高压开关设备的直流分断能力校验条件

9.1　基本规定

9.1.1　开关设备及其操动机构应按下列技术条件选择：

1　电压；

2　电流；

3　极数；

4　频率；

5　绝缘水平；

6　开断电流；

7　短路关合电流；

8　失步开断电流；

9　动稳定电流；

10　热稳定电流；

11　特殊开断性能；

12　操作顺序；

13　端子机械载荷；

14　机械和电气寿命；

15　分、合闸时间；

16　过电压；

17　操动机构型式，操作气压、操作电压，相数；

18　噪声水平。

9.1.2　开关设备尚应按下列使用环境条件校验：

1　环境温度；

2　日温差；

3　最大风速；

4　相对湿度；

5　污秽等级；

6　海拔高度；

7　地震烈度。

注：当在屋内使用时，可不校验2、3、5款；在屋外使用时，则不校验4款。

9.2　高压断路器

9.2.1　断路器的额定电压应不低于系统的最高电压；额定电流应大于运行中可能出现的任何负荷电流。

9.2.2　在校核断路器的断流能力时，宜取断路器实际开断时间（主保护动作时间与断路器分闸时间之和）的短路电流作为校验条件。

9.2.3　在中性点直接接地或经小阻抗接地的系统中选择断路器时，首相开断系数应取1.3；在110kV及以下的中性点非直接接地的系统中，则首相开断系数应取1.5。

9.2.4　断路器的额定短时耐受电流等于额定短路开断电流，其持续时间额定值在110kV及以下为4s；在220kV及以上为2s。

对于装有直接过电流脱扣器的断路器不一定规定短路持续时间，如果断路器接到预期开断电流等于其额定短路开断电流的回路中，则当断路器的过电流脱扣器整定到最大时延时，该断路器应能在按照额定操作顺序操作，且在与该延时相应的开断时间内，承载通过的电流。

9.2.5　当断路器安装地点的短路电流直流分量不超过断路器额定短路开断电流幅值的20%时，额定短路开断电流仅由交流分量来表征，不必校验断路器的直流分断能力。如果短路电流直流分量超过20%时，应与制造厂协商，并在技术协议书中明确所要求的直流分量百分数。(www.xing528.com)

9.2.6　断路器的额定关合电流，不应小于短路电流最大冲击值（第一个大半波电流峰值）。

9.2.7　对于110kV以上的系统，当电力系统稳定要求快速切除故障时，应选用分闸时间不大于0.04s的断路器；当采用单相重合闸或综合重合闸时，应选用能分相操作的断路器。

9.2.8　对于330kV及以上系统，在选择断路器时，其操作过电压倍数应满足DL/T 620的要求。

9.2.9　对担负调峰任务的水电厂、蓄能机组、并联电容器组等需要频繁操作的回路，应选用适合频繁操作的断路器。

9.2.10　用于为提高系统动稳定装设的电气制动回路中的断路器，其合闸时间不宜大于（0.04～0.06）s。

9.2.11　用于切合并联补偿电容器组的断路器，应校验操作时的过电压倍数，并采取相应的限制过电压措施。（3～10）kV宜用真空断路器或SF6断路器。容量较小的电容器组，也可使用开断性能优良的少油断路器。35kV及以上电压级的电容器组，宜选用SF6断路器或真空断路器。

9.2.12　用于串联电容补偿装置的断路器，其断口电压与补偿装置的容量有关，而对地绝缘则取决于线路的额定电压，220kV及以上电压等级应根据所需断口数量特殊订货；110kV及以下电压等级可选用同一电压等级的断路器。

9.2.13　当断路器的两端为互不联系的电源时，设计中应按以下要求校验：

1　断路器断口间的绝缘水平满足另一侧出现工频反相电压的要求；

2　在失步下操作时的开断电流不超过断路器的额定反相开断性能；

3　断路器同极断口间的公称爬电比距与对地公称爬电比距之比一般取为1.15～1.3；

4　当断路器起联络作用时，其断口的公称爬电比距与对地公称爬电比距之比，应选取较大的数值，一般不低于1.2。

当缺乏上述技术参数时，应要求制造部门进行补充试验。

9.2.14　断路器尚应根据其使用条件校验下列开断性能：

1　近区故障条件下的开合性能；

2　异相接地条件下的开合性能；

3　失步条件下的开合性能；

4　小电感电流开合性能；

5　容性电流开合性能；

6　二次侧短路开断性能。

9.2.15　选择断路器接线端子的机械荷载，应满足正常运行和短路情况下的要求。一般情况下断路器接线端子的机械荷载不应大于表9.2.15所列数值。

表9.2.15　断路器接线端子允许的机械荷载

9.2.16　当系统单相短路电流计算值在一定条件下有可能大于三相短路电流值时，所选择断路器的额定开断电流值应不小于所计算的单相短路电流值。

9.3　发电机断路器

9.3.1　发电机断路器灭弧及绝缘介质可以选用SF6、压缩空气或真空，也可以选用少油式。

9.3.2　为减轻因发电机断路器三相不同期合、分而产生负序电流对发电机的影响，发电机断路器宜选用机械三相联动操动机构。

9.3.3　发电机断路器三相不同期合闸时间应不大于10ms，不同期分闸时间应不大于5ms。

9.3.4　发电机断路器可以根据工程具体情况选用卧式或立式布置：安装位置不应存在有害烟雾、水蒸气、盐雾及细菌生长；为减轻发电机断路器异常热应力对断路器套管、基础及母线的影响，宜在断路器与母线连接处增加软连接装置。

9.3.5　在不同的环境和负荷条件下，发电机断路器应能承载发电机最大连续容量时的持续电流，且各部位温度极限不超过规定值。对装有强制冷却装置断路器，当断路器强制冷却系统故障时必须考虑发电机减出力，并校核负荷电流降低速率，允许电流值和允许时间。

9.3.6　在校核发电机断路器开断能力时，应分别校核系统源和发电源在主弧触头分离时对称短路电流值、非对称短路电流值及非对称短路电流的直流分量值；在校核系统源对称短路电流时应考虑厂用高压电动机的影响。

对发电机断路器而言，系统直流分量衰减时间常数τ可能大于60ms，因此选择发电机出口断路器时必须校验断路器的直流分断能力。

9.3.7　发电机断路器应具有失步开断能力，其额定失步开断电流应为额定短路开断电流的25%或50%；应校核各种失步状态下的电流值，必要时应采取适当的措施（如装设电流闭锁装置）以保证发电机断路器开断时的电流不超过额定失步开断电流；全反相条件下的开断可以不作为发电机断路器的失步开断校核条件。

9.3.8　发电机断路器开断短路电流、负荷电流及失步电流时，暂态恢复电压应满足相应标准规定，首相开断系数和幅值系数可取1.5。

9.3.9　如发电机断路器在某些情况下兼起隔离开关的作用，应设置观察窗，以便监视断口的状态。

大容量发电机断路器应具有内部空气温度的监测装置，反映断路器分、合闸位置是否正常的监测装置。