NB／T 10441-2020标准规范下载简介：

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NB／T 10441-2020 混合式高压直流断路器.pdf

供能设备powersupplydevice 为混合式高压直流断路器相关设备提供能量的设备。 注：可由隔离变压器及取能磁环等构成。

冷却设备coolingequipment

用于冷却混合式高压直流断路器组件， ［来源：GB/T38328—2019JJF 1298-2011 高温蠕变持久强度试验机型式评价大纲，3.2.7]

NB/T104412020

电路故障或错误接线引起短路而导致的电流。

电路故障或错误接线引起短路而导致的电流。

GB/T11022一2011中第2章关于户内开关设备和控制设备的使用条件适用，并做如下补充： 不同的元件可参照其相关标准，但任一元件均不应在符合其他元件的运行条件而处于该元件额定性 能以外的条件下使用。

混合式高压直流断路器的额定值应从下列各项中选取（适用的）： a）额定直流电压。 b）额定绝缘水平。

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c） 额定直流电流。 d) 最大持续运行电流。 e） 额定截断电流。 f) 截断时间。 g） 额定操作顺序。 h) 辅助和控制回路的额定电源电压。 i) 辅助和控制回路的额定电源频率。 绝缘和/或开合用的额定充入水平。 无线电干扰电压水平（RIV）。 应规定混合式高压直流断路器的额定值以确保在这些规定的额定值内操作设备，不会使任一元件在 其额定性能以外的条件下使用。 注：组成混合式高压直流断路器的元件 其相关标准的其他独立的额定值

额定直流电流。 d) 最大持续运行电流。 e） 额定截断电流。 f) 截断时间。 g） 额定操作顺序。 h） 辅助和控制回路的额定电源电压。 i） 辅助和控制回路的额定电源频率。 绝缘和/或开合用的额定充入水平。 k）无线电干扰电压水平（RIV）。 应规定混合式高压直流断路器的额定值以确保在这些规定的额定值内操作设备，不会使任一元件在 其额定性能以外的条件下使用。 注：组成混合式高压直流断路器的元件可以有符合其相关标准的其他独立的额定值

5.2额定直流电压（UaN）

GB/T38328一2019的5.3适用，并做如下补充： 混合式高压直流断路器的操作冲击耐受电压值及雷电冲击耐受电压值均应超过保护水平的10%

5.4额定直流电流（Ia）

领定直流电流宜从下列数值中选取，单位为安（A）

5.5最大持续运行电流

最大持续运行电流一般为额定直流电流的1.05倍1.1倍

混合式高压直流断路器额定截断电流推荐从下列数值中选取，单位为干安（kA）。 2，4，5，6.3,8,10,12.5,16，20,25,31.5,40。

GB/T38328—2019的5.7适用。

5.9绝缘和/或开合用的额定充入水平

5.10无线电于扰电压水平（RIV

GB/T383282019的5.10适用

结合快速机械隔离开关和电力电子器件实现直流系统电流开 含主通流支路、转移支路和能量吸收支路。其中主通流支路由快 阀组（如有）和强迫换流组件（如有）串联构成，主要用于承载 路电力电子阀组和强迫换流组件（如有）构成，并依靠电力电子 能量吸收支路用于限制混合式高压直流断路器转移支路闭锁电流 能量，一般由金属氧化物避雷器串、并联构成。 设计的混合式高压直流断路器应保证可以安全地进行正常的 混合式高压直流断路器的设计应考虑不同元件以及对其进行 作用（如电气、机械和热）。除应考虑串联部件间的电压不均匀分 还应特别注意非线性因素对电力电子器件耐压能力的影响。 对构成混合式高压直流断路器的元件及内部连接，应在符合 要求。主要元件应符合的标准如下： 快速机械隔离开关装置：GB/T25091； 一电力电子元件：GB/T37660； 一避雷器：GB/T22389; 供能设备：GB/T1094（所有部分）。 混合式高压直流断路器的相关典型拓扑参见附录A。 6.2 混合式高压直流断路器中液体的要求 GB/T38328—2019的6.2适用。 6.3 混合式高压直流断路器中气体的要求 GB/T38328—2019的6.3适用。 6.4抗震能力 GB/T38328—2019的6.4适用。 6.5立 端子机械负荷

结合快速机械隔离开关和电力电子器件实现直流系统电流开断和关合的混合式高压直流断路器，包 含主通流支路、转移支路和能量吸收支路。其中主通流支路由快速机械隔离开关、主通流支路电力电子 阀组（如有）和强迫换流组件（如有）串联构成，主要用于承载直流系统电流；转移支路主要由转移支 路电力电子阀组和强迫换流组件（如有）构成，并依靠电力电子器件实现直流系统电流的开断和关合； 能量吸收支路用于限制混合式高压直流断路器转移支路闭锁电流时产生的过电压并吸收储存在系统中的 能量，一般由金属氧化物避雷器串、并联构成。 设计的混合式高压直流断路器应保证可以安全地进行正常的运行、检查和维护。 混合式高压直流断路器的设计应考虑不同元件以及对其进行内部连接的部件的性能之间可能的相互 作用（如电气、机械和热）。除应考虑串联部件间的电压不均匀分配及并联部件间的电流不均匀分配外， 还应特别注意非线性因素对电力电子器件耐压能力的影响。 对构成混合式高压直流断路器的元件及内部连接，应在符合其各自的标准的基础上，满足本文件的 要求。主要元件应符合的标准如下： 一快速机械隔离开关装置：GB/T25091； 一电力电子元件：GB/T37660；

6.2混合式高压直流断路器中液体的要求

6.2混合式高压直流断路器中液体的要求

B/T38328—2019的6.4

GB/T38328—2019的6.5适用。

GB/T38328—2019的6.6适用，并做如下补充

通过高电位触发与监控单元实现电力电子元件的控制和状态监测，并将状态信息通过地电位光电转 换设备回报给控制保护装置， 应具备过电流保护、组部件穴余保护以及辅助系统保护。 应具备系统电流、电压测量功能和录波功能。

6.7冷却设备（如有）

38328—2019的6.9适用

GB/T38328一2019的6.10适用，并做如下补充： 混合式高压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。混合式高压直流断路器的总 铭牌至少应包含如下信息或参数： a） 直流断路器类型及型号。 b） 制造厂名称或标识。 ） 出厂日期。 d) 出厂编号。 e） 适用标准。 f) 额定直流电压。 g） 额定直流耐受电压。 h) 额定雷电冲击耐受电压。 i） 额定直流电流。 ） 过负荷运行电流。 k） 最大持续运行直流电流。 1） 额定短时耐受电流。 m) 额定截断电流。 n） 截断时间。 ） 额定吸收能量。 P） 防护等级。

GB/T38328—2019的6.10适用，并 混合式高压直流断路器的各组件上的 牌至少应包含如下信息或参数： a) 直流断路器类型及型号。 b) 制造厂名称或标识。 c) 出厂日期。 d) 出厂编号。 e) 适用标准。 f) 额定直流电压。 g) 额定直流耐受电压。 h) 额定雷电冲击耐受电压。 i) 额定直流电流。 j) 过负荷运行电流。 k) 最大持续运行直流电流。 1) 额定短时耐受电流。 额定截断电流。 n) 截断时间。 0 额定吸收能量。 p) 防护等级。

6.9外壳提供的防护等级

GB/T38328—2019的6.12适用。

GB/T38328—2019的6.13适用。

6.11火灾危险（易燃性）

GB/T38328一2019的6.16适用，并做如下补充： a) 所用非金属材料应是阻燃材料，并具有自熄灭性能。 b） 应采用无油化设计。 c）推荐使用阻燃材料将电力电子元件与其他部件完全隔离

6.12电磁兼容性（EM

GB/T38328—2019的6.17适用。

6.13X射线发射（适用时）

38328—2019的6.18适月

GB/T38328—2019的6.19适用

GB/T34139一2017的6.4.4适用，并做如下补充： 主通流支路及转移支路电力电子器件的余数量不应少于总数的5%

6.16快速机械隔离开关

快速机械隔离开关装置应具备分合能力，分合的间隔时间应满足混合式高压直流断路器的重合闸 要求。 快速机械隔离开关装置的分闸时间宜小于5mS。对于多断口串联的快速机械隔离开关装置，各串联 断口分闸不同期性应小于分闸时间的20%。 在某些拓扑结构中，还需开断主通流支路的电流并承受强迫换流组件产生的电压。 注：快速机械隔离开关具有无弧开断和有弧开断两种工况。有弧开断的快速机械隔离开关分合闸次数，有必要按照 电寿命和机械寿命分别进行考核，有弧开断具有一定的熄弧能力；无弧开断的快速机械隔离开关分合闸次数按 照机械筹命进行考核。电寿命可以按照混合式高压直流断路器整机进行考虚

6.17主通流支路/转移支路电力电子阀组

电力电子阀组中电力电子单元之间或器件串、并联后的不均压和不均流系数不超过土5%。 电力电子器件在关断过程中或断态下的最高耐受电压不应超过其额定电压，并至少留有10%的裕 电力电子单元故障应能被可靠隔离或者处于短路状态。

强道换流组件的最大电流转移能力至少应为直流断路器额定截断电流的1.2倍。 强迫换流组件应满足混合式高压直流断路器重合闸操作顺序的电流转移、开断和关合需求。 强迫换流组件中耦合电抗器线圈一次侧、二次侧的绝缘耐压设计应能耐受混合式高压直流断路器最 大瞬态恢复电压。 强迫换流组件失去供能后且在恢复供能前，强迫换流组件不应动作

能量吸收装置的保护水平推荐为系统电压的1.5倍～1.7倍，其额定吸收能量不应低于混合式高压直 流断路器在重合闸操作过程中两次开断所需要吸收的能量之和。 能量吸收装置应采用免维护设计，宜整体密封在绝缘外套中，推荐采用复合绝缘外套。 能量吸收装置各并联单元间电流分布系数不应大于1.05。

置发送报警信号。 供能设备应具备不间断工作的能力

对地绝缘宜采用于式变压器或充气式变压器。

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GB/T38328一2019的7.1适用，并做如下补充： 原则上，应在典型的、完整的混合式高压直流断路器上，根据其中包含的组件和内部连接线的各相 关标准对其进行试验，若这些组件和内部连接线已按其各自的产品标准通过了型式试验，且与本文件中 规定施加的试验条件一致，则其组件与内部连接线不要求进行重复试验。 混合式高压直流断路器的型式试验项目见表1，整个型式试验过程不允许检修

表1混合式高压直流断路器的型式试验项目

半导体应用经验表明，即使再精细的设计，运行中半导体器件偶然的随机故障也是不能避免的。 这些故障可能与应力相关，但它们是随机的，并且故障的原因、故障率、应力的大小是不能预测的， 也不能被精确地量化。对混合式高压直流断路器或某一支路进行型式试验时，短期施加的多重应力 一般相当于混合式高压直流断路器在其全部寿命期间可能会承受到的少数几次最严酷的应力。考虑 到上述情况，部分型式试验中会有少量的半导体器件发生故障，但这种故障不代表任何典型的设计 缺陷。 型式试验期间及试验后半导体器件故障率判定如下：

a）若任何一项型式试验后，发生短路的半导体器件数大于试品半导体器件总数的1%，则认为断 路器未通过该项型式试验。 b）若在整个型式试验期间，短路的半导体器件数量累计大于试品半导体器件总数的3%，则认为 试品未通过整体型式试验。 C 每项型式试验后，都应检查试品，以判断是否有半导体器件发生短路。在进一步试验前，型式 试验中或试验后发现的故障半导体器件或辅助元件可以更换。 d）完成全部试验程序后，混合式高压直流断路器要经历一系列的检查试验，至少包括以下几项： 1）检查半导体器件耐受电压； 2）检查门控电路； 3）检查监测电路； 4）检查作为整体一部分的所有保护电路： 5）检查均压电路。 e 检查试验期间，发生的半导体器件短路应作为上面定义的验收准则的一部分计算。除了短路的 半导体器件之外，在型式试验中和后期的检查试验中发生的、未导致半导体器件短路后果的故 障半导体器件总数，也不得超过一个混合式高压直流断路器半导体器件总数的3%。若这样的 半导体器件总数超过了3%，在购买方与供货方达成一致的情况下，则对故障的性质及其成因进 行复查并采取措施，并按未通过整体型式试验处理。 当用百分比准则来决定允许的短路半导体器件最大数目和允许的未导致短路的故障半导体器件 最大数目，通常是向上取整数的，型式试验中在不影响正常操作的情况下充许损坏的半导体器 件数量见表2。

式验中在不影响正常操作的情况下允许损坏的半

7.2.1试验时周围的大气条件

GB/T383282019的7.2.1适用。

7.2.2雷电冲击耐压试验

GB/T38328一2019的7.2.2适用，并做如下补充： 试验期间，供能设备应处于工作状态。主通流支路或转移支路的电力电子阀组在进行端间绝缘试验 时的避雷器（如有）也应仅装设避雷器外套，或断开避雷器连接，非线性电阻器（如有）也应拆除。 试验用两种极性的雷电冲击电压分别进行。

若试验条件受限，则可采用分部试验代替整体试验。

7.2.3操作冲击耐压试验

NB/T104412020

GB/T38328一2019的7.2.3适用，开做如下补充： 试验期间，供能设备应处于工作状态。主通流支路或转移支路的电力电子阀组在进行端间绝缘试验 时的避雷器（如有）也应仅装设避雷器外套，或断开避雷器连接，非线性电阻器（如有）也应拆除。 注：对试验时间有特殊要求时，由供需双方协商确定。 试验用两种极性的操作冲击电压分别进行。 若试验条件受限，则可以采用分部试验代替整体试验，

7.2.4直流电压耐受试验

GB/T38328一2019的7.2.4适用，并做如下补充：试验应在两种极性的直流电压下分别进行。 注：对试验时间有特殊要求时，由供需双方协商确定。 端间试验时，供能设备应处于工作状态。

7.2.5局部放电试验

GB/T38328—2019的7.2.5适用。

GB/T38328—2019的7.2.5适用。

7.2.6状态检查试验

B/T38328—2019的7.2.6

对于在混合式高压直流断路器端间的所有绝缘试验，可以短路穴余半导体器件。半导体器件短接的 位置，应由购买方和供货方协商确定。 注：根据设计，短路的半导体器件的分配可能受到限制。例如，在一个半导体组件中，短路的半导体器件的数量有 上限。 也可以不短路穴余半导体器件，使用的试验电压应用比例因子k.调整：

导体器件的总数； 器转移支路中半导体器件的总穴余数。

GB/T38328一2019的7.3适用，并做如下修改： 适用于额定直流电压在160kV及以上的混合式高压直流断路器

7.4主回路电阻的测量

GB/T38328—2019的7.4适用。

T38328—2019的7.4适

7.5最大持续运行直流电流试验

GB/T38328一2019的7.5适用，并做如下补充：

穴余的半导体器件不应被短路。 试验电压应使用式（1）进行调整。 试验过程中不允许发生部件损坏或者失效，整个过程中半导体器件（如有）的结温不超过120℃

7.6短时耐受电流试验

GB/T38328一2019的7.6适用，并做如下补充： 试品的主通流支路，如采用水冷方式，应与实际工况安装一致，试验前应达到热平衡（在5min内 出阀冷却介质温度变化不超过1K）。 试验完成后不应发生部件损坏或失效，穴余的半导体器件不应被短路。

GB/T38328—2019的7.7适用。

GB/T38328—2019的7.8适用

7.9电磁兼容性（EMC）试验

GB/T38328—2019的7.9适用。

7.10常温下的机械操作试验

GB/T38328一2019的7.10适用，并做如下补充： 试验可对完整的快速机械隔离开关装置单独进行。 对于快速机械隔离开关装置，应满足6.16的要求。

7.11端子静负载试验

GB/T38328—2019的7.11适用

7.12关合和开断试验

GB/T38328一2019的7.12.1适用，并做如下补充： 混合式高压直流断路器应进行重合闸试验。若为双向直流断路器，则每个方向各进行3次。 对于在单一支路上进行的试验，穴余的半导体器件应被短路。 对于在整个混合式高压直流断路器上进行的试验，穴余的半导体器件不应被短路。 试验电压应按式（1）进行调整，

GB/T38328一2019的7.12.2适用，并做如下补充 增加额定短路关合电流试验，试验后数据记录补充如下： a）关合时间。 b）合闸时间。 c）额定关合电流。 d）额定短路关合电流。

GB/T38328一2019的7.12.3适用，并做如下补充： a）试验电流的允许公差如下： 1）额定直流电流：土20%； 2）5%的额定直流电流：土20%； 3）30%的额定截断电流：土20%； 4）60%的额定截断电流：±10%； 5）100%的额定截断电流：0%~5%。 b）试验后数据记录补充如下： 1）功率半导体器件的不均压系数； 2）功率半导体器件的不均流系数； 3）功率半导体器件的暂态过电压； 4）·快速机械开关各断口分断时间； 5）短路电流上升率。 注1：不均压系数计算方法见式（2)。

式中： km,v——第m个电力电子单元或器件的不均压系数： Um—第m级功率半导体器件的电压，kV； U,——第i个电力电子单元或器件的电压，kV； n—电力电子单元或器件串联总数。 注2：不均流系数计算方法见式（3)。

式中： km,1——第m个电力电子单元或器件的不均流系数 Im——第m级功率半导体器件的电流； I——第i个电力电子单元或器件的电流； n—电力电子单元或器件串联总数。

7.12.4 重合闸试验

第1次分闸操作的截断电流为100%额定开断电流， 定，t/t具体值由供需双方协商确定。 若为双向直流断路器，则每个方同各进行3次。 混合式高压直流断路器能够可靠重合和开断，重合闸时间不超过设计最大值。任何一次关合试验 混合式高压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

7.13真空灭弧室的X射线试验程序

GB/T38328—2019的7.13适用。

GB/T383282019的7.14适用

7.15通信一致性测试

HJ 679-2013 土壤和沉积物 丙烯醛、丙烯腈、乙腈的测定 顶空-气相色谱法GB/T38328一2019的7.15适用。

GB/T38328一2019的7.15适用。

7.16 冷却设备试验

GB/T38328—2019的7.16适用。

7.17能量吸收支路试验

GB/T22389适用

可在完整的供能设备上单独进行本试验。 在外输入电压中断时，供能设备应能保持运行至少1min。同时GB/T 4937.20-2018 半导体器件 机械和气候试验方法 第20部分：塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响，混合式高压直流断路器没有误 报警，应保证任何正在执行的操作被正确完成

7.19辅助和控制回路试验

试验对象为完整的混合式直流断路器。 对于电力电子单元的开通和关断试验，检查个电力电子单元中半导体器件按照辅助和控制回路命令 准确地开通和关断。 对于保护功能试验，检查混合式直流断路器整机按照辅助和控制回路命令准备进行各种保护的动作 逻辑、状态参数记录以及录波。