高压直流断路器试验技术研究分析
交流电已经成为国内重要的供电方式，之所以广泛应用是由于其技术含量不高，较为适宜国内当时兴建电网时的实际状况，这也为快速实现大面积供电成为现实。近年来，国内供电技术改革逐步推进，直流供电电网也逐步推广应用，在国内的高压直流断路器技术的技术研究较为普遍。因此，本文主要对其进行系统研究，以促进高压直流断路器在国内供电电网的应用推广。
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引言
相较与传统交流供电方式而言，高压直流电在供电系统所发挥作用更加明显。从能源的视角来看，高压直流电的发展技术更符合当前世界能源潮流发展方向，特别是在主要以煤炭发电的供电系统中所起作用更加显著。但是高压直流在应用过程中仍旧存在较大问题，其中故障电流扩散问题一直困扰着高压直流电的推广应用，但通过高压直流断路器则可以更好的解决此类故障问题。
1高压直流断路器现状
1.1高压直流断路器的技术原理
高压直流断路器的诞生最为主要作用就是为了彻底解决直流电流故障扩散，其工作原理就是控制高压电网的开断，特别当高压电网出现故障时，对其进行及时断电处理。高压直流断路器主要是通过对交流断路器进行技术改造的衍生产品，与国内电力企业最为常用的交流断路器开关相类似。
对于高压直流断路器来讲，主要分为拓扑式、机械式以及混合式等三种结构类型。尤其高压直流断路器的拓展应用，更多专家和研究学者对其相关技术研究愈加重视。在高压直流输电系统中更多的应用到高压直流断路器技术，主要是通过迭加振荡电流法来实现目的功能。当前，六氟化硫断路器、真空断路器等都是研制较为成熟的技术产品。其中，产气断路器由于处于研发试验阶段，不宜在较大规模供电系统内推广使用;而六氟化硫断路器、真空断路器则是目前市场内较为成熟的产品，占据了国内大多数市场份额。
1.2高压直流断路器存在的问题
国内研究学者对于高压直流断路器的研制，主要是通过电流增幅相关原理进行开发。此类衍生产品的制作成本相对较低，并且深受整个市场的青睐，因此在高燕直流市场内较受消费者喜爱。但随着国内供电量的不断攀升，电流幅值也是岁这提高，这对于开断效果影响作用较为显著。故而，随着电流幅值的升高，对于开断能力也提出了较高要求。这种电流幅值增高的影响，严重影响到现实生产过程中断路器的作用发挥，易于造成断路器难以及时自动断开电路，相继会造成
4.4.2 温升 在温升试验规定的条件下，当周围空气温度不超过40℃时，开关设备和控制设备任何部分的温升不应该超过表3规定的温升极根。 采用说明： 7] 本表中的额定绝缘水平与IEC 60694表2a中的额定绝缘水平不完全一致。 4.4.3表3的说明 作为表3一部分的有关说明如下： 说明1：按其功能，同一部件可以属于表3列出的几种类别。在这种情况下，允许的最高温度和温升值是相关类别中的最低值。
说明2：对真空开关装置，温度和温升的极限值不适用于处在真空中的部件。其余部件不应该超过表3给出的温度和温升值。 说明3：应注意保证周围的绝缘材料不遭到损坏。 说明4：当接合的零件具有不同的镀层或一个零件是裸露的材料制成的，允许的温度和温升应该是： a) 对触头，表3项1中有最低允许值的表面材料的值； b) 对联结，表3项2中有最高允许值的表面材料的值。 说明5：六氟化硫是指纯六氟化硫或六氟化硫与其他无氧气体的混合物。 注： 1由于不存在氧气，把六氟化硫开关设备中各种触头和联接的温度极限加以协调看来是合适的。在六氟化硫环境下，裸铜和裸铜合金零件的允许温度极限可以等于镀银或镀镍零件的值。在镀锡零件的特殊情况下，由于磨擦腐蚀效应，即使在六氟化硫无氧的条件下，提高其允许温度也是不合适的。因此镀锡零件仍取原来的值。 2裸铜和镀银触头在六氟化硫中的温升正在考虑中。 说明6：按照设备有关的技术条件：
a）在关合和开断试验（如果有的话）后； b）在短时耐受电流试验后； c）在机械耐受试验后。 有镀层的触头在接触区应该有连续的镀层，不然触头应该被看作是“裸露”的。 说明7：当使用表3没有给出的材料时，应该研究它们的性能，以便确定最高的允许温升。 说明8：即使和端子连接的是裸导体，这些温度和温升值仍是有效的。 说明9：在油的上层。 说明10：当采用低闪点的油时，应当特别注意油的气化和氧化。 说明11：温度不应该达到使材料弹性受损的数值。 说明12：绝缘材料的分级在GB/T 11021中给出。 说明13：仅以不损害周围的零部件为限。 具体参照GB/T11022-1999
摘要：发展直流电网技术需要能够快速分断电流、经济可靠的高压直流断路器解决直流故障隔离问题。通过对比直流系统故障隔离的几种技术方案，表明应用直流断路器隔离直流故障可在保障换流设备安全的同时，有效维持系统中健全部分的供电持续性，是直流故障隔离较为有效的解决方案。在分析直流电网对高压直流断路器技术性能要求的基础上，对机械式直流断路器和分别基于晶闸管和绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)的2 种混合式直流断路器的电流分断特点和发展现状进行了阐述。提出换流技术、杂散参数优化技术、与系统的协调配合技术和试验技术是高压直流断路器技术发展面临的主要技术挑战。最后，对高压直流断路器在舟山五端柔性直流输电工程中的应用情况和即将开展的张北直流电网工程进行了介绍。 0 引言 柔性直流输电技术的发展日趋成熟，其独立功率调节和灵活运行能力，为间歇性可再生能源并网与消纳提供了安全高效的解决方案。目前，世界范围内投入商业运行的大部分柔性直流输电工程均采用点对点输送方式;相较于多条点对点的电能输送方式，多个柔直换流站连接成网状形成直流电网，在高压大容量领域中具备更好的可靠性、经济性和灵活性。随着风电、光电等可再生能源不断开发，大规模清洁能源并网与跨区域电能传输对柔性直流电网的构建与发展提出了迫切需求[1-2]。 目前已投运的柔性直流输电工程大多采用模块化多电平技术(modular multi-level converter，MMC)和脉宽调制两电平技术，这些工程均无法通过闭锁换流阀清除直流故障，只能通过分断交流侧断路器来实现故障隔离。研究中采用全桥模块或电容钳位双模块[3-6]的换流阀带有直流侧故障清除能力，可以通过换流阀闭锁清除直流故障。在没有直流断路器的情况下，点对点柔性直流输电工程依靠分断交流断路器或闭锁带直流侧故障清除能力的换流阀可实现直流故障清除;但以上2 种方式在高压大容量直流电网中的应用将造成整个系统短时停电，难以满足系统运行要求。当系统配置直流断路器后，通过选择性分断直流断路器可以实现故障线路的快速隔离并维持系统其他部分的持续运行。 直流故障保护是柔性直流电网构建所面临的技术瓶颈，研制适用于柔性直流电网应用的直流断路器，保证直流电网运行的可靠性，是直流电网建设必须突破的技术难题[7]。 与交流系统相比，直流故障电流缺乏自然零点，要实现其可靠开断，需要人工创造电流零点，同时还需要吸收储存于直流系统感性元件中的巨大能量，因此直流断路器的设计较交流断路器难度大为增加。此外，柔性直流电网故障扩展快、电流上升快，对换流站等设备冲击大，为保障设备安全一般在数毫秒全网换流站将会闭锁退出运行，为实现直流电网健全区域持续运行，直流断路器需要在数毫秒内完成分断[8]。 在直流断路器的多种技术路线中，综合采用机械开关和电力电子开关的混合式直流断路器以其显著的技术优势成为高压直流断路器研制的主流[9-10]。ABB 公司于2011 年研制了80kV 3ms 分断8.5kA 基于绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)直接串联的混合式直流断路器样机[8]。全球能源互联网研究院于2014年完成了200kV 3ms分断15kA 的级联全桥型混合式直流断路器样机研制[11]，并于2016 年实现高压直流断路器首个工程示范。
高压开关柜检修及试验项目 一，组成 高压开关柜由：柜体、母线、分支母线、小母线、套管、端子板、综保仪表、静触头、真空断路器、电流互感器、接地刀、过电压保护器、传感器、带电显示器组成。 二、检修项目 1真空断路器 1）测量绝缘电阻 用2500V摇表分别测量A--B、C及地 B--A、C及地 C--A、B及地1分钟时绝缘电阻值并记录。 2）交流耐压试验 手动合上断路器，将交流耐压设备与A相相连，B、C相短封并接地，缓慢升压至试验值，同时注意观察现象，持续1分钟。无击穿闪络现象为耐压合格。B、C相试验与A相相同。分开断路器，将断路器上口A、B、C短接并与交流耐压设备相连，下口A、B、C短接并接地，缓慢升压至试验值，同时注意观察现象，持续1分钟。无击穿闪络现象为断口合格。 3）测量每相导电部分的回路电阻 手动合上断路器，用双臂电桥或回路电阻测试仪分别测量A、B、C三相导电部分的回路电阻三次取平均值并记录。 4）测量主触头分合闸时间、同期性、合闸时触头弹跳时间 在额定电压下用毫秒计分别测量断路器分合闸时间。 5）操纵机构试验（手、自动分别分合断路器三次，观察是否动作可靠，指示正确。） 2综合保护器 1）传动试验 在综合保护器上分合断路器，观察是否动作可靠，指示正确。 2测量及保护试验 根据电流互感器变比，在一次侧分段加入标准电流值，然后分段返回观察综保测量显示是否准确并记录及计算误差。 分别设定保护定值及时间，合上断路器，分相加入整定电流值，观察断路器是否可靠动作，并用毫秒计分别测量断路器分闸时间。 3电流互感器电压互感器、变压器 1）绝缘电阻 用2500V摇表测量变压器一次侧绝缘电阻，将二次侧短接并接地，记录R60/R15值。
一、高压开关柜主要技术规格及要求 1. 主要技术参数 额定电压： 10kV 额定频率: 50Hz 工频耐压： 42kV (50Hz 1min) 雷电冲击耐压： 75kV 额定主母线电流： 630A/1250A 额定短时耐受电流：25KA/31.5kA（3S，有效值） 额定峰值耐受电流：63KA/80kA 热稳定电流： 25KA/31.5 kA (3S) 防护等级： 1）外壳IP4X ； 2）手车门打开时为IP2X。 2.柜宽要求：小于等于650 (mm),优先选用结构紧凑柜型，投标单位及投标产品必须满足本项要求，否则招标人有权拒绝投标人的投标书。 3. 金属封闭铠装中置式手车开关柜柜体结构型式与功能 10KV 铠装式交流金属封闭开关柜的结构应保证工作人员的安全，且便于运行、维护、检查、监视、检修和试验（提供燃弧试验报告）。开关柜内安装的高压电器组件均必须为加强绝缘型产品，满足凝露试验要求(提供凝露试验报告)。 (1)柜体结构 A) 柜体外壳及各功能单元的隔板均采用国际知名品牌优质敷铝锌钢板，钢板厚度应 不小于2.0mm，投标时须注明敷铝锌钢板产地。柜体框架采用螺栓连接。 B)开关柜用隔板分隔成母线室、手车室、电缆室、仪表室和压力释放通道，各室外 壳独立接地。分隔用的钢板应具有足够的机械强度，以保证每个室内的元件在发 生故障时不影响 相邻设备。
C)开关柜的门板及侧封板等采用冷轧钢板，厚度不小于2mm，经纯化处理后采用静电 喷涂和焙烤，表面抗冲击且耐腐蚀。 D)维护方式：柜前操作，柜后维修。 E)进出线方式：满足设计要求（详见图）。 F)外形尺寸应不大于：宽650mm,深1540mm,高2250mm。含母联及泄压通道后高度不 大于 2800mm. (2) 手车室 A) 手车采用冷轧钢板经加工后焊接而成。 B)手车应设有“工作”和“试验”位置，各位置设定位机构。 C)手车的传动机构应保证手车推拉时灵活轻便。相同规格的断路器和手车应有良 好的互换性。 D)手车在抽出或试验时，应有隔离挡板隔离一次静触头，进入工作位置时自动打开。 E)活门在手车移开后需被机械锁定；接地开关操作孔需用挂锁锁定；断路器室门及 电缆室门需用挂锁锁定。 (3) 母线室 A)应有足够的空间通过满足设计要求的母线。 B)开关柜的母线设计应考虑以后的发展、方便与原母线联接。 (4) 电缆室 A) 室内可安装电流互感器、手动操作的弹簧快速接地开关，并可连接多根平行电缆， 充裕的电缆室空间，其底部设有可拆卸的不锈钢板，板上设电缆孔并提供电缆孔 封堵部件。 B) 接地开关与断路器间采用可靠的机械联锁，可有效的防止误操作。 C) 一次电缆头接线耳中心孔至柜底距离应大于550mm。 (5) 仪表室 A) 室内采用可翻转的网格板，可安装各类继电保护元件、仪表、信号指示、操作开关 等元件。 B) 室内侧板上留有小母线穿越孔，以方便施工。 C) 各开关备有合闸分闸故障等三种状态运行信号输出，主电房值班室模似板系統接口
高压断路器断口耐压试验装置 通用技术规范
本规范对应的专用技术规范目录 高压断路器断口耐压试验装置采购标准技术规范使用说明 1. 本采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分、标准技术规范专用部分以及本规范使用说明。 2. 采购标准技术规范通用部分原则上不需要设备招标人（项目单位）填写，更不允许随意更改。如对其条款内容确实需要改动，项目单位应填写《项目单位通用部分条款变更表》并加盖该网、省公司招投标管理中心公章及辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会。经标书审查同意后，对通用部分的修改形成《项目单位通用部分条款变更表》，放入专用部分，随招标文件同时发出并视为有效。 3. 采购标准技术规范专用部分分为标准技术参数、项目单位需求部分和投标人响应部分。《标准技术参数表》中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动。项目单位对“标准参数值”栏的差异部分，应填写“项目单位技术差异表”，“投标人保证值”栏应由投标人认真逐项填写。项目单位需求部分由项目单位填写，包括招标设备的工程概况和招标设备的使用条件。对扩建工程，可以提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。投标人响应部分由投标人填写“投标人技术参数偏差表”，提供销售业绩、主要部件材料和其他要求提供的资料。 4. 投标人填写“技术参数和性能要求响应表”时，如与招标人要求有差异时，除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 5. 有关污秽、温度、海拔等需要修正的情况由项目单位提出并在专用部分的项目单位技术差异表明确表示。 6.采购标准技术规范的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 运行中高压开关柜实际温升分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2865-32 运行中高压开关柜实际温升分析(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 〔摘要〕对国产JYN、KYN手车柜和合资厂生产的8BK20开关柜的实际温升数据进行分析后发现，运行中开关柜的温升水平均超过型式试验测得数据。然后，从试验条件、金属膨胀效应、紧固螺栓压力、导体材料电导率等方面进一步分析了温升超标的原因。最后提出建议，应根据实际情况选用和维护开关柜。 〔关键词〕开关柜；温升；型式试验 随着电网的发展和设备技术的提高，10，35 kV系统开关柜在电网中已大量使用。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题，由于开关柜体的密闭性，在一些负荷较重的地区，存在开关柜的温升超标问题。 开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运
浅析高压直流断路器关键技术 摘要：随着可再生能源发电的发展及用户对电能要求的不断提高，传统交流电 网已难以满足可再生能源发电和负荷随机波动性对电网快速反应的要求。随着电 压源型高压变流器和高压柔性直流输电技术的迅速发展，国内外对直流输电网的 研究正日益深入。在输电领域，为适应新的能源格局，基于常规直流和柔性直流 的多端直流输电系统和直流电网技术成为未来的发展趋势，多端直流输电实现了 多电源供电、多落点受电，是一种更灵活、快捷的输电方式以，在此基础上如果 将直流输电线路在直流侧互联形成直流电网，可以有效解决新能源并网带来的有 功波动等问题，在未来城市智能配电网、微网等领域也具有较大优势，对我国未 来电网的建设和发展具有重大意义。 1引言 直流侧故障是直流输电系统必须考虑的一种故障类型，影响到设备参数的计 算和控制保护策略的设计。与交流系统相比，直流系统阻抗相对较低，故障渗透 速度更快，渗透程度更深，控制保护难度也更大。随着多端柔性直流输电系统的 发展，如何处理直流故障成为王程实践中需要考虑的关键问题。从原理上讲，直 流侧故障处理方法主要有3类：一是通过换流器闭锁实现故障的自清除；二是通 过交流断路器的动作使故障点与交流系统隔离；＝是通过直流断路器的动作使故 障点与交流系统隔离。采用晶闸管的常规两端直流输电系统即采用第一类方法， 在直流侧故障发生时，通过强制移相使两侧换流器进入逆变方式，使弧道电压、 电流迅速降低为零，实现直流侧故障快速消除，可用于易发化闪络等暂时性故障 的架空线路，而对于柔性直流输电系统，目前采用的两电平、电平换流器和模块 化多电平换流器均不具备闭锁能力，换流器新型拓扑尚未成熟，实际工程中仍采 用断开交流侧断路器来清除直流侧故障，但这样往往需要短时停运整个系统，导 致交流侧特别是弱交流系统收到较大冲击，增加了系统失稳的风险，同时降低了 柔性直流输电系统的可利用率。 2高压直流断路器的技术发展趋势 2.1机械式高压直流断路器的发展现状 机械式高压断路器通常采用将交流断路器（少油式断路器，真空式断路器等）改造之后用于直流系统之中以实现电路的开断。直流电不存在电流自然过零点， 灭弧困难。在低压小电流应用场合，可以通过增大电弧电压、分段串接限流电阻 或控制磁场气体发电断流等方法实现强迫直流开断熄弧。但在高压大电流应用场合，上述方法不可行，一般是对常规机械式交流断路器结构做适当改造，并增加 能够在开断直流电流过程中自动形成高频振荡电流过零点的振荡换流回路，以解 决机械开关切断高压大直流电流时的灭弧问题。在20世纪年70代初，美国公司 的专家就提出了采用振荡换流熄弧的机械式直流断路器基本结构其一般化拓扑结 构如图所示，主要由机械开关、振荡换流回路，以及能量吸收与过压放电回路等 部分构成。 图1 机械式直流断路器的基本拓扑结构 根据是否存在预先向振荡回路中的电容进行充电，机械式直流断路器的灭弧 方式一般分为自然振荡灭弧与强制振荡灭弧： （1）自然振荡灭弧 自然振荡灭弧直接利用电弧电压随电流增大而下降的非线性负电阻效应，利
1 总则 1．1 适用范围 本标准适用于额定电压12kV，频率50Hz三相系统中的户内交流金属铠装中置式开关柜。 本标准不适用于有火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动等场所的开关柜。 1．2 引用标准 本标准在编写过程中主要参照以下资料： GB 3906-2006《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》 GB/T 11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》 IEC298（1990）《额定电压1kV以上50kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备》DL/T 404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》 SD/T318—89 《高压开关柜闭锁装置技术条件》 1．3 使用环境条件 1．3．1 环境温度： 最高温度+400C，最低温度-400C。 1．3．2 相对湿度： 日平均相对湿度≤95%， 月平均相对湿度≤90%。 1．3．3 海拔高度： 1000m。 1．3．4抗地震度： 地震烈度不超过8度。
1．3．5 周围空气应不受腐蚀性或可燃气体、水蒸汽等明显污染。 1．3．6 无严重污秽及经常性的剧烈震动，严酷条件下严酷度设计满足1类要求。1．3．7 在超过GB3906规定的正常的环境条件下使用时： 相对湿度大于70%时应接通电加热器； 凡海拔高度超过1000m的地方，按JB/Z102-71规定处理。 1．3．8 产品应能防止影响设备工作的异物进入。 1．4 额定参数 额定电压； 额定频率； 断路器额定电流； 开关柜额定电流； 额定热稳定电流及其持续时间； 额定动稳定电流； 额定短路开断电流； 额定短路关合电流； 额定绝缘水平； 防护等级。 1．4．1 额定电压： 3.6kV、7.2kV、12kV。 1．4．2 额定频率： 50Hz（±0.2）。 1．4．3 断路器额定电流： 630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A。 1．4．4 开关柜额定电流： 630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A。 1．4．5 额定热稳定电流及其持续时间： 额定热稳定电流：16kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA； 持续时间:4s。 1．4．6 额定动稳定电流（峰值）： 40kA、50kA、63kA、80kA、100kA、125kA。
高压直流断路器目前的研究概况 1.前言 高压直流断路器的研制难点有三：一是直流电流不像交流电流那样有过零点，所以灭弧比较困难;二是直流回路的电感较大，所以需由直流断路器吸收的能量 比较大;三是过电压高。 高压直流断路器可以分为机械式高压直流断路器(mechanical HVDC circuit breaker)、固态高压直流断路器(solid-state HVDC circuitbreaker)与混合式高压直流断路器(hybrid HVDC circuit breaker)。 机械式直流断路器可以关断非常大的电流，并具有成本低、损耗小等优点， 但其开断速度较慢。 固态直流断路器开断速度迅速，但其相关损耗较高，且价格昂贵。 为克服两者的缺点，通过将机械式直流断路器和固态直流断路器集成在一个 装置上，从而形成混合式断路器。混合式直流断路器结合了机械开关良好的 静态特性与电力电子器件良好的动态性能，用快速机械开关来导通正常运行电流，用固态电力电子器件来分断短路电流，具有通态损耗小、开断时间短、无 需专用冷却设备等优点，是目前高压直流断路器研发的新方向，有着广阔的应 用前景。 下面将着重介绍混合式高压直流断路器的研究概况。 2 混合式高压直流断路器的研究概况 2.1 ABB--混合式高压直流断路器 2012 年，ABB 的混合式高压直流断路器技术被《麻省理工科技创业》评为2012 年度最重要的十大科技里程碑之一。该混合式高压直流断路器的基本结构如下图所示，主要包括机械式开关支路a(快速机械隔离开关b+负载转换开关
c)和半导体开关支路d(半导体断路器e+避雷器组f)。 -当直流线路正常运行时，半导体开关支路处于断开状态，快速机械隔离开关和负载转换开关导通并流过直流电流。 -当检测到直流线路发生短路时，首先导通半导体断路器，关断负载转换开关，线路上的电流转移到半导体开关支路上，负载转换开关承受半导体短路器的导 通电压。 -由于快速机械隔离开关此时流过的电流为零，快速机械隔离开关迅速打开。-当快速机械隔离开关打开后，半导体断路器开关断开，直流线路上的能量通过与半导体断路器并联的氧化锌避雷器吸收，短路电流下降。 ABB 所设计的半导体断路器单元设计图如下图所示，采用IGBT 作为半导体开关，并进行阀组串联。 该混合式高压直流断路器通过开断短路电流8.5kA 的短路试验，其开断时间 为5 毫秒。 2.2 ALSTOM--混合式高压直流断路器 2014 年阿尔斯通完成其混合式高压直流断路器原型产品的测试工作。该混合式高压直流断路器的基本结构如下图所示，主要包括旁路开关(UFD + PES)、半导体开关支路1(晶闸管+避雷器)、半导体开关支路2(晶闸管+电容器)和避雷 器组。 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
10kV开关柜技术规范书 2013年01月 1 总则 1.1本技术条件（规范书）适用于变电站工程，其使用范围仅
限于10kV成套开关柜。 1.2本技术条件提出的是最低的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。卖方应提供符合本规范书的电力标准的优质产品。 1.3本技术条件所使用的标准如与卖方所执行标准不一致时，应按水平较高标准执行。 1.4如果卖方没有以书面形式对技术条件提出异议，则认为卖方提供的产品完全符合本技术条件的要求。 2 产品应符合标准 GB3906-91《3-35kV交流金属封闭开关设备》 DL403-91《10-35kV户内高压真空断路器的订货技术条件》 DL404-91《户内交流高压开关柜订货技术条件》 SD308-89《高压开关柜闭锁装臵订货技术条件》 本产品的制造厂应严格按照上述标准的规定组织生产和供货，并且保证该产品技术性能达到要求和满足相应的国家和部颁标准，开关柜内相间及相对地距离按电力部标准执行。 3 使用环境条件 环境温度：-30℃－+40℃ 海拔高度：≤1000米 抗震能力：地震烈度8度 环境湿度：≤90％ 4 技术参数及规格要求 4.1 通用部分
4.1.1产品型号及名称：KYN28A－10（Z）/T箱型铠装金属封闭开关柜，（ZN68－12型整体式真空断路器，弹簧操动机构，操作电压：DC220V），真空泡为陶瓷泡。 4.1.2额定电压：10kV 4.1.3额定电流/开断电流： 3150A/40kA、1250A/31.5kA 4.1.4绝缘水平：成套装臵符合GB3906标准 4.1.5柜体尺寸（mm）宽×深×高 电缆出线柜： 800×1500×2300 4.1.6开关柜出线侧应装设带电显示装臵，带电显示装臵应具有自检功能，并与线路侧接地刀闸实行联锁。 4.1.7主母线与分支母线要绝缘封包。 4.2一次主设备 4.2.2电缆出线柜：2面，每面配真空断路器ZN□－12/1250－31.5，1台；隔离触头1000－31.5， 2组；电流互感器LZZBJ12－10 0.2S/0.5 - 2×300/1 A 、 10P30 -2×600/1 A，3只；状态显示仪：CX-KZX开关状态智能操控测显仪(普通型)，1套；避雷器HY5WZ －17/45，3只；零序互感器BW-LJK120，100-300/1A,5P20, 1只（开口式）。 4.3二次部分 4.3.1供方负责根据所提供图纸需要，在开关柜上装设操作按钮、转换开关、指示信号装臵及温控器。 4.3.2需方提供二次接线图、端子图；供方负责将电压、电流、分合
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：高压开关技术 学习中心： 层次：专科起点本科 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生： 指导教师： 完成日期：年月日
I 个字符的中文摘要。 针对本题目，摘要可写成： 随着我国电力事业的迅速发展,人们对于电力系统可靠性和安全性的要求越来越高。电力设备正朝着大型化、自动化和智能化的方向发展。高压开关是电力系统中最重要的控制和保护设备,在电网中的作用至关重要,其故障带来的后果是十分严重的。一旦电力系统发生故障,即使只引起生产设备短暂的停止工作,也会造成巨大的损失。 本论文所要研究的。 第二段主要介绍本次论文研究的主要内容、方法以及取得的成果。
高压开关技术 目录 内容摘要 ...........................................................................................................................I 1 绪论 . (1) 1.1 高压开关的发展现状与趋势 (1) 1.2 国外高压开关的发展情况 (1) 1.3 我国高压开关的发展情况 (2) 1.4 本论文的主要工作 (3) 2 ____概述 (4) 2.1 ____特点与组成结构 (4) 2.2 ____操动机构及工作原理 (4) 2.3 ____电气特性 (5) 3 ____常见故障分析 (6) 3.1 ____运行状况概述 (6) 3.2 ____常见故障及分析 (6) 4 ____解决方案 (7) 4.1 ____检测与诊断 (7) 4.2 ____故障解决办法 (7) 4.3 ____发展方向 (7) 结论 (8) 参考文献 (9) 附录 (10) II
带你了解高压直流断路器 近日，张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程竣工投产。该工程是世界上首个具有网络特性的直流电网工程。工程核心技术和关键设备均为国际首创。其中，作为工程骨干设备之一的高压直流断路器，其设计、研发、制造、应用等方面取得了重大突破。 电力输送从简单的线条向复杂的网络发展，需要依靠高压断路器形成能够开合的节点，从而实现电网各部分灵活地组合或分离。这一方面扩大了电网的规模，另一方面提高了电网对故障的冗余能力。无论是交流电网还是直流电网，高压断路器都是电力输送网络中最基础和关键的设备。 高压直流断路器就是切断直流电流的装备。完成直流输电系统运行方式切换和线路故障清除是它的两大主要功能。高压直流断路器也因此被称为直流电网的“网络关节”和“安全守卫”，对保障直流系统安全、经济、灵活运行意义重大。张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程（以下简称张北柔直工程）高压直流断路器的研发应用填补了500千伏高压直流断路器产品及工程应用的国际空白，也使直流输电向直流电网发展成为现实。 从无到有，高压直流断路器逐步升级 自20世纪50年代高压直流输电技术走向工程应用以来，世界上已有上百个直流输电工程投入运行，大多数采用点对点输电的形式。高压直流断路器的缺乏制约了直流输电向网络化的方向发展。要形成直流电网，迫切需要制造出能快速切断大电流的高压直流断路器。 2012年，全球能源互联网研究院有限公司率先提出了高压直流断路器构想并启动项目研究。通过科研攻关，联研院先后突破了高压直流断路器基础理论研究、关键零部件研制、样机集成及等效试验等系列关键技术难题。 2014年年底，联研院自主研发出世界首套200千伏高压直流断路器样机。2016年年底，200千伏高压直流断路器成功应用于舟山五端柔性直流输电工程，标志着国家电网公司在直流断路器领域向前迈出一大步，也填补了国际上高压直流断路器工程应用的空白。投运以来，200千伏高压直流断路器累计完成60余次系统切换、4次直流海缆单双极接地短路故障清除，解决了该工程的带电投退、
东工地社区高压线路改造配电柜技术要求 一、招标范围 二、高压供电系统组成和配件选型 变电所高压供电系统电压为6KV 由8台开关柜组成，其中1台进线柜，6台出线柜，1台PT柜。 配电柜采用的KYN28A-12系列，开关柜断路器选用VS1-12系列，操动机构采用弹簧储能操作机构，进线柜断路器型号为VS1-12/1250-25，其余6台出线柜型号为VS1-12/630-2。 进线柜电流互感器型号是LZZBJ9-10 变比400/5,出线柜电流互感器型号也为LZZBJ9-10 ，其中1台的变比是300/5，2台的变比是100/5,3台的变比是50/5。进线柜的电压互感器型号是JDZ10-10 6/0.1KV，PT柜的电压互感器型号是JDZ10-6。 配电柜所用避雷器型号选用 HY5WS-17/50型。开关智能显示装置采用Yado-EDI型，微机保护装置进线柜选用DMP3211型，出线柜选用DMP3212型。开关的一次母线采用80mm×10mm铜母线。配电柜详细配置见原矿变改造后高压配电系统图。 2、适用标准
GB156-93 标准电压 GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB1984-89 交流高压断路器 GB3906-91 3-35KV交流金属封闭开关设备 GB11022-89 高压开关设备通用技术条件 DL/T402-1999 交流高压断路器订货技术条件 DL/T402-1997 户内交流高压开关柜订货技术条件 DL/T593-1996 高压开关设备的共用订货技术条件 二、使用条件及环境 1、海拔高度：不超过2000m 2、环境温度：最高气温：+40℃ 最高月平均温度：+30℃ 最高年平均温度：+20℃ 最低气温：-30℃ 最大气温差：25K 3．月平均最高相对湿度（25℃）：90% 日平均最高相对湿度（25℃）：95% 4．耐地震能力：地面水平加速度：2.5m/s2 地面垂直加速度：12.5m/s2 安全系数为1.67 5.空气没有明显的尘埃、烟、腐蚀性或可燃性气体、水陆联运或盐的污染。 三、技术参数 ⑴系统特征 a.额定电压：6KV b.系统最高电压：12KV c.额定频率:50HZ 2
KYN28-12高压开关柜技术说明 1概述 1.1KYN28-12型铠装式交流金属封闭开关设备(以下简称开关柜)，系三相交流50HZ单母 线及双母线分段系统的户内成套配电装置，适用于发电厂、变电站以及工矿企业的额定电压3～10kV电网中，作为接受和分配电能之用，并对电路实行控制、保护和监测。 1.2开关柜内配置高性能真空断路器，成套设备可满足电网对高压开关柜要求，并适合“五 防”和全工况、全封闭、全绝缘条件。 2环境条件 KYN28-12型开关柜在设计中已充分考虑到客户当地的气候及周围环境，并满足其特殊要求。条件与措施如下： 3参照国际相关标准 4技术参数
电流互感器 电流互感器用环氧树脂浇注而成，通常用于向测量和保护装置传递信息。电流互感器包括具有相关性能和精度等级并适合安装要求的一个线束铁芯或带一个或多个铁芯的套管棒。符合 IEC 60044-1标准。尺寸符合 DIN 42600 窄型标准。电流互感器通常安装在负荷侧来测量相电流。 电压互感器 电流互感器用环氧树脂浇注而成，通常用于向测量和保护装置传递信息。可固定安装或安装在互感器小车上。符合 IEC 60044-2。尺寸符合 DIN 42600 窄型标准。电压互感器采用单极电压互感器，具有适合相连设备功能要求的性能和精度等级。 5开关柜的设计报告 5.1柜体 5.1.1KYN28-12型开关柜为金属铠装移开式。 5.1.2柜体的外壳与各功能小室的隔板均采用优质板材，具有很强的抗腐蚀与抗氧化性能， 并具有比同等钢板高的机械强度。 5.1.3柜体无任何焊接点，柜体由螺栓连接组成，为全组装结构。 5.1.4柜体的安装维护可在正面进行，也可在背面进行，开关柜不仅可安装成面对面或背 对背双排排列，而且可根据具体项目要求靠墙安装，节省占地面积。 5.1.5整个柜体由接地的金属隔板分隔成四个功能小室，即：母线室、继电器室、断路器 手车室和电缆室，各功能单元设有独立的压力释放通道和释放门。 5.1.6断路器手车室内安装有特定的导轨，可轻巧地推进或抽出断路器手车。 5.1.7手车室内设计有带自动锁扣和开启的电气型金属帘板，可满足手车断路器与母排侧 和电缆侧之间同时自动隔离的要求。 5.1.8手车室内有隔离位置、试验位置及工作位置，每一位置均设有定位装置。 5.1.9各功能单元均装有门，门上装有锁和铰链。
实验一高压真空断路器动作特性测试 一、实验目的 1.熟悉12kV真空断路器的技术参数以及认识其内部结构。 2.掌握其储能、合闸、分闸操作过程。 3.利用断路器动特性分析仪测量得到合闸、分闸的相关数据。 二、主要实验设备 1.ZN63A(VS1)型户内高压真空断路器4台 2.TLHG-305断路器动特性分析仪 3.旋转传感器 三、实验方法 VS1(ZN63A)型户内高压真空断路器(以下简称断路器)是用于12KV电力系统中的户内开关设备，作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。由于真空断路器的特殊优越性，尤其适用于要求额定工作电流的频繁操作或多次开断短路电流的场所。 断路器采用操动机构与断路器本体一体式设计，既可作固定安装单元，也可配置专用推进机构，组成手车单元使用。 1.真空断路器的技术参数和内部结构 主要规格及技术参数见下表。
操动机构为平面布置的弹簧操动机构，具有手动储能和电动储能，操动机构置于灭弧室前的机箱内，机箱被四块中间隔板分成五个装配空间，其间分别装有操动机构的储能部分、传动部分、脱扣部分和缓冲部分，断路器将灭弧室与操动机构前后布置组成统一整体，即采用整体型布置，这种结构设计，可使操作机构的操作性能与灭弧室开合所需性能更为吻合，减少不必要的中间传动环节，降低了能耗和噪声，使断路器的操作性能更为可靠，断路器既可装入手车式开关柜，也可装入固定式开关柜（具体参见图1、图2）。
2.实验步骤与内容 (1)掌握断路器的储能、合闸、分闸操作过程。 1)储能操作：使用摇把插入手动储能孔中逆时针摇动带动链轮传动系统运动，链轮转动时带动储能轴跟随转动，并通过拐臂拉伸合闸弹簧进行储能。到达储能位置时，框架上的限位杆压下滑块使储能轴与链条传动系统脱开，储能保持掣子顶住滚轮保持储能位置，同时储能轴上连板带动储能指示牌翻转显示“已储能”标记，此时断路器处于合闸准备状态。 2)合闸操作：用手按下“合闸”按钮使储能保护轴转动，使掣子松开滚轮，合闸弹簧收缩同时通过拐臂使储能轴和轴上的凸轮转动，凸轮又驱动连杆机构带
设计文件名称技术条件XXXX有限公司 产品型号、名称HGW9-12/1250 户外交流高压隔离开关第1页共5页 1. 主题内容与适用范围 本技术条件规定了HGW9-12/1250 户外交流高压隔离开关的使用条件、技术参数、试验方法与检测规则，标志、包装、运输和储存等方面的要求。 本技术条件适用于HGW9-12/1250 户外交流高压隔离开关，该隔离开关适用于额定频率为50Hz，额定电压为12kV的交流电路中，作有电压无负载时断开与闭合电路之用，也可作为该系列派生产品的基本单元。 2. 引用标准 GB1985-2004交流高压隔离开关和接地开关》； GB/T11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》； DL/T593《高压开关设备和控制设备标准的共用技术条件》 DL486-2000《交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件》。 3. 使用环境条件 a. 周围空气温度：上限+50℃，下限-50℃； b. 海拔：设备安装场所的最大海拔高度2000m； c. 风速不大于34m/s； d. 地震：地震烈度不超过9度； e. 覆冰厚度不大于10mm； f. 安装场所无严重灰尘、污垢、易燃物质、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈震动； g. 安装基础应水平 h．本隔离开关爬电比：不小于GB/T5582规定的III级（按用户要求）
设计文件名称技术条件XXXX有限公司 产品型号、名称HGW9-12/1250 户外交流高压隔离开关第2页共5页技术参数 4.1 隔离开关与所配接地开关的技术参数见表1 序 号 名称单位数据 1 额定电压kV 12 2 额定绝缘 水平1min工频耐受电压kV 42/48 雷电冲击耐受电压（峰 值） 75/85 3 额定频率Hz 50 4 额定电流 A 630 1250 1600 2000 3150 5 额定短时耐受电流kA 25 31.5 40 6 额定峰值耐受电流63 80 100 7 额定短路持续时间 隔离开关s 4 接地开关s 4 8 额定端子机械负荷 水平纵向负荷N 500 水平横向负荷N 250 垂直力N 300 9 隔离开关开合母线转换电流 1）转换电压V100 2）转换电流 A 1000 1600 3）开合次数次100 10 接地开关感应电流开合能力 1）电磁感应电流（电流/电压）A/KV 100/4* 2）静电感应电流（电流/电压）A/KV 2/6* 3）开合次数次10 11 爬电比距mm/kV ≥25、≥31 12 机械寿命次3000 13 隔离开关主回路电阻μΩ80 80 80 14 单级隔离 开关重量不接地kg 150 170 190 单接地170 190 210 双接地190 210 230
高压直流断路器的研究简述 文章综述了高压直流断路器的研究背景和应用现状，简要介绍了高压直流断路器在高压直流输电中的作用；高压直流断路器的主要性能指标以及高压直流断路器的种类及其原理结构；高压直流断路器灭弧方式的物理设计，重点说明了高压直流断路器的开断原理；对高压直流断路器进行了分类，并介绍了世界先进水平的高压直流断路器；总结了现今高压直流断路器研究的技术难题和未来的发展方向。 标签：高压直流输电；高压直流断路器；开断原理 1 概述 高压直流（HVDC）输电系统是由整流器、高压直流输电线路以及逆变器组成，其中整流器和逆变器统称为换流器。从结构上看，高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路[1]。自从1954年瑞典哥特兰的世界上第一项高压直流输电工程投运以来，高压直流输电技术已经随着电力电子技术的突飞猛进而飞速发展[2]。高压直流输电系统主要有两个作用[3，4，5]：一是将频率不同或频率控制策略不同的交流系统联接起来；二是增长输电距离以及增大输电容量。我国现有的特高压直流示范工程有三个，分别是南方电网公司的云广±800kV 特高压直流输电示范工程，国家电网公司的向上±800kV特高压直流输电示范工程和锦苏±800kV特高压直流输电示范工程。与交流输电比较，直流输电主要有以下优点：输电损耗小、线路造价低；电压压降小；直流输电不要求与电网同步；可分期建设，提高投资效益[7]。高压直流输电工程的结构中，直流断路器是至关重要的设备之一。研制高压直流断路器主要需要突破三个难点[8，9]：一是直流输电电流没有过零点，增加断路器的灭弧的难度；二是直流输电回路的电感很大，而需要开断的电流往往也很大，导致直流断路器需承受巨大的能量；三是直流输电的过电压高。 2 高压直流断路器的基本构成和开断原理 2.1 高压直流断路器的基本构成 开断直流电流一直是高压直流输电系统中的重大难题之一。主要原因是直流电流没有自然过零点，必须强迫电流过零才能熄弧。另外在开断电流过零，电弧熄灭时，直流系统中仍存储着巨大的能量需要释放，这部分能量在断路器两端可能产生很高的过电压从而造成开断失败。 高压直流断路器的基本构成如图1所示[9]。 高压直流断路器是由：QB装置，振荡回路，耗能元件组成。QB装置通常采用传统的真空断路器和SF6断路器改造而成，QB装置为了获取较低的电弧电压，需要加装辅助回路，包括有源辅助回路和无源辅助回路两种。振荡回路用于
冠捷厦门厂项目 10KV 高 压 成 套 设 备 技 术 规 范
目录 一、总则 1.1 说明 1.2工作范围 二、制品 2.1通则 2.2 参考标准 2.3高压开关柜结构说明 三、执行 3.1在厂试验与检查 3.2检票通知和试验所需的设备 3.3常规检查和试验 3.4工程报价范围 3.5服务 3.6 验收与保固
一、总则 1.1 说明： 本规范书适用于厦门冠捷有限公司一期新建工程，10KV高压成套开关设备的一般设计、制造、试验和配套要求。 1.2 工作范围 1.2.1 供货商提供的10KV高压成套开关设备须有福建省厦门市供电部门的入网许 可。 1.2.2 供货商应配合供电申请的相关配套作业，如：用电咨询、用电申请书、制图 （转图）及配合供电部门的图审相关作业…等等。 1.2.3 供货商投标时需提供设备外型图，包含设备排列及设备重量，以及建议基础 台的尺寸和箱体固定必须埋设槽钢基座等之相关资料（未提供的供货商视为 自愿放弃投标资格）。 1.2.4 高压成套开关设备项目包括： 1.2.4.1 10KV高压开关柜及必要的备品件、测量仪器和专用工具等。 1.2.4.2 所有设备设计、制造、施工、试验应按GB标准进行。 1.2.4.3 制造工厂内的会同测试。 1.2.4.4 木箱包装含烟熏证明。 1.2.4.5 运输（包海运及内地运输）、并卸货至指定的现场电气室。 1.2.4.6 无条件配合提供业主申请免税批文所需一切文件。 1.2.4.7 场定位鸠工及埋设槽钢基座等材料供应（配合供电部门之要求）。 1.2.4.8 制造工厂人员配合送电测试。 1.2.4.9 供电局配套措施。 1.2.4.10 所有文件内容以中文为主，英文为辅。但完工图说及完工相关资料（For AS-BUILT）需中英文对照。 1.2.4.11 本高压成套开关设备属责任制施作制，凡属供电的惯例、系统的完整性，
I C S29.120.40 K43 中华人民共和国国家标准 G B/T4473 2018 代替G B/T4473 2008 高压交流断路器的合成试验S y n t h e t i c t e s t i n g o f h i g h-v o l t a g e a l t e r n a t i n g c u r r e n t c i r c u i t-b r e a k e r s (I E C62271-101:2017,H i g h-v o l t a g e s w i t c h g e a r a n d c o n t r o l g e a r P a r t101:S y n t h e t i c t e s t i n g,MO D) 2018-12-28发布2019-07-01实施 国家市场监督管理总局
目 次 前言Ⅲ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 用于短路开断试验的合成试验技术和方法3 4.1 合成开断试验方法的基本原理和一般要求3 4.2 开断试验的合成试验回路和相关的特定要求4 4.3 三相合成试验方法6 5 短路关合试验的试验技术和方法7 5.1 合成关合试验方法的基本原理和通用要求7 5.2 用于关合试验的合成试验回路和有关特殊要求8 6 型式试验9 6.1 概述9 6.106 基本短路试验方式13 6.108 单相和异相接地故障试验17 6.109 近区故障试验17 6.110 失步关合和开断试验17 6.111 容性电流开合试验19 附录A (资料性附录) 电流的畸变29 附录B (资料性附录) 电流引入法43 附录C (资料性附录) 电压引入法46 附录D (资料性附录) 变压器回路或S k e a t s 回路 49 附录E (规范性附录) 合成试验应提供的资料和记录的数据51 附录F (资料性附录) 试验带分闸电阻断路器的特定程序52 附录G (资料性附录) 容性电流开合试验的合成方法59 附录H (资料性附录) 一步一步延弧法68 附录I (规范性附录) 试验方式T 100a 时T R V 和d i /d t 的修正70 附录J (资料性附录) 三相合成试验回路85 附录K (规范性附录) 型式试验中试验参量的公差91 附录L (资料性附录) 金属封闭和落地罐式断路器的试验回路示例93 附录M (资料性附录) 电流引入和电压引入方法的联合102 参考文献105