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

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

电线电缆标准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，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，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

外壳的防护等级应满足GB/T11022一2020中6.14的要求，并作如下补充： 户内型直流断路器外壳的防护等级不应低于IP30； 户外型直流断路器外壳的防护等级不应低于IP56； 相关控制保护等组件的外壳防护等级不应低于IP23。

6.3.2端子机械负荷

对于户外型直流断路器，接线端子机械载荷应满足GB/T1984一2014中6.101.6的要求。 对于户内型直流断路器，接线端子机械载荷应满足实际工况的要求。

抗震能力应满足GB/T13540的要求。

直流断路器的耐振动性能应满足GB/T3783一2019中7.1.13.2的要求，试验条件为GB/T3783 表13规定的“一般场所”

直流断路器应具有耐霉性能，其中外露于空气中的绝缘零部件经长霉试验后长霉面移 2423.16中规定的2b等级程度。 注：以上机械性能，如用户有特殊要求，请制造商与用户协商确定。

断路器应具有耐霉性能，其中外露于空气中的绝缘零部件经长霉试验后长霉面积不超过GB门 中规定的2b等级程度。 以上机械性能，如用户有特殊要求，请制造商与用户协商确定。

7铭牌、包装、贮存和运输

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。直流断路器的总铭牌至少应包含如下信 或参数： a）直流断路器型号； 直流断路器类型； c） 额定直流电压； d) 额定直流电流； e） 额定短路开断电流（可选）： f) 最大持续运行电流； g） 额定操作冲击耐受电压； 五） 额定雷电冲击耐受电压； i） 额定直流耐受电压； j 额定截断电流； k） di/dt; 1） 机械操作次数； ） 总质量； 供货方名称； 0出日期

直流断路器的外包装上有收发标志、包装储运标志和安全警告标志，按GB/T191一2008的第2章～ 第4章的有关规定执行。 随同产品供应的技术文件： a）装箱清单； b）产品使用维护说明书； c）安装说明书； d）产品质量合格证； e）电气接线图； f) 电气原理图： g）出厂检验报告。

竣工资料7.3.1一般购存条件

7.3.2特定购存条件

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直流断路器应采用合理的防水、防潮、防锈、防霉、防震及防磕碰包装或措施，在各种储运、装卸 条件下，不应因包装不善而出现损坏、变质、精度降低等现象，并能防止磕、碰、伤、脏、锈、漏、松 等七害的发生。 a）水：应避免雨、雪等侵入； b）腐蚀性物质：应防止盐雾、危险性气体、腐蚀性液体等的侵蚀； c）时间：若存放时间较长，则应考虑长期存放措施； d）啮齿动物和霉菌：贮存场所或换流器应具备防止啮齿动物侵入的措施，应规定出适合于存放和 工作的材料耐霉度； e）应具备海上环境下的抗震能力； f）应具备运输、安装过程中的防倾斜、防磕碰能力

附录A （资料性） 直流断路器型式及组成

直流断路器几种典型的型式方案为：机械式、电力电子式和混合式。 机械式直流断路器一般由主通流支路、转移支路和能量吸收支路组成，见图A.1。其中，主通 流支路一般包括快速机械开关；转移支路一般包括触发开关、谐振电容、谐振电感；能量吸收 支路一般包括避雷器。 6） 电力电子式直流断路器一般由主通流支路和能量吸收支路组成，见图A.2。其中，主通流支路 一般包括电力电子开关；能量吸收支路一般包括避雷器。 混合式直流断路器一般由主通流支路、转移支路和能量吸收支路组成，见图A.3。其中，主通 流支路一般包括快速机械开关、强迫换流组件（如有）；转移支路一般包括电力电子开关、强 道换流组件（如有）：能量吸收支路一般包括避雷器。

图A.1机械式直流断路器

国家电网标准规范范本图A.2电力电子式直流断路器

图A.3混合式直流断路器