DL/T 2113-2020 混合式高压直流断路器试验规范

ICS29.240.99
CCS K 43DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/T2113—2020
混合式高压直流断路器试验规范
Test specification for hybrid HVDC circuit-breakers
2020-10-23发布 2021-02-01实施
国家能源局发布

1范围
本文件规定了混合式高压直流断路器（以下简称“断路器”）试验的项目、方法和要求等，仅限于
电气型式试验和例行试验。
本文件适用于设计安装在户内、运行于100kV~500kV各电压等级高压直流输电系统中的断路器。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：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/T1984一2014高压交流断路器
GB/T11022一2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
GB/T11032交流无间隙金属氧化物避雷器
GB/T16927.1高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求
GB/T20990.1一2007高压直流输电品闸管阀 第1部分：电气试验
GB/T21419一2013变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全电磁兼容(EMC)要求
GB/T22389高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器导则
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高压直流断路器HVDC circuit-breaker
能够关合、承载和开断高压直流输电系统中的运行电流，并能在规定的时间内关合、承载和开断直流系统故障电流的开关设备。
3.2
混合式高压直流断路器hybrid HVDC cireuit-breaker
由电力电子器件、快速机械开关和能量吸收装置构成，并通过电力电子器件实现电流开断的高压直流断路器（见附录A拓扑形式）。
3.3
快速机械开关fast mechanical disconnector
应用在主支路中，触头能够在数毫秒内达到规定开距，并耐受断路器暂态开断电压的机械型隔离开关。
3.4
能量吸收装置energy dissipation device
用于抑制过电压并吸收能量的装置。通常是由多个能量吸收单元并联或串并联形成的一组非线性金属氧化物，用于抑制直流断路器分断过程中的过电压并吸收能量。
3.5
半导体单元semiconductor unit
由电力电子器件及辅助元部件组成的最小功能单元。

3.6
半导体组件semiconductor module
由多个半导体单元构成的装置。
3.7
主支路main branch
用于承载直流系统运行电流的支路。
3.8
转移支路transfer branch
用于在断路器分、合过程中转移电流的支路。
3.9
耗能支路dissipation branch
用于抑制断路器开断过电压并吸收能量的支路。
3.10
开断时间interruption time
从断路器收到开断命令时刻，到流过断路器的总电流开始下降时刻的时间间隔。
3.11
关合时间closing time
从断路器收到合闸命令时刻，到快速机械开关完成合闸时刻的时间间隔。
3.12
过负荷电流overload current
直流输电系统以超过系统额定电流运行时流过断路器的电流。
3.13
短路电流short-circuit current
直流输电系统发生短路故障时流过断路器的电流。
3.14
最大暂态开断电压maximum interruption voltage
断路器开断过程中两个主要端子间出现的最大电压。
3.15
断路器支架circuit-breaker support
用于安装断路器的组件及结构件，起到机械支撑和对地电气绝缘作用的支撑结构。
3.16
供能系统power supply system
具有电压隔离能力，能够为半导体单元和快速机械开关等的工作提供电能的系统。
注1：供能系统可以采用由地电位向高电位送能的方式，并通过隔离变压器作为高低电位间的隔离。
注2：供能系统也可以采用高电位取能的方式。高电位取能可能包括光电取能、电磁取能等技术手段。
3.17
元余半导体单元redundant semiconductor units
断路器满足基本电气设计基础上，多配置的半导体单元。
3.18
冗余级数redundant levels
在主支路和转移支路中发生半导体单元内部或外部短路，不会影响断路器安全运行的半导体单元最大串并联数量。如果超过该数量，需要停运断路器以便更换半导体单元。

4一般要求
4.1试验对象要求
断路器型式试验和例行试验的对象要求如下：
a)断路器所有型式试验必须针对整机开展。例行试验主要针对半导体单元、快速机械开关和能量
吸收装置独立开展。
b)所有型式试验项目应在同一断路器上进行。
4.2试验环境温度
除特别指定说明外，试验应在被测试设备的一般运行环境温度下进行。
4.3大气修正因数
试验电压按照GB/T16927.1进行海拔修正，参考条件如下：
a)气压：标准大气压(101.3kPa)、修正到设条安装地点的海拔，
b)温度：设备安装阀厅的空气最高温度（℃）
c)湿度：设备安装阀厅的最低绝对湿度(g/m3)
4.4元余
4.4.1串联元余
断路器通过多个相同部件的串联形成电压应采用短路元余半导体单元以及短路快速机械开关断口（若适用）的方法去掉串联沉余半导休单元和快速机械开关断口短路的位置，应由采购方和供货方协商确定。短路的半导体单元的分配应该受到限制。例如，在一个半导体组件中，短路的半导体单元的数量有上限。
4.4.2并联元余
断路器通过多个相同部件的并联形成电流元余。试验中应采用闭锁元余半导体单元或按比例因子调整电流的方法去掉并联冗余。
若采用闭锁元余半导体单元方法，闭锁的半导体单元的分配应该受到限制。

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