500kV混合式直流斷路器運維規(guī)程

CSEE

中國電機工程學會標準

T/CSEEXXXX-XXXX

500kV混合式直流斷路器

運維規(guī)程

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國電機工程學會發(fā)布

T/CSEEXXXX-XXXX

目次

前言...................................................................................II

1范圍......................................................................................1

2規(guī)范性引用文件...........................................................................1

3術語和定義................................................................................1

4運行規(guī)定.................................................................................2

5巡視要求.................................................................................2

6維護要求.................................................................................4

7異常及故障處理...........................................................................5

附錄A（資料性附錄）500kV混合式直流斷路器拓撲結構及功能...........................8

附錄B（資料性附錄）500kV混合式直流斷路器典型技術參數(shù).............................9

500kV混合式直流斷路器運維規(guī)程編制說明..........................................12

T/CSEEXXXX-XXXX

■1Z■—1—

刖百

為規(guī)范500kV混合式直流斷路器本體、供能系統(tǒng)、內冷系統(tǒng)、閥控、控制保護系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的運

行、維護、異常及故障處埋的一般要求和方法，制定本標準。

本標準由國網(wǎng)冀北電力有限公司提出并解釋。

本標準由XXX歸口。

本標準起草單位：國網(wǎng)冀北電力有限公司

本標準主要起草人：XXX

本標準為首次發(fā)布。

本標準在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋XXXX。

II

3.5

轉移支路transferbranch

用于在斷路器分、合過程中轉移電流的支路。

3.6

耗能支路dissipationbranch

用于抑制斷路器開斷過電壓并吸收能量的支路。

3.7

供能系統(tǒng)powersupplysystem

具有電壓隔離能力，能夠為電力電子器件和快速機械開關等的工作提供電能的系統(tǒng)。

4運行規(guī)定

4.1高壓直流斷路器投運前應具備的條件

高壓直流斷路器開始帶電前應具備的條件?：

a）閥廳內接地刀閘已全部處于斷開位置；

b）閥廳大門和緊急門已關閉；

c）高壓直流斷路器冷卻系統(tǒng)已正常運行；

d）閥廳空調系統(tǒng)運行正常，閥廳溫濕度環(huán)境正常：

e）高壓直流斷路器控制、保護和監(jiān)測系統(tǒng)運行正常；

0閥廳消防系統(tǒng)運行正常；

g）供能系統(tǒng)正常工作；

h）閥廳內其它設備正常。

4.2高壓直流斷路器運行時規(guī)定

高壓直流斷路器及控保設備正常運行的要求：

a）高壓直流斷路器充電完成，電容電壓達到規(guī)定電壓；

b）故障組部件個數(shù)不超過冗余設定值；

c）高壓直流斷路器及控保相關功能已投入；

d）高壓直流斷路器各組部件動作次數(shù)不超過設計值；

c）高壓直流斷路器各組部件溫度超過設計值時，應及時匯報并加強監(jiān)視；

。當故障電力電子器件個數(shù)達到設計冗余值的80%時，應及時匯報并加強監(jiān)視；當故

障電力電子器件個數(shù)達到設計冗余值的90%或故障快速機械開關個數(shù)達到設計冗

余值時，應匯報調度，并采取措施進行處理；

g）高壓直流斷路器投入運行前，運維人員應檢查閥廳地面及閥塔上無任何遺留物。正常

運行時，嚴禁解除閥廳大門聯(lián)鎖或開啟緊急門進入閥廳。只有確認高壓直流斷路器

已打開，電容器已充分放電，并且接地刀閘已合上時，方可解除聯(lián)鎖，打開大門，

進入閥廳；

h）運行過程中發(fā)生組部件故障時，應根據(jù)監(jiān)控信息確定故障模塊位置并做好記錄。

5巡視要求

2

5.1常規(guī)巡視

5.I.I高壓直流斷路器本體

高壓直流斷路器本體應進行以下常規(guī)巡視：

a）應每日進行巡視；

b）檢查快速機械開關、避雷器、電力電子模塊、支柱絕緣子等設備無異常放電及放電痕

跡：

c）檢杳本體各部位無火光、煙霧、異味、異響和振動；

d）檢查閥塔內部無漏水現(xiàn)象，地面、墻壁無水跡；

e）檢查本體、地面清潔無雜物；

f）檢查MOV、支柱絕緣子無放電痕跡。

5.1.2高壓直流斷路器供能系統(tǒng)

高壓直流斷路器供能系統(tǒng)應進行以下常規(guī)巡視：

a）檢查供能系統(tǒng)通信、電流、電壓等各參數(shù)正常；

b）檢查供能開關柜表面無污穢現(xiàn)象、無破損、無裂紋；

c）檢查就地屏柜指示燈正常，柜內清潔，無雜物；

d）檢查供能開關柜位置狀態(tài)指示燈與實際相符。

5.1.3高壓直流斷路器內冷系統(tǒng)

高壓直流斷路器內冷系統(tǒng)應進行以下常規(guī)巡視：

a）檢查內水冷系統(tǒng)的流量、水溫、液位、壓力及電導率等運行數(shù)據(jù)處于正常范圍內，

主備系統(tǒng)間讀數(shù)不超過允許范圍：

b）檢查內水冷設備室內溫度正常；

c）檢查主循環(huán)泵無異常振動、聲響，無焦糊味，無滲漏油、水等情況；

d）檢杳主水回路管道及法蘭連接處、儀表及傳感器安裝處、管道閥門及主水過濾器無

滲漏；

e）檢查內水冷處理設備（主泵、膨脹水箱、補水罐、脫氣罐、氮氣瓶等）、電加熱器

正常；

f）檢查內冷動力柜及控制柜無異常聲響，顯示屏顯示正常，無報警，無焦糊味；

g）檢查風機啟動、轉動正常；

h）檢查風機隔離網(wǎng)、管束上下無雜物。

5.1.4高壓直流斷路器控制、保護及監(jiān)控系統(tǒng)

高壓直流斷路器控制、保護及監(jiān)控系統(tǒng)應進行以下常規(guī)巡視：

a）檢查面板指示燈正常，無異常報警；

b）檢查屏柜運行聲音正常，無異常聲響和振動，無焦糊味；

c）檢查電源空開位置正確，電源指示正常；

d）檢查控保系統(tǒng)主機運行狀態(tài)無異常；

e）檢查轉移支路及主支路中電力電子模塊故障數(shù)最、快速機械開關故障數(shù)量在冗余范圍

內；

。檢杳監(jiān)控系統(tǒng)運行正常，無異常告警；

3

g）交接班后和巡視檢杳前應檢查運維人員工作站各界面有無高壓直流斷路器相關的故

障、異常信息，重點檢查事件列表中故障列表。

5.2全面巡視

全面巡視是在例行巡視基礎上增加以下巡視項目：

a）檢查電力電子模塊損壞數(shù)量無變化；

b）檢查水冷系統(tǒng)（外冷、內冷）主水回路各部件及所連標記無變動、閥門無滲漏水情況;

c）檢查直流斷路器閥塔設備各部件固定良好，無移位脫落跡象；

d）檢查閥塔絕獴子正常，無裂紋、斷裂、松脫情況：

c）檢杳直流斷路器電力電子模塊、屏蔽罩、避雷器和絕緣子等無嚴重積灰；

。檢查直流斷路器設備區(qū)高空附屬設備如探頭、電纜穿管、紅外測溫裝置等無脫落跡象;

g）檢查直流斷路器設備區(qū)大門、穿墻套管孔洞、排煙窗密閉良好；

h）檢查供能開關柜內無異常聲響和振動、無焦糊味，設備標示完整、清晰、無脫落；

i）檢查供能開關柜門關閉正常，電纜孔洞封堵嚴密。

5.3特殊巡視

高壓直流斷路器特殊巡視按照以下規(guī)定執(zhí)行：

a）新工程的高壓直流斷路器第一次帶電時應進行大燈檢杳，觀察高壓直流斷路那內足否

有異常放電點；

b）設備新投入運行、設備變動、設備經(jīng)過檢修、改造或長期停運重新投入運行后，應進

行特殊巡視；

c）迎峰度夏、迎峰度冬及特殊保電期間，應增加常規(guī)巡視頻次；

d）設備存在缺陷和隱患時，應根據(jù)設備具體情況增加巡視頻次；

e）遇到大風暴雨天氣時，應對閥廳墻壁、閥控室、閥廳頂部排煙窗、防雨百葉邊緣及其

它開孔處進行特殊巡視，發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象應立即進行處理；

0大風天氣后應對閥廳屋頂固定情況進行特殊巡視檢查；

6維護要求

6.1不停電維護要求

不停電維護應按照以下規(guī)定執(zhí)行：

a）利用望遠鏡、監(jiān)視器、紅外成像儀、紫外成像儀等儀器對直流斷路器進行巡視，看是

否有打火、冒煙等異常情況；

b）檢查閥基電子系統(tǒng)外觀,觀察指示燈是否異常、零部件是否有燒傷和冒煙等異常情況;

c）對閥基電子系統(tǒng)冗余級故障板卡在線更換：

d）對冷卻系統(tǒng)（含內冷和外冷系統(tǒng)）進行外觀檢查，看是否有漏水、凍結等異常情況；

e）檢查冷卻控制設備外觀,觀察指示燈是否異常，零部件是否有燒傷或冒煙等異常情況;

f）若冷卻冗余主設備（含在線監(jiān)測儀表）出現(xiàn)故障，可不停電進行在線更換。

6.2停電維護要求

停電維護應按照以下規(guī)定執(zhí)行：

a）檢查設備有無燒灼、放電、氧化痕跡；

b）檢杳電容器、電力電子器件、電力電子器件驅動器有無裂痕、變形；

4

c）檢杳光纖有無斷裂、破損；

d）檢查支撐絕緣子、拉桿有無裂痕；

e）檢查供能變壓器、取能CT和控制板卡外觀有無異常、松動：

f）檢查水管有無漏水，對水管接頭處進行限位標記；

g）檢查閥塔上無遺留物；

h）清掃屏蔽罩及匯流管母，功率單元，絕緣槽梁和固定框架，支撐絕緣子及冷卻水管外

表面：

i）檢查通流回路及元器件連接情況，是否有松動、變形；按力矩要求緊固松動螺；

j）更換故障光纖為備用光纖，如果備用光纖用完，則需要安裝新的光纖。

7異常及故障處理

7.1高壓直流斷路器不具備開斷能力

7.1.1異常及故障現(xiàn)象

出現(xiàn)如下現(xiàn)象時，為高壓直流斷路器不具備分斷能力：

a）高壓直流斷路器電力電子模塊、快速機械開關故障（旁路）個數(shù)超過規(guī)定冗余數(shù)量；

b）供能系統(tǒng)故障；

c）其他導致直流斷路器不具備分斷能力的故障現(xiàn)象。

7.1.2處理原則

高壓直流斷路器不具備分斷能力時應按照以下原則執(zhí)行：

a）應密切監(jiān)視直流系統(tǒng)運行情況；

b）根據(jù)實際情況申請停運，做好隔離措施，聯(lián)系維修人員處理。

7.2高壓直流斷路器電力電子模塊故障

7.2.1故障現(xiàn)象

監(jiān)視主機出現(xiàn)電力電子模塊故障報警等情況。

7.2.2處理原則

高壓直流斷路器電力電子模塊出現(xiàn)故障時應按照以下原則執(zhí)行：

a）若報警信號復歸，針對報警電力電子模塊加強監(jiān)視；

b）若報警信號未復歸，或短時復歸后繼續(xù)重發(fā)，則記錄該電力電子模塊故障數(shù)量和位置,

判斷是否超過設計冗余，密切監(jiān)視直流斷路器的運行情況。

7.3高壓直流斷路器著火

7.3.1故障現(xiàn)象

出現(xiàn)如下現(xiàn)象時，為高壓直流斷路器著火：

a）感煙探測器火警報警、紫外火焰探測器信號出現(xiàn)、直流斷路器設備區(qū)火災報警跳閘、

保護出口跳直流斷路器等報警信號，火災報警控制柜上報相應直流斷路器設備區(qū)的

感煙探測器火警、紫外火焰探測器報警，火警紅燈亮；

b）直流斷路器冒煙、著火或焦糊味。

5

7.3.2處理原則

高壓直流斷路器著火時應按照以下原則執(zhí)行：

a）若已確認直流斷路器設備起火，或在短時間內連續(xù)發(fā)生閥控報警、消防報警（紫外、

煙感）并通過視頻監(jiān)控等設施發(fā)現(xiàn)存在起火跡象的，應立即將直流停運；

b）確保直流斷路器設備區(qū)空調和排煙系統(tǒng)處于關閉狀態(tài)；

c）運行人員進入直流新路器設備區(qū)前，應佩戴防毒面具、防火服等防護器具；

d）直流停運后若火勢已熄滅或有明顯熄滅趨勢，則不宜采取污染直流斷路器的滅火措

施，若火勢繼續(xù)蔓延，應及時進行滅火：

e）在保證人身安全和不擴大火情的情況下，必要時可進入直流斷路器設備區(qū)滅火；

f）必要時，運行人員應請求消防部門協(xié)助滅火；

g）確認火勢完全撲滅且不會復燃后，方可打開直流斷路器設備區(qū)排煙系統(tǒng)對直流斷路器

設備區(qū)進行排煙；

h）直流斷路器設備區(qū)內煙霧散盡后應關閉直流斷路器設備區(qū)排煙系統(tǒng)，防止直流斷路器

相關設備受潮和灰塵進入；

i）做好隔離、接地措施，聯(lián)系專業(yè)人員處理。

7.4高壓直流斷路器進出閥水溫異常升高

7.4.1故障現(xiàn)象

高壓直流斷路器進出閥水溫異常升高。

7.4.2處理原則

高壓直流斷路器進出閥水溫異常升高時應按照以下原則執(zhí)行：

a）現(xiàn)場檢查冷卻風機運行情況是否正常，轉速是否正常：

b）檢查冗余系統(tǒng)測量值是否正常，若和當前系統(tǒng)差異較大，加強監(jiān)視，采取必要措施進

行處理，若測量值接近，應監(jiān)視溫度，有條件的話，根據(jù)現(xiàn)場情況采取輔助降溫措

施；

c）若溫度繼續(xù)上升，可申請降負荷運行，或可申請洛直流斷路器停運。

7.5高壓直流斷路器控制保護系統(tǒng)失去一路電源

7.5.1故障現(xiàn)象

控制保護系統(tǒng)單路電源故障告警，相應系統(tǒng)電源指示燈熄滅。

7.5.2處理原則

高壓直流斷路器控制保護系統(tǒng)失去一路電源時應按照以下原則執(zhí)行：

a）檢查控制保護系統(tǒng)運行情況，盡快恢復故障電源：

b）故障電源不能恢復，密切監(jiān)視該極直流斷路器運行情況，防止失去另一路電源；

c）及時通知檢修人員進行處理。

7.6高壓直流斷路器控制保護系統(tǒng)異常

7.6.1故障現(xiàn)象

裝置自檢異常，裝置報警紅色燈亮，監(jiān)控后臺上發(fā)裝置異常報警，裝置監(jiān)視丟失。

6

7.6.2處理原則

高壓直流斷路器控制保護系統(tǒng)異常時應按照以下原則執(zhí)行：

a）現(xiàn)場檢查裝置情況；

b）若單套裝置異常告警，加強運行監(jiān)視，并通知檢修人員處理;

c）若兩套裝置異常告警，應向調度匯報。

7

附錄A

（資料性附錄）

500kV混合式直流斷路器拓撲結構及功能

500kV混合式直流斷路器的拓撲典型結構如圖A.1所示，分斷過程如圖A.2所示。

圖A.I混合式直流斷路器示意圖

Zo：正常運行時刻，設定為斷路器動作的參考零時刻；

/1：線路電流達到了起始保護閾值（可設置）；

及：快速隔離開關達到了分斷位置；

/3：斷路器控制設備收到柔性直流輸電控制保護系統(tǒng)分閘指令，或者斷路器保護設備達

到了最大分斷電流，啟動保護性分閘；

Z4：斷路器完成分斷.

當八時刻斷路器保護設備檢測到線路電流達到了保護閾值，導通轉移支路，并關斷主支

路的輔助開關，實現(xiàn)電流向轉移支路的轉移，此時，主支路處于無電壓、無電流狀態(tài)，快速

隔離開關開始分斷；在/2時刻，快速機械開關完成了分斷，直流斷路器等待控制保護系統(tǒng)的

分閘命令，并且開啟限流功能；13時刻，斷路器控制設備收到控制保護系統(tǒng)的分閘命令，或

者線路電流達到了斷路器的最大分斷電流而并沒有收到控制保護系統(tǒng)的分閘命令，斷路器閉

鎖轉移支路的電力電子器件，使得電流向避雷器轉移；時刻避雷器動作結束。

8

附錄B

（資料性附錄）

500kV混合式直流斷路器典型技術參數(shù)

500kV混合式直流斷路器整機的典型技術參數(shù)如表B.U

表B.l500kV混合式直流斷路器整機典型技術參數(shù)

序號參數(shù)單位參數(shù)值

1.額定直流電壓kVA；535

2.額定直流電流Adc3000

3.最大連續(xù)直流電流Adc3300

4.過負荷電流（1min）Adc4500

5.額定開斷電流kA25

6.開斷時間ms3

7.最大吸收能量MJ150

8.殘壓kVE<800

535x1.6(Imin)

9.額定直流耐受電壓對地kVdc

535x1.1(3h)

額定操作沖擊耐受電壓峰值對地kVcrcSl1175

10.

額定雷電沖擊耐受電壓峰值對地kVg1425

11.無線電干擾電壓W<500

12.噪聲水平dB<110

13.25kA故障電流開斷次數(shù)>200次

14.直流斷路器斷態(tài)阻抗MQ>5

15.直流斷路器通態(tài)壓降Vdc：50

16.標稱合閘時間ms<50

供電電源（如控制回路電壓VDC220

17.

有）電動機電壓VAC380/220

水平縱向3000

水平橫向N3000

18.端于靜負載垂直5000

安全系數(shù)靜態(tài)2.75,動態(tài)1.7

扭矩Nm50

5（X）kV混合式直流斷路器各關鍵部件的典型技術參數(shù)如表B.2。

表B.2500kV混合式直流斷路器各關鍵部件典型技術參數(shù)

序號參數(shù)單位參數(shù)值

—?快速機械開關

9

1.斷口數(shù)個10

2.斷口冗余數(shù)個>1

3.斷口不均壓系數(shù)-5%?+5%

對地(1min)kVdc535x1.6

對地(3h)kVdc535x1.1

額定直流耐受電壓

端對端(Imin)kVtlc535x1.6

端對端(lh)kVdc535x1.1

4.

對地kVcrcM1175

額定操作沖擊耐受電壓峰值

端對端kVcnxu800x1.15

對地kVcrcM1425

額定雷電沖擊耐受電壓峰值

端對端kVg800x1.38

5.暫態(tài)電流峰值kA25

6.開斷時間(快速機械開關動態(tài)耐壓時間)ms<3

7.機械穩(wěn)定性次5000

8.無線電干擾電壓V<500

9.噪聲水平dB<110

二主支路電力電子開關1如有)

535x1.6(Imin)

額定直流耐受電壓對地kVdc

535x1.1(3h)

1.

額定操作沖擊耐受電壓峰值對地kVcrcst1175

額定雷電沖擊耐受電壓峰值對地kVcrcst1425

2.暫態(tài)電流峰值kA25

額定「11年VcEkVd。不低于4.5

電力電子器

3.最高使用電壓3.6

件kVdc

額定電流1ckAdc3

三轉移支路電力電子開關

對地(1min)kVdc535x1.6

對地(3h)kV^535x1.1

額定直流耐受電壓

端對端(imin)kVdc535x1.6

端對端(lh)kVdc535x1.1

1.

對地kVcrcst1175

額定操作沖擊耐受電壓峰值

端對端kVcrcM800x1.15

對地kVcrcst1425

額定雷電沖擊耐受電壓峰值

端對端kVcrcM800x1.38

2.暫態(tài)電流峰值kA25

電力電子器額定電壓VCEkVdc不低于4.5

3.

件

最高使用電壓kVdc3.6

10

額定電流IckAdc3

四MOV

1.最大吸收能量MJ150

2.參考電壓kVdc>610

3.殘壓（瞬態(tài)開斷電壓峰值）kVpcak<800

535x1.6(linin)

額定直流耐受電壓，對地kV比

535x1.1(3h)

額定操作沖擊耐受電壓峰值,對地kVcrc/t1175

額定雷電沖擊耐受電壓峰值，對地kVcgI1425

4.

535x1.6(Imin)

外套的額定直流耐受電壓，端間kVjc

535x1.1(lh)

外套的額定操作沖擊耐受電壓峰值，端間kVcrcst800x1.15

外套的額定雷電沖擊耐受電壓峰值，端間kVvreM800x1.38

5.冷卻時間h<3

11

500kV混合式直流斷路器運維規(guī)程

編制說明

12

目次

I編制背景....................................................................14

2編制主要原則................................................................14

3與其他標準文件的關系.......................................................14

4主要工作過程................................................................14

5標準結構和內容..............................................................15

6條文說明....................................................................15

13

1編制背景

為規(guī)范500kV混合式直流斷路器的運維工作，根據(jù)電機工程學會文件要求，國網(wǎng)冀北電

力有限公司電力科學研究院、南京南瑞繼保電氣有限公司、許繼集團有限公司受電機工程學

會委托承擔了《500kV混合式直流斷路器運維規(guī)程》（以下簡稱“標準”）編制任務。參編單

位高度重視標準的編制工作，成立了由相關專業(yè)專家、參加混合式直流斷路器生產(chǎn)、調試、

運維的專業(yè)人員組成的編寫組，開展編制工作。

目前，舟山多端柔直工程、廈門兩端柔直工程等多個已投運柔直工程已積累了混合式直

流斷路器相關運維方法。正在建設的張北柔性直流示范工程采用“半橋+斷路器+架空線路”

技術方案，《50（）kV混合式直流斷路器運維規(guī)程》的出臺為混合式直流斷路器的運維工昨提

供指導，是保障電網(wǎng)安全可靠運行的關鍵?；旌鲜街绷鲾嗦菲鞯膶崿F(xiàn)技術難度遠大于交流斷

路器，其由快速隔離開關、半導體組件等多部件組合而成，通過各部件配合進行電流轉移，

以實現(xiàn)直流分段。基于此特點，混合式直流斷路器的運維工作相比交流斷路器更為復雜，但

迄今