标准规范下载简介
NB／T 10647-2021 海上风电场 直流接入电力系统用直流断路器 技术规范.pdfICS 29.120.40 CCS K 43
中华人民共和国能源行业校
NB/T106472021
场直流接入电力系统用直流 断路器 技术规范
投标用--安中铁丝路总部项目公区及户内精装修施工组织设计.docTechnical specificationforDCcircuitbreakers ofDCtransmission systems integratingoffshorewindfarms
前言. 范围 规范性引用文件 术语和定义 产品分类… 使用环境条件 技术要求 铭牌、包装、贮存和运输 附录A（资料性）直流断路器型式及组成
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起章规则》的规定 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专利的责任。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6）归口。 本文件主要起草单位：清华大学、机械工业北京电工技术经济研究所、清华四川能源互联网研究院、 山东泰开高压开关有限公司、北京电力设备总厂有限公司、中国长江三峡集团有限公司、平高集团有限 公司、明阳智慧能源集团股份公司、上海电气风电集团股份有限公司、特变电工新疆新能源股份有 限公司。 本文件参与起草单位：南京南瑞继保电气有限公司、国网北京经济技术研究院、中国广核新能源控 股有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、远景能源有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、 南方电网科学研究院有限责任公司、西安西电电力系统有限公司、中国电力科学研究院有限公司、中国 船级社质量认证公司、苏州电器科学研究院股份有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、中国电力工程 颐问集团中南电力设计院有限公司、北京交通大学、广东电网有限责任公司、许继集团有限公司、荣信 汇科电气技术有限责任公司、全球能源互联网集团公司、广东电科院能源技术有限责任公司、中国电建 集团华东勘测设计研究院有限公司、上海麟荣电子技术有限公司。 本文件起草人：曾嵘、余占清、屈鲁、黄瑜珑、果岩、崔鹤松、郭振岩、赵彪、宋强、肖风良 李伟、张月华、孙长平、程铁汉、郭明珠、徐军、冯健、杨才建、刘琳、孙佳林、林卫星、白鹏、杨兵、 乐波、吴磊、李战龙、艾斯卡尔、刘鹏、司喆、张祖安、杨晓平、张利、隋红霞、孙勇、单亮、李浩然、 刘超、吴学智、陈建福、刘尧、吴庆范、易荣、张资、王红星、杨林刚、隋鲁波。 本文件为首次发布。 本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 号，100761）。
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本文件规定了海上风电场直流接入电力系统用6kV及以上直流断路器的产品分类、使用环境条件、 技术要求，以及铭牌、包装、贮存和运输等内容。 本文件适用于海上风电场直流接入电力系统用6kV及以上直流断路器。
能够关合、承载和开断额定电流，并能在规定的时间内关合、承载和开断故障电流的开关装置。
海上风电场直流接入电力系统用直流断路器按安装地点可分为户外型直流断路器和户内 路器。
气候条件应满足NB/T31060及NB/T31094的不
6.1.1.1所有固体绝缘部件都应具有耐热性，即部件经耐热性试验后，压痕横跨最大尺寸不大于2mm。 6.1.1.2所有固体绝缘部件都应具有耐燃性，即部件经灼热丝试验（或针焰试验）后不起燃，或即使发 生起燃，燃烧在移开灼热丝（或针焰）后的30s内能完全熄灭，且指示绢纸不起燃。同时，所有塑料部 件还应具有滞燃性，即经过滞燃试验后，这些部件燃烧或损坏部分的长度不大于60mm。
6.1.2电气连接要求
断路器中控制保护装置等低压设备应满足如下
a） 应保证各个电气连接的正确性，电容器、快速熔断器、电子元器件等辅助器件应在装配前筛选、 测试并确认其具备正常功能。电缆截面积和电缆头的压接应满足直流断路器最大导通电流能 力。布线应按照GB/T3797一2016中6.7的规定。 所有裸露部分导体、连接头、端子排、焊接点及电路板均应做防腐、防潮处理。 c）柜内布线工艺和电气连接应考虑外绝缘的腐蚀和凝露对爬电距离的影响，以及高湿度对空气绝 缘的影响。 ） 单芯电缆需要并联时，并联电缆的型号、长度、端头处理工艺须相同。 e） 固定电缆宜采用永久性防腐的非磁性线夹和支架。 屏蔽电缆（或处于金属管内的电缆）、屏蔽网或金属管应做等电位连接。 设备应根据GB/T11022一2020中6.3的规定进行接地处理。
6.1.3辅助供电系统要求
柜体内部控制单元的供电宜采用带屏蔽的隔离变压器的
6.1.4通信接口要求
直流断路器应具有相应的通信接口，并能与换流站控制保护系统进行通信。
断路器中控制保护装置等低压设备应满足如下要求： a）按照GB/T3797一2016中7.6规定的方式采取电击防护措施，防止直接或间接接触带电导体。 6） 安全接地保护应符合GB/T3797一2016中7.6的要求。系统可能触及的金属部分与外壳接地点 的电阻不应大于0.12，接地点应有明显的接地标志。 保护接地端子应设置在容易接近且便于接线处，并且当外壳或任何其他可拆卸的部件移去时其 位置仍能保证电器与接地极或保护导体之间的连接。 d）保护接地端子应具有适当的防腐蚀措施，且其标志能被清楚、永久识别。
6.1.6.1绝缘电阻
在第5章规定的正常气候条件下，测量直流断路器的绝缘电阻，测量值应满足表1的要求。
直流断路器各带电电路之间以及带电部件、导电部件、接地部件之间的电气间隙和爬电距离应符合 GB/T25091一2010中5.3的要求。
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表2直流断路器各部位的极限温升
直流断路器应至少具有以下保护功能： a）过电流保护； b）欠电压保护； c）过温保护； d）通信故障告警； e） 防雷保护。直流断路器防雷应符合GB/T21714.4的要求。雷电防护水平应按GB/T21714.1中 雷电防护水平（LPL）I考虑，否则需要进行雷电防护水平的风险评估。另外，直流断路器应 安装于具有雷电电磁脉冲防护系统（LEMS）区域内，且其本身应根据雷电防护水平LPLI 的要求，满足如下两种情形之一 1）推荐使用直流断路器外部加载浪涌保护器（SPD）的方式，抑制感应雷冲击。加载SPD 装置的直流断路器最小能承受标称放电电流I.为15kA（波形8/20μs）。 2）直流断路器自身能够承受最小的标称放电电流I.为15kA（波形8/20μs）。 3）此外，保护停机应能在保护条件解除后通过远程或就地自复位解除。
6.1.9电磁兼容性能
兼容件能应满足GB/T11022 2020申6.19的 如用户有特殊要求，应由制造商与用户协商确定。
直流断路器应满足GB/T34139—2017中6.7的
直流断路器应满足GB/T11022一20
直流断路器应满足GB/T11022—2020中6.1
性能应满足NB/T421072017中6.2的要求。
6.2.2电压耐受要求
海上风电场直流接入电力系统用直流断路器的电压耐受技术要求应遵守以下原则，并考虑一定的安 全裕度： a） 应具备耐受直流系统产生的最高运行电压、操作冲击等暂态过电压能力； b） 应具备耐受直流断路器开断过程中产生的瞬态开断电压能力； c） 各组件耐受电压的最大值不应超过各自的设计允许值； d） 操作冲击耐受电压应超过保护水平的15%； e）雷电冲击耐受电压应超过保护水平的15%
6.2.3电流耐受要求
海上风电场直流接入电力系统用直流断路器的电流耐受技术要求应遵守以下原则，并考虑一定的安 全裕度： a） 应具备双向导通和开断额定短路开断电流能力； b） 应具备耐受直流系统额定直流电流、最大持续运行电流及过负荷运行电流能力，最大持续运行 电流不应小于1.1倍额定直流电流，过负荷运行电流能力应满足工程设计需求，建议不小于1.5 倍额定直流电流，持续时间不小于1min； c）直流断路器拒动情况下，应具备耐受系统故障电流的能力； d 应具备零至额定短路开断电流的开断能力，开断时间及全开断时间应满足工程设计需求； e）各组件耐受电流的最大值不应超过各自设计的允许值。
并联主支路主要由快速机械开关、辅助开关（如有）构成，一般在机械式和混合式直流断路器中采 月，具体技术要求如下： a）关 并联主支路中的快速机械开关在合闸状态下应具备承载直流系统额定电流和短时故障电流的 能力； b 快速机械开关在分闸状态下应具备耐受系统额定直流电压及冲击电压的能力； 快速机械开关应具备耐受直流断路器开断过程中瞬态开断电压的能力； d） 当单条主支路中的快速机械开关采用多个断口串联方案时，应考虑动、静态均压及分、合闻闸同 期性要求，各断口动静态不均压系数应小于5%，分、合闸不同期性应小于分合闸时间土5%， 断口允余数应大于或等于1； e 快速机开关的温升应符合GB/T11022一2020中7.5的要求，并具备耐受过负荷电流的能力； 快速机械开关应具备机械稳定性，确保在其机械寿命范围内分、合闸速度及时间偏差均维持在 额定范围内，分、合闸操作次数不应低于2000次。
转移支路主要由电力电子阀组、耦合负压组件（如有）、强迫换流组件（如有）等组件构成，具体 技术要求如下：
转移支路主要由电力电子阀组、耦合负压组件（如有）、强迫换流组件（如有）等组件构成， 要求如下：
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a）转移支路应具备短时承载直流系统额定电流和短时故障电流的能力； b）转移支路应具备耐受直流断路器开断过程中瞬态开断电压的能力； c）转移支路应能具备耐受直流系统额定电压、短时直流电压及冲击电压的能力； d）转移支路产生的振荡电流幅值应确保主断路器在全工况下均能可靠过零TCECS481-2017 城市地下商业空间设计导则，最大电流转移能力不 低于直流断路器额定短路开断电流的1.1倍； e） 转移支路中的电容应设计有放电回路，以确保检修安全，其固有电感、损耗角正切、反峰电压 率等参数应符合JB/T8168的要求。
6.2.6能量吸收支路
能量吸收支路用于限制直流断路器瞬态并断电压和吸收直流系统储存的能量，具体技术要求如下： a）能量吸收支路应设计压力释放装置，确保内部故障时压力释放装置可靠、准确动作； b）能量吸收支路的密封结构设计应满足GB/T11032的要求； c）最大瞬态开断电压限制水平（保护电压）应综合考虑直流断路器整体绝缘和故障清除时间设计 要求，按照直流断路器额定开断电流设计； d）装 额定吸收能量不应低于直流断路器在系统中额定开断电流开断及重合闸后再次开断所需要吸 收的能量，同时还应具有安全裕度； e 应具备200次以上额定吸收能量吸收能力； 应具备MOV动作次数监视功能，并能够上报直流断路器控保装置功能； 能量吸收支路宜采用无间隙金属氧化物变阻器，采用免维护设计，并密封在绝缘外套中，宜采 用复合外套，外套绝缘耐受电压、大电流压力释放能力应满足系统设计要求； h）能量吸收支路各并联柱间电流分布系数不应大于1.1，并联电阻值相差不应大于0.5%
6.2.7控制保护装置
控制保护装置可控制直流断路器，实现设备状态监视、故障诊断及保护，应设计为穴余系统，并具 有完善的自检功能，控制装置接口应能与上级系统匹配，其故障不应造成直流断路器一次设备损坏。具 体技术要求如下： a）应具备控制、保护、测量、监视、接口及录波（如适用）等功能； b）应能接收上级系统发送的控制保护信号，根据控制保护信号控制直流断路器主断路器、触发装 置、剩余电流断路器（如有）等组件按指定时序动作，并能对组件的状态进行监测： C） 为防止设备损坏，应能根据系统和设备情况闭锁直流断路器，当电流超出直流断路器开断能力 或能量吸收装置处于冷却阶段不具备再次开断的条件时，收到上级系统下发的开断指令时不动 作； d） 当组件出现损坏时，控制装置应发出报警信号，若损坏数超过亢余数，应向上级系统发出分闻 不充许信号； e 推荐配置直流断路器过电流保护、组件穴余保护及辅助系统保护功能； 推荐配置测量功能，实现对电流、电压参数的监测，测量系统应满足直流断路器对检测精度、 响应速度的要求。
供能系统是用于向组成直流断路器的主支路电力电子阀组（若有）、强迫换流组件（若有）、转移支 各电力电子阀组、快速机械开关及其他需要外部能量才能正常工作的功率部件提供能量的系统，具体要 文如下： a）供能系统应满足直流断路器相应电压等级下的内外绝缘设计及内部处于不同电位的功率部件
供能系统是用于向组成直流断路器的主支路电力电子阀组（若有）、强迫换流组件（若有）、转移支 各电力电子阀组、快速机械开关及其他需要外部能量才能正常工作的功率部件提供能量的系统新郑国际机场隔离栅施工组织设计，具体要 文如下： a）供能系统应满足直流断路器相应电压等级下的内外绝缘设计及内部处于不同电位的功率部件
的绝缘设计要求，输出电压及电流参数应满足直流断路器中所有功率部件的运行要求。 主支路电子电子开关供能其取能方式应有完余设计，不同取能方式可处于同时工作状态也可处 于主备用切换状态，应保证在一种取能方式掉电后其他取能方式能继续工作，确保主通流支路 电力电子组件取能正常。 c）具备取能状态监测功能，保证当取能设备发生异常时向直流断路器控制装置发送报警信号。 d）输入电源应满足GB/T11022一2020中5.9和5.10的要求，工作电压范围为输入额定电压的 85%~110%。 e） 在外输入电压中断时，需具备不间断工作的能力，并能保持运行至少1min。在输入电压中断 时，直流断路器没有误操作，没有误报警，任何正在执行的行为被正确完成。 对地绝缘隔离宜采用纯干式绝缘变压器或气体绝缘变压器实现，具备耐受直流系统额定电压及 各种暂态电压的能力，变压器设计应满足GB/T1094.1等标准的要求。 名 供能系统在断路器塔内部设计需具备耐受断路器非通态工况下所有电压能力，若采用隔离变压 实现绝缘耐受，宜来用纯干式绝缘变压器或微正压气体绝缘变压器。 注：如用户有特殊要求，应由制造商与用户协商确定。
6.3.1外壳的防护等级