2对制造厂的建议 一应提供包括以下资料的维修手册 制造 维修的范围和频度 维修工作的详细说明 对维修至关重要的开关设备和控制设备细节的全套图样,图样上要有总装,分装和重要零件的 清晰标志; 极限值和允许偏差,如果偏出,要进行必要的校正 辅助维修材料的规格,包括对已知的不相容材料的警告 专用工具、起吊和维修用设备的清单; 维修后的试验项目; 推荐的备件(说明、代号、数量)和存储建议; 有效计划维修时间的估计 在设备操作寿命终了时,考虑环境的要求.怎样对设备进行处理 11.5.3对用户的建议 如果用户希望自行维修,其工作人员应对相应的开关设备和控制设备有详尽的了解 用户应做好设备在使用中的运行和维修记录 12 安全 GB/T11022一2011的第11章适用 13产品对环境的影响 GB/T1l022一2011的第12章适用 16
GB/38328一2019 录 附 A 资料性附录 国内某柔性直流输电系统用高压直流断路器的参数值 国内某土500kV、士160kV和士10kV柔性直流输电系统用直流断路器的主要技术参数如 表A.1,表A.2和表A.3所示 表A.1国内某个土500kV柔性直流输电系统用直流断路器的主要技术参数 序号 参数 单位 数值 序号 参数 单位 数值 最大吸收能量 额定直流电压 kV 535 M >155 机械式直流断路器》 856(1min 额定直流耐受 3000 kV 额定直流电流 电压(对地 588,5(3h 最大持续运行 额定操作冲击 3300 1175 10 kV 直流电流 耐受电压(对地 过负荷直流 额定雷电冲击 1 4500 kV 425 电流(1min) 电压(对地 856(1nmin 额定直流耐受 25 12 额定截断电流 kA kV 电压(端间 588.5(1) 额定操作冲击 kV 截断时间 ms 13 920 耐受电压(端间 最大吸收能量 额定雷电冲击 14 MJ >125 kV l104 混合式直流断路器 电压(端间 国内某个士160kV柔性直流输电系统用直流断路器的主要技术参数 表A.2 序号 参数 单位 数值 序号 参数 单位 数值 额定操作冲击 额定直流电压 kV 160 kV 450 耐受电压(对地 额定雷电冲击 kV 额定直流电流 1000 550 电压(对地 额定直流耐受 额定截断电流 kA kV 252 电压(端间 额定操作冲击 350 截断时间 ms kV 耐受电压(端间 额定直流耐受 额定雷电冲击 10 5o0 kVv 252 kV 电压对地 电压(端间 17
GB/T38328一2019 表A.3国内某个士10kV柔性直流输电系统用直流断路器的主要技术参数 数值 序号 参数 单位 序号 参数 单位 数值 kV 10 额定直流电压 截断时间 ms 额定直流耐受 额定直流电流 kV 30 500 电压(对地 最大持续运行 额定操作冲击耐受 50 550 kV 直流电流 电压对地 过负荷直流 额定直流耐受 30 650 10 kV 电流(l0s 电压(端间 过负荷直流 额定操作冲击耐受 1m 25 750 kV 电流(5s 电压(端间 额定截断电流 kA 10 18
GB/38328一2019 附录B 资料性附录 直流断路器试验回路和试验电流波形 图B.1和图B.2给出了直流断路器的开断试验回路示意图和开断试验波形示意图 火花间隙 U 保护间除 DV 说明 U 试验电源; 电感; -辅助开关 电流互感器" A DV 分压器; 试品 直流断路器试验回路示意图 图B.1 做麻起州到隔指刻态开所电R 达利余电流水平时刻 截海电流 瞬态开断电峰值 截断时间 开脚时间 电流---电压 图B.2直流断路器开断试验波形示意图
GB/T38328一2019 参 考 文 献 GB/T762一2002标准电流等级 [u [2]GB/T5273高压电器端子尺寸标淮化 [3]GB/T11032一2010交流无间隙金属氧化物避雷器 的 GB/T11604一2015高压电气设备无线电干扰测试方法 5 GB/T12022一2014工业六氟化硫 [o1 GB/T25309一2010高压直流转换开关 i门 GB/T25890.2一2010轨道交通地面装置直流开关设备第2部分:直流断路器 [] GB/T333482016高压直流输电用电压源换流器阀电气试验 [9]DL/T5222一2005导体和电器选择设计技术规定 [10]JBy/T8168一1999脉冲电容器及直流电容器 [11]IEC60050-41m InternationalElectrotechnicalVocabulary(IEV Part41l:Rotatingmachin ery [12]IEC60700-l:2015ThyristorvalvesforhighvoltagedirectcurrentHVDCpowertrans missionPartl:Electricaltesting [13 1EC62501:2009VoltagesourcedconverterVSCvalvesforhigh-voltagedirectcurrent HVDCpowertransmissionElectricaltesting [14]IEc62543;2008Highvoltagedirectcurrent(HVDC)power transmissionusingvoltage sourcedconvertersVSC) [15]IEC62751-l:2014Powerlossesinvoltagesourcedconverter(VSC)valvesforhigh-volt agedirectcurrentHVDC)systemsPartl:Generalrequirements [[16]IEc62751-2;2014Powerlossesinvoltagesourcedconverter(VsC)valesforhighvolt agedirectcurrent(HVDC)systems一Part2:Modularmultilevelconverters [17]CIGREJwGA3/B4.34工作组 TechnicealRequiremmentsAndSpeeifieationsOfState-Of The-ArtHVDCSwitchingEquipment

柔性直流系统用高压直流断路器的共用技术要求GB/T38328-2019

一、引言

柔性直流输电技术是当前电力系统中发展迅速的新型输电技术之一。柔性直流系统具有输电容量大、输电距离远、输电可靠性高等特点，已广泛应用于电力系统中。而高压直流断路器则是保证柔性直流系统安全稳定运行的关键设备之一。因此，柔性直流系统中使用高压直流断路器的共用技术要求十分重要。

二、高压直流断路器的定义和分类

高压直流断路器是指在高压直流输电线路中，为实现对直流电路的保护和控制而采用的电气装置。根据其结构形式和控制方式的不同，高压直流断路器可分为机械式高压直流断路器和气体绝缘高压直流断路器两种。

三、高压直流断路器的技术参数

高压直流断路器的主要技术参数包括额定电压、额定电流、短路电流承受能力、容量等级、动作时间和重合闸时间等。其中，额定电压和电流是衡量高压直流断路器性能的两个重要指标。在柔性直流系统中使用的高压直流断路器一般具有额定电压为±500kV、电流为5000A、短路电流承受能力为100kA等参数。

四、GB/T38328-2019标准解析

GB/T38328-2019是我国电力行业颁布的针对柔性直流系统中使用高压直流断路器共用技术的标准。该标准规定了柔性直流系统中使用高压直流断路器的分类、性能要求、检验方法、试验要求等内容。同时，该标准还明确规定了柔性直流系统中使用高压直流断路器的型号命名原则和技术文件要求等方面的内容。

五、总结

本文介绍了柔性直流系统中使用高压直流断路器的共用技术要求，包括高压直流断路器的定义和分类、主要技术参数以及GB/T38328-2019标准解析等内容。对于柔性直流系统的设计、运维和管理人员来说，了解这些内容十分必要，可为保证柔性直流系统的安全稳定运行提供重要的参考。

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