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DLT 2113-2020 混合式高压直流断路器试验规范.pdfDL/T21132020
注：根据运行工况，断路器端间雷电冲击试验暂不做要求，待具备试验条件后，修订相应条目。
6.1对地直流耐压试验
DL/T 21132020
QHPL 0001S-2013 昆明琥珀龙经贸有限公司 玛咖片（压片糖果）DL/T 21132020
定直流电压下的局部放电水平是否达标
6.1.2试验要求和方法
试验水平应按4.3中规定进行大气修正。冷却系统应处于能代表最苛刻运行时的状态。供能系统在 式验整个过程中必须正常运行。 试验之前，应将高压断路器两个主要端子连接在一起，将直流电压加在已连接的两个端子与地之 间。从规定的1min试验电压的50%开始，电压在尽可能短的时间内升至规定的1min试验电压，保持 1min恒定，再降至规定的3h试验电压，保持3h恒定，然后减到零。 断路器对地直流试验电压Uds如公式（2）所示
6.2对地操作冲击试验
主要考核断路器对地的操作冲击绝缘水平，包括断路器支架、供能系统、冷却系统等，验证 够耐受所规定的操作冲击电压。
6.2.2试验要求和方法
试验水平应按4.3中规定进行大气修正。冷却系统应处于能代表最苛刻运行时的状态。供能系统在 试验整个过程中必须正常运行。 试验之前，应将高压断路器两个主要端子连接在一起，将直流电压加在已连接的两个端子与地之间。 操作冲击试验电压应与直流系统的直流极线操作冲击耐受水平致，按照设计要求选取。 此试验对断路器对地施加3次正极性和3次负极性操作冲击电压。 试验电压波形采用GB/T16927.1中的标准操作冲击电压波形。试验过程无击穿，无闪络，
6.3对地雷电冲击试验
主要考核断路器对地的雷电冲击绝缘水平，包括断路器支架、供能系统、冷却系统等，验证 够耐受所规定的雷电冲击电压。
6.3.2试验要求和方法
试验水平应按4.3中规定进行大气修正。冷却系统应处于能代表最苛刻运行时的状态。供能系统在 试验整个过程中必须正常运行。 试验之前，应将高压断路器两个主要端子连接在一起，将直流电压加在已连接的两个端子与地 之间。
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雷电冲击试验电压应与直流系统的直流极线雷电冲击耐受水平一致，按照设计要求选取 此试验对断路器对地施加3次正极性和3次负极性雷电冲击电压。 试验电压波形采用GB/T16927.1中的标准雷电冲击电压波形。试验过程无击穿，无闪络
6.4端间直流耐压试验
6.4.2试验要求和方法
断路器整机，耗能支路应拆除能量吸收装置，或断开耗能支路连接，并依据4.4.1，短接串联穴余。 试验水平应按4.3中规定进行大气修正。冷却系统应处于能代表最苛刻运行时的状态。供能系统在 试验整个过程中必须正常运行。 断路器端间直流耐压试验前，全部半导体单元处于闭锁状态。直流试验电压源应接在断路器一个 主端子与地之间，而断路器的另一主端子接地。 从不超过1min试验电压的50%电压开始，在尽可能短的时间内电压升至规定的1min试验电压的 水平，保持1min，降低到规定的1h试验电压，保持1h后降至零。 试验电压U如公式（3）所示。
Un一一根据转移支路半导体组件开关的最大直流电压耐受能力核定； k²一—试验安全系数，在1min试验时，k2=1.6，在1h试验时，kz=1.1； k一大气修正系数。 应对端间进行正负极性的耐压试验，试验过程中，不应发生绝缘击穿、闪络。整个记录期间，平 均每分钟300pC以上的脉冲不超过15次；500pC以上的冲击每分钟不超过7次；1000pC以上的冲 击每分钟不超过3次；2000pC以上的冲击每分钟不超过1次。
6.5端间操作冲击试验
6.5.2试验要求和方法
断路器整机，耗能支路应拆除能量吸收装置，或断开耗能支路连接，并依据4.4.1，短接串联穴余。 试验水平应按4.3中规定进行大气修正。冷却系统应处于能代表最苛刻运行时的状态。供能系统在 试验整个过程中必须正常运行。 断路器端间操作冲击试验前，耗能支路应拆除能量吸收装置，或断开耗能支路连接，全部半导体 单元处于闭锁状态。直流试验电压源应接在断路器一个主端子与地之间，而断路器的另一主端子接 地。 试验电压Us如公式（4）所示，
Ucms跨接于断路器端子间的操作冲击预期电压，由系统设计要求确定：
U.=U.Xk, Xk. .
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ks—试验安全系数，取1.15; k 一大气修正系数。 应对断路器端间施加3次正极性和3次负极性操作冲击电压试验。 试验电压波形采用GB/T16927.1中的标准操作冲击电压波形。 断路器应能耐受试验电压，内部不应发生闪络放电、绝缘击穿等现象。
k3—试验安全系数，取1.15; k 一大气修正系数。 应对断路器端间施加3次正极性和3次负极性操作冲击电压试验。 试验电压波形采用GB/T16927.1中的标准操作冲击电压波形。 断路器应能耐受试验电压，内部不应发生闪络放电、绝缘击穿等现象。
.6最大持续运行电流证
6.6.1 试验目的
检验主支路半导体单元和快速机械开关的额定通
6.6.2试验要求和方法
主要检验主支路半导体单元和快速机械开关的过
6.7.2试验要求和方法
试验要求和方法与6.6.2所用方法一致。 试验前，主通流支路应达6.6.2条件下的热平衡。然后，开展过负荷电流运行试验，且持续一段时 间，持续时间不应低于10min。 试验电流Iz如公式（6）所示。 Iz=Im×k,×kis (6 式中： Im—过负荷电流； ks——试验安全系数，取1.05；
6.8短时电流耐受试验
检验断路器主支路设计是否满足特定短路条件下的电流应力。
6.8.2试验要求和方法
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试验前，主通流支路应达6.6.2条件下的热平衡，然后开展试验。短时过电流的幅值和持续日 实际运行中预期达到的最大值，不附加试验安全系数。快速机械开关和半导体组件无故障
验证断路器在直流系统小电流运行下退出换流站或直流线路的控制开断功能。
验证断路器在直流系统小电流运行下退出换流站或直流线路的控制开断功能
6.9.2试验要求和方法
试验前，要求断路器处于闭合状态，随后在通流小电流后，按照既定的开断时序开展试验。开断 电流为断路器额定电流的1%、5%和10%（或者选择10A、50A、100A），开断时间不超过设计值。 在每种电流值下，试验次数为正反向各3次或根据设计要求决定。
6.10额定电流开断试验
6.10.2试验要求和方法
在直流系统稳态运行下退出换流站或直流线路的
试验前，要求断路器处于闭合状态，随后在通流额定电流并达6.6.2条件下的热平衡后，按 开断时序开展试验。开断电流达到设计额定值，开断时间不超过设计值。 在额定电流值下，试验次数为正反向各3次或根据设计要求决定。
6.11短路电流开断试验
验证断路器快速机械开关开断速度、半导体组件开断故障电流能力以及断路器整体开断控制保护 策略设计的合理性，
6.11.2试验要求和方法
试验应采用合适的试验电路进行，给出等效于相应开断条件的应力，如采用低频LC放电试验电路 （见附录B试验方法）或低频交流发电机试验电路。试验中应等效复现的电气应力有电流幅值、最高 di/dt、电压幅值和最高du/dt。为了正确再现热效应，试验应在主支路运行达到热稳定后进行。如不能 做到这一点，应调整试验条件近似补偿有关损耗的差值。能量吸收装置热应力因所需试验容量较大在 一次试验中无法等效复现，可开展独立的吸收容量试验，证明能量吸收装置温升和能量吸收值满足设 计要求。 断路器能够在规定时间内可靠完成设计要求次数短路电流连续开断，开断电流可选择最大开断电 流的25%、50%、75%和100%，开断后能量吸收装置温升和能量吸收值满足设计要求。 在每种电流值下，试验次数为在正反向各3次或根据设计要求决定。 断路器短路电流开断试验中，需要记录快速机械开关的开断时间参数和断口同期性参数，且开断 时间参数和断口同期性参数应满足设计要求。
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6.12额定电流关合试验
验证断路器合闸于健全线路所承受电流、电压等应力是否在设计能力以内以及断路器关合时整 保护策略设计合理性。
6.12.2试验要求和方法
路器能够可靠关合设计额定电流，合闸时间不超过设计值。试验次数为3次或根据设计要求决定。
6.13短路电流关合试验
验证断路器合闸于故障线路所承受电流、电压等应力是否在设计能力以内以及断路器关 流控制保护策略设计合理性
6.13.2试验要求和方法
所路器能够可靠关合设计短路电流，合闸时间不超过设计值。试验次数为3次或根据设计要求决定。
验证断路器在百毫秒内分一合能力。
验证断路器在百毫秒内分一合能力。
新路器在百毫秒内分一合
6.14.2试验要求和方法
6.15.1 试验目的
检验断路器整机抗隔离开关分合闸过程中强电磁干扰的能力。试验中，高压隔离开关与 器相关的电磁于扰源的几何布局应尽量参考实际阀厅布置
6.15.2试验要求和方法
模拟电磁干扰源的高压隔离开关直接作为试验设备的一部分，进行额定电压下的分合闸操作，分 闸电流不小于规定值，分闸次数不少于要求次数。作为电磁干扰试品的断路器的电子电路应正常工 乍，并观察其工作运行状态。 如不采用上述方案，也可使用其他等效试验，但必须说明、论证试验方法的等效性。 试验需要验证：
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a）断路器在长期通流试验过程中进行本试验，断路器不能出现异常； b）断路器保护电路按照预期动作； c）断路器内部模拟量采样元件均能够正常工作，且不会发生接收到错误数据或错误的信号送到上 级控制保护系统的情况。 注：根据采购方和供货方的协议，如果已通过其他方式证明断路器达到上述要求，则不需要实施该试验。
验证断路器抵抗内部产生的和外部强加的瞬时电压和电流变化引起的电磁干扰（电磁扰动）的能 力。断路器中的敏感元件主要是半导体器件的控制、保护和监测电路。 通常，断路器的抗干扰能力可通过其他型式试验时监测断路器的状态进行检测。其中，最重要的 试验为端间操作冲击试验、短路电流开断和重合试验。
6.16.2试验要求和方法
该试验应验证，断路器在短路端间操作冲击试验、电流开断和重合试验中： a）半导体单元不会误触发； b）快速机械开关不会误动作； c）不会出现组件故障的错误指示； d）控保装置不会发送错误信号至各个组件控制单元。
例行试验的目的是保证断路器制造的正确性。包括： a）所有部件按照设计正确安装； b）所有部件的预期功能和参数在规定的验收范围内： c）所有部件都具有足够电压耐受能力； d）实现产品的一致性和均匀性。
为工程所制造的所有部件都应经过例行的产品
4中列出了例行试验的最低要求。列出的试验顺序既不代表其重要性，也不代表应进行试验的顺序。 注：在某些情况下，除例行试验外，有些情况需进行完整组装产品的抽样试验，例如当生产过程做了调整。这样 的附加试验的种类或范围需要逐项协商，
.4.1半导体单元外观检查
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7.4.2半导体单元连接检查
查所有半导体单元主要的载流连接正确。
7.4.3半导体单元均压回路检查
检查半导体单元均压回路的参数，从而确认施加上直流或冲击波形的电压时（若适用）， 联的半导体单元上的分配是正确的
7.4.4半导体单元控制、保护和监测回路检查
7.4.5半导体单元电压耐受试验（若适用）
检验半导体单元能耐受的最高暂态电压峰值，包括直流试验电压和操作冲击试验电压（若适用）。
7.4.6半导体单元开通/关断检查
检查每个半导体单元中电力电
7.4.7半导体单元冷却系统压力检查
检查没有冷却液泄漏（仅适用于液体冷却的阀），确保冷却设备及断路器阀体外部的管道设计压力 不应低于技术规范要求值。
1.4.8快速机械开关外观
GB/T1984—2014的7.5适用。
7.4.9快速机械开关主回路电阻测量
GB/T11022—2011的7.4适用。
7.4.10快速机械开关密封试验
GB/T11022—2011的7.5适用
7.4.11快速机械开关辅助和控制回路检查
GB/T11022—2011的7.3适用。
开关的绝缘强度是否满足要求。本文件6.4适用
7.4.13快速机械开关动态耐压试验
检验快速机械开关在开断运行行程中耐受电压冲击的能力。 快速机械开关运行行程达到t时（ts由需求方提出要求），对其两端施加暂态电压冲击，试验电压 根据本文件6.5.2中所选定，要求试验过程无击穿和闪络。 若快速机械开关采用多断口设计，动态耐压试验在单断口上进行。单断口试验电压根据6.5.2中所
和断口数来折算，同时必须考虑多断口之间的不
.4.14能量吸收装置试
GB/T11032和GB/T22389适用
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例行试验报告由部件制造商提供，应满足断路器设计要求。 型式试验报告应包括但不限于下列信息： a）实验室的名称和地址，试验进行的地点； b）委托方的名称和地址； c）试品的明确标识，包括型号及额定值、序列编号和其他任何决定识别对象的信息； d）试验日期； e）试验回路的描述和试验程序的描述； ? 引用的规范性文件，如果与这些文件中的规定存在偏差，应描述清楚； g）测量设备的描述和测量不确定度的规定； h）以表格、图片及适当的照片呈现的试验结果； i）设备或元件故障描述； j）试验结论。
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合式高压直流断路器拓扑
附录A （资料性） 混合式高压直流断路器典型拓扑形式
附录A （资料性） 混合式高压直流断路器典型拓扑形式
混合式高压直流断路器由三条支路并联构成，即主支路、转移支路和耗能支路。主支路由快速机 械开关单独与少量半导体单元串联构成，用于导通系统额定电流；转移支路由半导体单元级联构成； 耗能支路由能量吸收装置构成，抑制开断电压和吸收系统感性元件能量。
A.2一种典型的混合式高压直流断路器电路拓扑
型的混合式高压直流断路
一种典型的混合式高压直流断路器电路拓扑如图A.1所示，主支路包含有快速机械开关和少量的 半导体单元：转移支路由大量的半导体单元级联构成；耗能支路由能量吸收装置构成。
图A.1混合式高压直流断路器典型电路拓扑
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GB/T 2893.4-2013 图形符号 安全色和安全标志 第4部分 安全标志材料的色度属性和光度属性附录B （资料性） 混合式高压直流断路器开断试验电路
附录B （资料性） 混合式高压直流断路器开断试验电路
混合式高压直流断路著 电流开断试验，通过该项试验，可有效验证断路器 的开断能力、开断电压耐受特性、 和机械开关动作特性
电电容和电抗的振荡放电试验电路的混合式高店
采用预充电电容和电抗的振荡放电试验电路开展，如图B.1所示，在试验电流上升期完成短路电流 开断试验。 试验前，使得断路器快速机械开关处于闭合状态，主支路半导体单元处于导通状态，随后开始对 试验电容器组C充电，充电完成后实现试验回路与充电电源隔离，经火花间隙或者晶闸管阀触发后， 向断路器注入模拟的短路故障电流，然后按照断路器开断时序完成试验。
GB/T 14420-2014 锅炉用水和冷却水分析方法 化学耗氧量的测定 重铬酸钾快速法基于电感与电容振荡放电的断路器短路电流开断
中华人民共和国 电力行业标准 混合式高压直流断路器试验规范 DL/T 2113—2020