GB/T 45648.1-2025 高压直流输电用消能装置技术规范 第1部分：直流可控自恢复消能装置

　　ICS 29.240 CCS K 45

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 45648. 1—2025

　　高压直流输电用消能装置技术规范

　　第 1 部分:直流可控自恢复消能装置

　　Technicalspecification ofenergy absorption device forhigh voltagedirect

　　current(HVDC) powertransmission—Part1: DC controllableand self-recovery

　　energy absorption device

　　2025-04-25发布 2025-11-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 45648. 1—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 运行条件 4

　　5 性能 4

　　6 关键部件 5

　　7 试验 11

　　8 标志 18

　　9 包装 、运输 、贮存和安装 18

　　附录 A (资料性) 直流可控自恢复消能装置关键部件典型结构示意 19

　　附录 B (资料性) 直流可控自恢复消能装置工作原理 22

　　附录 C (资料性) 直流可控自恢复消能装置工程参数示例 25

　　附录 D (资料性) 直流可控自恢复消能装置典型型式试验参数 28

　　参考文献 29

　　Ⅰ

　　GB/T 45648. 1—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件是 GB/T 45648《高压直流输电用消能装置技术规范》的第 1 部分 。GB/T 45648 已经发布了以下部分 :

　　— 第 1部分 :直流可控自恢复消能装置 ;

　　— 第 2部分 :交流可控自恢复消能装置 。

　　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 。

　　本文件由全国高压直流输电设备标准化技术委员会(SAC/TC333)归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国电力科学研究院有限公司 、西安高压电器研究院股份有限公司 、西安西电避雷器有限责任公司 、国网经济技术研究院有限公司 、金冠电气股份有限公司 、平高东芝(廊坊) 避雷器有限公司 、南方电网能源发展研究院有限责任公司 、南京南瑞继保工程技术有限公司 、南方电网科学研究院有限责任公司 、许继电气股份有限公司 、常州博瑞电力 自动化设备有限公司 、北京交通大学 、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 、国网冀北电力有限公司 、湖南福德电气有限公司 、新疆维吾尔 自治区质量基础发展研究院 、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 。

　　本文件主要起草人 :高冲 、周会高 、王秀环 、何计谋 、黄超 、杜商安 、贾涛 、徐学亭 、李明刚 、弥璞 、许钒 、李婷婷 、王培人 、秦康 、张一鸣 、王德昌 、张搏宇 、吴文祥 、申笑林 、常鹏 、冯俊杰 、张文博 、马俊杰 、杨晓辉 、张宏涛 、姚宁 、陈鹏 、刘晓玮 、肖冕 、季一润 、王晨星 、孙梅 、廖汉卿 、范伟强 、关保林 、姚尧 、张长虹 。

　　Ⅲ

　　GB/T 45648. 1—2025

　　引 言

　　高压直流输电用消能装置用于限制直流系统故障引起的过电压水平 ,并消耗盈余能量 , 以实现故障穿越 ,保障直流系统可靠运行 。

　　GB/T 45648 旨在规范高压直流输电用消能装置的设计 、制造及使用方法 , 目前暂由两部分构成 。

　　— 第 1部分 :直流可控自恢复消能装置 。 目的在于规范直流可控自恢复消能装置的术语和定义 、运行条件 、性能 、关键部件 、试验等要求 。

　　— 第 2部分 :交流可控自恢复消能装置 。 目的在于规范交流可控自恢复消能装置的术语和定义 、运行条件 、性能 、关键部件 、试验等要求 。

　　Ⅳ

　　GB/T 45648. 1—2025

　　高压直流输电用消能装置技术规范第 1 部分:直流可控自恢复消能装置

　　1 范围

　　本文件界定了直流可控自恢复消能装置(以下简称消能装置)的术语和定义 ,规定了消能装置的运行条件 ,性能 ,关键部件 ,试验 ,标志 、包装 、运输 、贮存和安装等要求 。

　　本文件适用于 ±100kV及以上高压直流换流站直流侧用消能装置 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 1094. 11—2022 电力变压器 第 11部分 :干式变压器

　　GB/T 1984—2024 高压交流断路器

　　GB/T

　　2900. 12

　　电工术语

　　避雷器 、低压电涌保护器及元件

　　GB/T

　　2900. 20

　　电工术语

　　高压开关设备和控制设备

　　GB/T

　　2900. 32

　　电工术语

　　电力半导体器件

　　GB/T 3859. 1—2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第 1-1部分 :基本要求规范GB/T 7261—2016 继电保护和安全自动装置基本试验方法

　　GB/T 11022—2020 高压交流开关设备和控制设备标准的共用技术要求

　　GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　GB/T 13498 高压直流输电术语

　　GB/T 16927. 1 高电压试验技术 第 1部分 :一般定义及试验要求

　　GB/T 20990. 1—2020 高压直流输电晶闸管阀 第 1部分 : 电气试验

　　GB/T 21429 户外和户内电气设备用空心复合绝缘子 定义 、试验方法 、接收准则和设计推荐GB/T 22389—2023 高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器

　　GB/T 22390. 1—2008 高压直流输电系统控制与保护设备 第 1部分 :运行人员控制系统GB/T 36559—2018 高压直流输电用晶闸管阀

　　GB 50150—2016 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准

　　GB 50260 电力设施抗震设计规范

　　DL/T 478—2013 继电保护和安全自动装置通用技术条件

　　DL/T 2042—2019 高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置技术规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900. 12、GB/T 2900. 20、GB/T 2900. 32、GB/T 13498界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　1

　　GB/T 45648. 1—2025

　　3. 1

　　直流可控自恢复消能装置 DC controllableand self-recovery energy absorption device

　　由消能元件(3. 2) 、控制开关(3. 6) 、测 量 装 置 、控 制 保 护 设 备 及 辅 助 设 备 构 成 , 通 过 投 切 受 控 元 件(3. 4) ,实现换流站直流系统过电压限制并消耗能量的装置 。

　　注 1: 典型结构示意图见图 1。

　　注 2: 均压电阻连接方式见 A. 2。

　　标引符号说明 :

　　Ue — 消能元件 ;

　　Uf — 固定元件 ;

　　Uc — 可控元件 ;

　　R1 、R2 — 均压电阻器 ;

　　Kc — 控制开关 ;

　　Kt — 触发开关 ;

　　Kb — 旁路开关 ;

　　CT1 — 分支电流测量装置 ;

　　CT2 — 汇流测量装置 ;

　　DCVD — 电压测量装置 。

　　图 1 消能装置典型结构示意图

　　3.2

　　消能元件 energy absorption unit

　　消能装置的组成部分 , 由固定元件(3. 3)和受控元件(3. 4)串联组成 。

　　3.3

　　固定元件 fixed unit

　　消能元件(3. 2)中不与控制开关(3. 6)并联的部分 , 由多个非线性电阻元件串联和(或)并联组成 。注 : 通常位于高压端 。

　　3.4

　　受控元件 controlled unit

　　消能元件中与控制开关(3. 6)并联的部分 , 由多个非线性电阻元件串联和(或)并联组成 。

　　注 : 通常位于低压端 。

　　2

　　GB/T 45648. 1—2025

　　3.5

　　非线性电阻元件 unitofnon-linearresistor

　　一个完全封装好的元件 , 由多个非线性金属氧化物电阻片串联和(或)并联组成 。

　　3.6

　　控制开关 controlswitch

　　由触发开关(3. 7)和旁路开关(3. 10)并联组成 ,用于投入和退出受控元件(3. 4)的开关 。 3.7

　　触发开关 triggerswitch

　　对受控元件(3. 4)快速旁路的开关 。

　　注 : 通常分为晶闸管触发开关和间隙触发开关两种类型 。

　　3. 8

　　晶闸管触发开关 thyristortriggerswitch

　　由晶闸管阀与快速机械开关并联组成的触发开关(3. 7) 。

　　注 : 典型结构示意图见图 2。

　　标引符号说明 :

　　Vth — 晶闸管阀 ;

　　Kf — 快速机械开关 。

　　图 2 晶闸管触发开关示意图

　　3.9

　　间隙触发开关 gap triggerswitch

　　由触发间隙与快速机械开关并联组成的触发开关(3. 7) 。

　　注 : 典型结构示意图见图 3。

　　标引符号说明 :

　　G — 触发间隙 ;

　　Kf — 快速机械开关 。

　　图 3 间隙触发开关示意图

　　3. 10

　　旁路开关 bypassswitch

　　跨接在触发开关(3. 7)和受控元件(3. 4)两端的开关 。

　　3

　　GB/T 45648. 1—2025

　　注 : 通常采用机械开关 ,为触发开关和受控元件提供旁通路径 。

　　3. 11

　　高电位供能设备 high-potentialpowersupply equipment

　　具有电位隔离能力 ,为触发开关(3. 7)提供工作电源的设备 。

　　3. 12

　　可控比 controllableratio

　　受控元件(3. 4)的参考电压与消能元件(3. 2)参考电压的比值 。

　　4 运行条件

　　4. 1 正常运行条件

　　消能装置的正常运行条件如下 :

　　a) 户内 ;

　　b) 长期施加在消能装置端子间的电压不应超过消能装置的持续运行电压 ;

　　c) 海拔不超过 1 000 m ;

　　d) 环境温度在 5 ℃ ~ 50 ℃ ;

　　e) 相对湿度不超过 60% ;

　　f) 地震烈度不超过 8度 。

　　4.2 特殊运行条件

　　运行条件超出正常运行条件时 ,应在工程技术规范中提出 ,制造商在设计时充分考虑 。

　　5 性能

　　5. 1 基本要求

　　消能装置关键部件典型拓扑见附录 A,工作原理见附录 B,基本要求如下 :

　　a) 应具备在系统工况要求时间内快速旁路受控元件的能力 ;

　　b) 应具备吸收系统故障下的最大盈余能量的能力 ,并保留一定的裕度 ;

　　c) 消能元件的热备用不应小于 20% ;

　　d) 控制开关应满足在系统故障时间内连续两次动作要求 ;

　　e) 系统故障工况结束后 ,控制开关应具备可靠分断的能力 ;

　　f) 应具备抗电磁干扰能力 。

　　5.2 电气性能

　　消能装置电气性能要求如下 :

　　a) 应具备耐受直流系统产生的最高运行电压及暂时过电压的能力 ;

　　b) 应具备耐受规定的操作及雷电冲击电压的能力 ;

　　c) 受控元件正确旁路后 ,应具备耐受流过故障电流的能力 。

　　注 : 引起直流系统暂时过电压的典型工况包括受端网侧交流侧系统故障 、VSC 阀侧接地故障等 。

　　5.3 机械性能

　　消能装置机械结构设计宜结构紧凑且布置合理 ,并要求如下 :

　　4

　　GB/T 45648. 1—2025

　　a) 连接应可靠 ;

　　b) 应具备承受所有动态 、静态条件下的机械力的能力 , 同时应满足抗震的要求 。

　　5.4 电磁兼容性能

　　消能装置的电磁兼容性能应符合 GB/T 11022—2020 中 6. 19的规定 ,并做出如下补充 :

　　a) 消能装置的各关键部件(除消能元件外)均应满足电磁兼容的性能要求 ;

　　b) 消能装置应按照 7. 1. 3. 2进行电磁干扰的相关试验 。

　　5.5 设备状态

　　5.5. 1 投入状态

　　系统故障引起的换流器直流侧电压大于整定值时 ,消能装置转为投入状态 。

　　注 1: 消能装置的受控元件被旁路 ,仅有固定元件接入系统的状态称为投入状态 。

　　注 2: 此处直流系统故障通常为受端网侧交流侧系统故障 、VSC 阀侧接地故障等 。

　　5.5.2 退出状态

　　换流器直流侧电压小于整定值时 ,消能装置转为退出状态 。

　　注 : 消能装置的受控元件退出旁路 ,与固定元件一起重新接入系统的状态称为退出状态 。

　　5.5.3 受保护状态

　　当消能元件能量 、温度 、电流分布不均匀系数超过整定值时 ,控制系统将消能装置转为受保护状态 。注 : 消能装置在系统中被旁路的状态称为受保护状态 。

　　5.6 防火防爆

　　5.6. 1 防火

　　消能装置的防火设计满足以下要求 :

　　a) 消能装置内的非金属材料应是阻燃的 ,并具有在规定时间内 自熄灭的能力 ;非金属材料中添加的阻燃剂不应降低材料其他必备的物理特性 ,且不应含有卤素 ;

　　b) 消能装置控制电子电路应使用安全可靠的 、阻燃的元器件 ;

　　c) 应采用无油化设计 。

　　5.6.2 防爆

　　消能装置的防爆设计满足以下要求 :

　　a) 消能元件的短路性能应满足 GB/T 22389—2023中 7. 10的规定 ;

　　b) 控制开关等其他部件应采取有效的防爆措施 ,不应因其内部的故障产生爆炸而致使事故范围扩大 。

　　6 关键部件

　　6. 1 消能元件

　　6. 1. 1 通用要求

　　消能元件的要求如下 :

　　5

　　GB/T 45648. 1—2025

　　a) 消能元件应能长期承受直流系统最高运行电压 , 以及耐受各类过电压 ;

　　b) 受控元件旁路后 , 固定元件保护水平应满足过电压限制的要求 ;

　　c) 消能元件额定能量应大于系统中各种故障工况下要求的单次吸收最大能量 ;

　　d) 消能元件应有可靠的密封结构 ,在其寿命期内不应因为密封不良而影响运行性能 。

　　6. 1.2 设计要求

　　消能元件的设计要求如下 :

　　a) 电气 、机械等性能应满足系统设计要求及 GB/T 22389—2023的规定 ;

　　b) 应根据对系统过电压的限制要求选择消能装置可控比 ;

　　c) 电流分布不均匀系数不应大于 1. 05;

　　d) 应采用复合外套 ,并设置有压力释放装置 。

　　6.2 晶闸管阀

　　6.2. 1 概述

　　晶闸管阀一般由晶闸管 、阻容吸收回路 、饱和电抗器 、均压电阻以及触发取能系统组成 ,用于将受控元件迅速旁路 ,并于快速机械开关合闸后自动关断 ,详见 A. 1. 1。

　　6.2.2 设计要求

　　晶闸管阀设计要求如下 :

　　a) 晶闸管应满足在极端工况下热点温升不高于晶闸管要求值 ;

　　b) 晶闸管串联级数根据触发开关的电压水平确定 ;

　　注 : 一般考虑直流耐受 、操作冲击耐受或雷电冲击耐受 ,取其中最为苛刻工况 。

　　c) 晶闸管应具备重触发功能以确保晶闸管可靠触发 ;

　　d) 阻容吸收回路应 具 备 满 足 晶 闸 管 暂 态 工 况 下 的 均 压 要 求 的 能 力 , 且 能 够 吸 收 过 冲 电 压 脉 冲能量 ;

　　e) 均压电阻的阻值应满足晶闸管在稳态工况下的均压效果 ;

　　f) 饱和电抗器应确保晶闸管导通时电流上升率低于晶闸管的设计要求值 ,且应满足晶闸管在暂态过电压下单级分压低于断态不重复峰值电压 ;

　　g) 晶闸管阀导通时间应小于 1 ms;

　　h) 晶闸管阀冗余度不应低于 GB/T 36559—2018中第 6章的规定 。

　　宜使用直流取能 、供能变压器供能或其他方式对晶闸管进行高电位供能 。

　　6.3 触发间隙

　　6.3. 1 概述

　　触发间隙一般由间隙本体 、触发器 、控制器 、测量系统 、供能系统和绝缘平台组成 ,用于将受控元件迅速旁路 ,并于快速机械开关合闸后自动关断 ,见 A. 1. 2。

　　6.3.2 设计要求

　　触发间隙的设计要求如下 。

　　a) 按照额定短时通流寿命(50次)后触发间隙耐受电压下降 5% ~ 10%考虑 ,设计的触发间隙耐受电压应在系统要求的基础上提高 5% ~ 10% 。

　　注 : 一般考虑直流耐受 、操作冲击耐受或雷电冲击耐受 ,取其中最为苛刻工况 。

　　6

　　GB/T 45648. 1—2025

　　b) 触发间隙应采用复合外套 , 内部采用气体绝缘 ,复合外套应满足 GB/T 21429的要求 。

　　c) 触发间隙空载触发寿命不应小于 1 000次 ,触发间隙带负载触发寿命不应小于 200次 。

　　d) 触发间隙应设计触发性能监测设备 ,可供上级控制器实时监测触发性能 。

　　e) 触发间隙主电极应能承受至少 50次额定短时通流 ,通流寿命期内触发间隙主电极表面应烧蚀均匀 ,无龟裂 、开裂 、掉渣等 ,不影响绝缘和机械性能 。

　　f) 触发间隙的短时 通 流 能 力 应 符 合 设 计 规 定 , 保 证 导 体 机 械 强 度 和 发 热 不 影 响 连 接 设 备 正 常工作 。

　　g) 触发间隙燃弧工况可分为三种 :

　　1) 正常燃弧工况 :触发间隙电极燃弧 ,快速机械开关动作 , 电弧熄灭 ,燃弧时间约为 5 ms;

　　2) 异常燃弧工况 :触发间隙电极燃弧 ,快速机械开关拒动 ,旁路开关正常动作 ,燃弧时间约为30 ms;

　　3) 极端燃弧工况 :触发间隙电极燃弧 ,快速机械开关和旁路开关都拒动 , 系统保护动作清除故障 , 电弧熄灭 ,燃弧时间约为 100 ms。

　　触发间隙应具备承受异常燃弧工况的能力 ,在极端燃弧工况或更严苛工况下允许外套破裂 ,但不能产生爆炸和破坏附近设备 。

　　h) 触发间隙导通时间应小于 1 ms。

　　触发间隙宜采用两套完全独立的主电极 、触发电极 、触发器和控制器 , 可同时触发 , 提高触发可靠性 ,或相继触发提供连续两次触通能力 ;宜使用供能变压器对触发间隙进行高电位供能 。

　　6.4 快速机械开关

　　6.4. 1 通用要求

　　快速机械开关见 A. 1. 3,要求如下 :

　　a) 在收到合 、分闸命令后 ,应正确动作并保持状态 ,不发生拒动或误动 ;

　　b) 应满足在规定工况下耐受电压 、耐受电流和机械力等要求 ;

　　c) 应满足机械寿命和电寿命要求 。

　　6.4.2 设计要求

　　快速机械开关设计除应满足 GB/T 11022—2020、GB/T 1984—2024的规定外 ,补充要求如下 :

　　a) 峰值电流耐受能力不应小于固定元件的最大动作电流 ;

　　b) 多个断口串联的快速机械开关的设计在考虑动态 、静态均压要求同时也考虑各个断口分 、合闸操作的同期性 ;各串联断口分 、合闸不同期性应小于分合闸时间的 5% ;

　　c) 带负载动作次数不应小于 200次 ;

　　d) 操动机构储能装置应具备状态指示功能 ,能通过手动或控制保护设备将能量泄放至安全水平 ;

　　e) 应具有分 、合闸状态指示和操作次数记录功能 ,能通过通信接口向控制保护设备反馈 ;

　　f) 快速机械开关合闸时间不应大于 5 ms;

　　g) 操动机构在一次储能之后应至少具备合-分-合的动作能力 。

　　6.5 旁路开关

　　6.5. 1 通用要求

　　旁路开关的要求如下 :

　　a) 在收到合 、分闸命令后 ,应正确动作并保持状态 ,不发生拒动或误动 ;

　　b) 应满足消能装置在规定工况下的电压 、电流和机械力等要求 ;

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　　GB/T 45648. 1—2025

　　c) 应满足机械寿命和电寿命要求 。

　　6.5.2 设计要求

　　旁路开关设计除应满足 GB/T 11022—2020、GB/T 1984—2024的规定外 ,补充要求如下 :

　　a) 峰值电流耐受能力不应小于固定元件的最大动作电流 ;

　　b) 应具备在系统恢复电压下开断消能元件漏电流的能力 ;

　　c) 应具有分合闸状态指示和操作次数记录功能 ,能通过通信接口向控制保护设备反馈 ;

　　d) 合闸时间不应大于 30 ms;

　　e) 操动机构在一次储能之后应具备合-分-合的动作能力 。

　　6.6 控制保护设备

　　6.6. 1 通用要求

　　6.6. 1. 1 控制功能通用要求

　　控制功能满足如下要求 :

　　a) 控制系统应采用双重化设计 , 控制参数和控制精度应满足工程设计要求 , 确保消能装置可靠动作 ;

　　b) 控制保护设备应严格按照直流控制保护系统或阀基电子控制系统的指令执行投入/退出消能装置的操作 ;

　　c) 当消能装置投入期间与直流控制保护系统失去通信时 ,应保证消能装置可靠退出 ;

　　d) 控制保护设备应具有对消能装置的在线巡检功能 ;

　　e) 每套控制设备应由两路完全独立的电源同时供电 ,任意一路电源失电 ,控制保护设备仍能正常工作 。

　　6.6. 1.2 保护功能通用要求

　　保护功能的要求如下 :

　　a) 至少应配置固定元件能量保护 、固定元件温度保护 、固定元件不平衡保护 、控制开关分合闸失灵保护等功能 ;

　　b) 动作逻辑应与直 流 保 护 系 统 逻 辑 相 互 配 合 , 满 足 直 流 输 电 系 统 安 全 稳 定 运 行 和 故 障 穿 越 的要求 ;

　　c) 当消能装置无法正常工作时 ,应向直流控制系统和阀基电子控制系统发出相应的不可用信息 ;

　　d) 固定元件能量和温度保护应按照三重化配置 ,输出结果采用 “三取二 ”逻辑 ,每重保护系统都配置独立的电流测量装置 。

　　6.6. 1.3 监视系统通用要求

　　监视系统设计应符合 GB/T 22390. 1—2008中 4. 3 的规定 。监视系统的数据和界面可集成到直流控制保护监视系统中 。

　　6.6. 1.4 测量系统通用要求

　　测量系统一般要求如下 :

　　a) 分支电流测量装置用于测量每组固定元件的动作电流并判断其均匀性 ,分支电流测量装置配置数量根据工程实际情况确定 ,准确级不应低于 0. 2;

　　b) 汇流测量装置用于测量固定元件的总电流并根据伏安曲线计算吸收能量 , 汇流测量装置应按

　　8

　　GB/T 45648. 1—2025

　　照三重化配置 ,准确级不应低于 0. 2;

　　c) 电压测量装置用于测量受控元件两端的电压 ,判断受控元件的运行状态 , 电压测量装置测量精度应根据工程实际需要确定 。

　　6.6.2 设计要求

　　6.6.2. 1 控制功能设计要求

　　消能装置控制功能至少应包括 :

　　a) 运行状态转换功能 :消能装置应能在运行和检修状态之间转换 ;在检修状态下应能对其内部开关进行试验分合操作 ;

　　b) 投入/退出操作 :控制装置应按照直流控制系统和阀基电子控制系统的指令执行投入/退出消能装置的操作 。

　　6.6.2.2 保护功能设计要求

　　消能装置的保护应至少配置固定元件能量保护 、固定元件温度保护 、固定元件不平衡保护 、快速机械开关合闸失灵保护 、快速机械开关分闸失灵保护 、旁路开关合闸失灵保护 、旁路开关分闸失灵保护 、受控元件低电压保护 ;采用晶闸管触发开关时 ,还应配置晶闸管冗余丢失保护 ;采用间隙触发开关时 ,还应配置触发间隙不具备触发条件保护 。具体保护逻辑及保护定值整定原则见表 1。

　　表 1 保护功能设计

　　序号

　　保护名称

　　保护动作逻辑

　　保护定值整定原则

　　1

　　固定元件能量保护

　　通过采集固定元件各支路的电流 ,在固定 元 件 动 作 时 间 窗 内积分计算出固定元件的能量 ,若能量超过 固 定 元 件 可 承 受 的阈值 ,则上报直流 控 制 保 护 系 统 请 求 保 护 消 能 装 置 , 执 行 后消能装置进入受保护状态 , 防止固定元件过热损坏

　　根 据 固 定 元 件 的 实际承受能力整定

　　2

　　固定元件温度保护

　　通过采集固定元件各支路的电流 ,在固定 元 件 动 作 时 间 窗 内计算出固定 元 件 的 温 度 , 若 温 度 超 过 固 定 元 件 可 承 受 的 阈值 ,则上报直流控 制 保 护 系 统 请 求 保 护 消 能 装 置 , 执 行 后 消能装置进入受保护状态 , 防止固定元件过热损坏

　　根 据 固 定 元 件 的 实际承受能力整定

　　3

　　固定元件不平衡保护

　　通过采集固定元件各分支支路的电流 ,在 固 定 元 件 动 作 时 间窗内计算固定元件各分支支路的不均匀 系 数 ,若 值 超 过 允 许阈值 ,则上报直流 控 制 保 护 系 统 请 求 保 护 消 能 装 置 , 执 行 后消能装置进入受保护状态

　　根 据 固 定 元 件 的 实际承受能力整定

　　4

　　快速机械开关合闸失灵保护

　　控制保护设备发出快速机械开关合闸命 令 ,在 预 定 的 延 时 后检测到快速机械开关未合闸 ,则上报直流 控 制 保 护 系 统 快 速机械开关合闸失灵

　　根 据 快 速 机 械 开 关的合闸特性来整定

　　5

　　快速机械开关分闸失灵保护

　　控制保护设备发出快速机械开关分闸命 令 ,在 预 定 的 延 时 后在快速机械开关上仍检测到电流 ,则上报 直 流 控 制 保 护 系 统快速机械开关分闸失灵

　　根 据 快 速 机 械 开 关的分闸特性来整定

　　6

　　旁路开关合闸失灵保护

　　控制保护设备发出旁路开关合闸命令 ,在 预 定 的 延 时 后 检 测到旁路开关未合闸 ,则上报直流控制保护 系 统 旁 路 开 关 合 闸失灵

　　根据旁路开关的合闸特性来整定

　　9

　　GB/T 45648. 1—2025

　　表 1 保护功能设计 (续)

　　序号

　　保护名称

　　保护动作逻辑

　　保护定值整定原则

　　7

　　旁路开关分闸失灵保护

　　控制保护设备发出旁路开关分闸命令 ,在 预 定 的 延 时 后 检 测到旁路开关仍有电流 ,则上报直流控制保 护 系 统 旁 路 开 关 分闸失灵

　　根据旁路开关的分闸特性来整定

　　8

　　受控元件低电压保护

　　消能装置处于退 出 状 态 时 , 采 集 受 控 元 件 两 端 的 电 压 , 当 电压低于整定值时 ,在预定的延时时间后向 直 流 控 制 保 护 系 统发不可用信息

　　根 据 系 统 电 压 和 消能 元 件 可 控 比 来整定

　　9

　　晶闸管冗余丢失

　　保护(采用晶闸管

　　触发开关时)

　　当采用 晶 闸 管 触 发 开 关 时 , 晶 闸 管 故 障 数 量 超 过 冗 余 数时 ,则上报直流控制保护系统晶闸管故障数量超过冗余数

　　根 据 晶 闸 管 配 置 的冗余数来整定

　　10

　　触发间隙不具备

　　触发条件保护

　　(采用间隙触发开关时)

　　当采用间隙触发开关时 ,触发间隙两端电 压 低 于 触 发 间 隙 最低可触发电压或间隙触发器储能电容电 压 值 低 于 阈 值 ,则 上报直流控制保护系统触发间隙不具备触发条件

　　根 据 触 发 间 隙 设 计值来整定

　　6.6.2.3 监视系统设计要求

　　消能装置将主要状态 、运行参数 、告警事件等信息接入直流控制保护系统监视系统 ,用于监视消能装置的运行状态 。监视系统功能要求如下 :

　　a) 对控制开关的运行状态进行监视 ,应具备够显示分合状态 、分合条件等信息的能力 ,并在故障时发出相应告警 ;

　　b) 所有运行操作命令的发出 、执行及完成情况均应监视 ;

　　c) 应具有事件顺序和中央报警记录监视功能 ;

　　d) 应具有暂态故障录波查询及记录 ,可手动或自动记录消能装置的主要电气状态数据和波形 、直流控制保护系统通讯的所有电气信号 、消能装置内部的关键中间信号等 ;

　　e) 消能元件故障损坏应具备可靠识别的能力 ,并具备故障信息上报功能 。

　　6.6.2.4 测量系统设计要求

　　全光纤电流测量系统由采集单元和合并单元组成 ,采集单元采集一次电流信息后通过光纤发送给合并单元 ,再由合并单元发送至控制保护设备 。测量系统的二次元器件应由两套独立电源供电 。

　　6.7 接口和通信

　　6.7. 1 消能装置控制保护设备与直流控制保护系统的接口

　　消能装置 控 制 保 护 设 备 与 直 流 控 制 保 护 系 统 应 通 过 光 纤 采 用 交 叉 冗 余 方 式 通 信 , 宜 采 用GB/T 20840. 8—2007中 6. 2规定的通信协议 。直流控制保护系统向消能装置控制保护设备发送投入 、退出指令 。消能装置控制保护设备发送至直流控制保护系统的信号应至少包括以下内容 :

　　a) 晶闸管阀/触发间隙/快速机械开关/旁路开关分/合闸状态 ;

　　b) 晶闸管阀/触发间隙/快速机械开关/旁路开关可用/不可用状态 ;

　　c) 晶闸管阀/触发间隙/快速机械开关/旁路开关分闸失灵 ;

　　d) 晶闸管阀/触发间隙/快速机械开关/旁路开关合闸失灵 ;

　　10

　　GB/T 45648. 1—2025

　　e) 消能元件故障 ;

　　f) 动作电流波形 。

　　6.7.2 消能装置控制保护设备与合并单元的接口

　　消能装置控制保护设备与合并单元采用光纤连接方式 ,宜采用 GB/T 20840. 8—2007中 6. 2规定的通信协议 。

　　6.7.3 消能装置控制保护设备与触发开关的接口

　　消能装置控制保护设备与触发开关采用光纤连接方式 ,宜采用 GB/T 20840. 8—2007中 6. 2规定的通信协议 。

　　6.7.4 消能装置控制保护设备与旁路开关的接口

　　消能装置控制保护设备与旁路开关采用电信号连接方式 。开关量输入输出接口应保证控制保护与一次设备之间的电气隔离 。

　　6.7.5 消能装置控制保护设备与阀基电子控制系统的接口

　　消能装置控制保护设备与阀基电子控制系统采用光纤连接方式 , 宜采用 GB/T 20840. 8—2007 中

　　6. 2规定的通信协议 。

　　6. 8 高电位供能设备

　　6. 8. 1 通用要求

　　高电位供能设备应满足相应电压等级下的内外绝缘设计及内部处于不同电位的部件的绝缘设计要求 ,输出电压及电流参数应满足消能装置中部件运行的供能要求 。

　　6. 8.2 设计要求

　　高电位供能设备设计要求如下 :

　　a) 输入电源应符合 GB/T 11022—2020 中 5. 9 和 5. 10的规定 ;

　　b) 应采用冗余设计 ,维持供能设备不间断可靠运行 ;

　　c) 高电位供能设备应具备耐受稳态和暂态电压的能力 。

　　若采用隔离变压器实现绝缘隔离 ,宜采用纯干式或微正压气体绝缘变压器 。

　　7 试验

　　7. 1 型式试验

　　7. 1. 1 通用要求

　　型式试验分为绝缘试验 、运行试验 、抗震试验三类 ,应至少包含如表 2所示试验项 目 ,消能装置典型工程参数和型式试验参数见附录 C 和附录 D。消能装置的各关键部件应依据相应标准通过型式试验 。

　　11

　　GB/T 45648. 1—2025

　　表 2 消能装置型式试验项目

　　序号

　　试验项 目

　　试验对象

　　试验方法

　　1

　　绝缘试验

　　支撑结构对地直流耐压试验

　　消能装置的支撑结构

　　7. 1. 2. 1

　　2

　　支撑结构对地操作冲击试验

　　消能装置的支撑结构

　　7. 1. 2. 2

　　3

　　支撑结构对地雷电冲击试验

　　消能装置的支撑结构

　　7. 1. 2. 3

　　4

　　端间直流耐压试验

　　消能元件的复合绝缘外套 、屏蔽环及其他辅助部件

　　7. 1. 2. 4

　　5

　　端间操作冲击试验

　　消能元件的复合绝缘外套 、屏蔽环及其他辅助部件

　　7. 1. 2. 5

　　6

　　端间雷电冲击试验

　　消能元件的复合绝缘外套 、屏蔽环及其他辅助部件

　　7. 1. 2. 6

　　7

　　运行试验

　　电流转移试验

　　控制开关及控制保护设备

　　7. 1. 3. 1

　　8

　　抗电磁干扰试验

　　7. 1. 3. 2

　　9

　　抗震试验

　　消能装置

　　7. 1. 4

　　7. 1.2 绝缘试验

　　7. 1.2. 1 支撑结构对地直流耐压试验

　　本试验主要考核消能装置支撑结构对地的直流耐压能力 。

　　进行试验时保留消能 装 置 支 撑 结 构(包 括 绝 缘 支 撑 、光 缆 及 光 缆 槽 、其 他 与 支 架 相 关 的 绝 缘 部 件等) ,试品应装配完整 。

　　试验时将消能装置的进出线主端子连接在一起 , 然后将试验电压加在已短接的主端子与地之间 。试验包括耐压试验和局放试验 ,局部放电数目应按照 GB/T 20990. 1—2020附录 B 中的规定予以记录 。

　　用相反极性电压重复上述试验 ,在重复试验之前 ,消能装置支撑结构应当短路并接地足够时间 。

　　试验过程中不发生闪络或击穿 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.2.2 支撑结构对地操作冲击试验

　　本试验主要考核消能装置支撑结构对地操作冲击绝缘水平 ,验证支撑结构能够耐受所规定的操作冲击电压 。

　　进行试验时保留消能 装 置 支 撑 结 构(包 括 绝 缘 支 撑 、光 缆 及 光 缆 槽 、其 他 与 支 架 相 关 的 绝 缘 部 件等) ,试品应装配完整 。

　　试验时将消能装置的进出线主端子连接在一起 ,然后在已短接的主端子消能装置短接的端子与地之间施加 3 次正极性和 3 次负极性操作冲击电压 。

　　应采用 GB/T 16927. 1规定的标准操作冲击电压波形 。

　　试验电压应按照换流站的绝缘配合选取 。

　　试验过程中不发生闪络或击穿 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.2.3 支撑结构对地雷电冲击试验

　　本试验主要考核消能装置支撑结构对地雷电冲击绝缘水平 ,验证支撑结构能够耐受所规定的雷电

　　12

　　GB/T 45648. 1—2025

　　冲击电压 。

　　进行试验时保留消能 装 置 支 撑 结 构(包 括 绝 缘 支 撑 、光 缆 及 光 缆 槽 、其 他 与 支 架 相 关 的 绝 缘 部 件等) ,试品应装配完整 。

　　试验时将消能装置的进出线主端子连接在一起 ,然后在已短接的主端子与地之间施加 3 次正极性和 3 次负极性雷电冲击电压 。

　　应采用 GB/T 16927. 1规定的标准雷电冲击电压波形 。

　　试验电压应按照换流站的绝缘配合选取 。

　　试验过程中不发生闪络或击穿 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.2.4 端间直流耐压试验

　　本试验主要考核消能装置端间直流耐压水平 ,验证主要部件集成后绝缘水平是否能够达到要求 。

　　进行试验时 ,保留足够的消能元件复合外套 、屏蔽环及其他辅助部件 ,使得试品的布置方式与运行时相同 。

　　试验时将消能装置的支撑结构对地短接 ,然后将试验电压加在试品两个主端子之间 ,试验包括耐压试验和局部放电试验 。局部放电数目应按 GB/T 20990. 1—2020附录 B 中的规定予以记录 。

　　试验用正 、负两种极性的直流电压分别进行 。

　　试验过程中不发生闪络或击穿 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.2.5 端间操作冲击试验

　　本试验主要考核消能装置端间操作冲击绝缘水平 ,验证主要部件集成后操作绝缘水平是否能够达到要求 。

　　进行试验时 ,保留足够的消能元件复合外套 、屏蔽环及其他辅助部件 ,使得试品的布置方式与运行时相同 。

　　对试验对象施加 15次正极性和 15次负极性操作冲击电压 。

　　应采用 GB/T 16927. 1规定的标准操作冲击电压波形 。

　　试验电压应按照换流站的绝缘配合选取 。

　　试验过程中不发生闪络或击穿 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.2.6 端间雷电冲击试验

　　本试验主要考核消能装置端间雷电冲击绝缘水平 ,验证主要部件集成后雷电绝缘水平是否能够达到要求 。

　　进行试验时 ,保留足够的消能元件复合外套 、屏蔽环及其他辅助部件 ,使得试品的布置方式与运行时相同 。

　　对试验对象施加 15次正极性和 15次负极性雷电冲击电压 。

　　应采用 GB/T 16927. 1规定的标准雷电冲击电压波形 。

　　试验电压应按照换流站的绝缘配合选取 。

　　试验过程中不发生闪络或击穿 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.3 运行试验

　　7. 1.3. 1 电流转移试验

　　本试验主要考核控制开关通流及最大电流转移能力 ,并验证控制保护单元设计正确性 。

　　进行试验时 ,控制开关应装配控制保护设备 ,不包括其他部件 。

　　13

　　GB/T 45648. 1—2025

　　试验过程中 ,控制开关按照内部顺序动作逻辑完成合闸 ,实现试验电流的转移 ,试验电流峰值不低于系统过电压时消能装置流经的最大故障电流 ,试验电流持续时间不低于故障穿越时间 。 连续进行 3次电流转移试验 ,试验间隔不大于系统重合闸时间 。

　　试验过程中 ,消能装置各部件及本体正常动作 ,其中从控制开关接到合闸指令到触发开关合闸通流时间应小于 5 ms,到旁路开关合闸通流时间应小于 30 ms,且控制开关完成电流转移过程后 ,不发生部件损坏或者失效 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.3.2 抗电磁干扰试验

　　本试验主要考核消能装置在自身内部产生及外部强加的瞬态电压和电流引起产生的强电磁干扰环境下各主要部件的抗干扰能力 ,包括控制保护设备 、控制开关的驱动单元或辅助控制单元 。

　　通常消能装置整机抗电磁干扰能力可通过其他型式试验时来检测 ,至少包括电流转移试验 、雷电冲击试验 、操作冲击试验 。

　　在试验过程中 ,控制保护设备按照预期动作 ,并且内部采样元件正常工作 ,不发生接收到错误数据或错误信号的情况 ,则认为试验通过 。

　　7. 1.4 抗震试验

　　宜进行真型试验 ,经供需双方商定 ,也可通过抗震能力仿真计算校核 ,各主要构件安全系数应满足GB 50260要求 。

　　7.2 例行试验

　　7.2. 1 概述

　　例行试验是为了检验消能装置部件的基本性能 ,包括对消能元件 、晶闸管阀 、触发间隙 、快速机械开关 、旁路开关 、控制保护设备的检查和试验 。

　　例行试验项目按照表 3进行 。

　　表 3 消能装置例行试验

　　序号

　　试验对象

　　试验项 目

　　依据标准

　　1

　　消能元件

　　复合外套外观检查

　　GB/T 22389—2023的 9. 24

　　2

　　密封试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 8

　　3

　　雷电冲击配合电流残压试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 10

　　4

　　局部放电试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 4

　　5

　　持续电流试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 23

　　6

　　工频参考电压试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 17

　　7

　　直流参考电压试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 18

　　8

　　0. 75倍直流参考电压下漏电流试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 19

　　9

　　电流分布试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 22

　　14

　　GB/T 45648. 1—2025

　　表 3 消能装置例行试验 (续)

　　序号

　　试验对象

　　试验项 目

　　依据标准

　　10

　　晶闸管阀

　　外观检查

　　GB/T 20990. 1—2020的 14. 5. 1

　　11

　　接线检查

　　GB/T 20990. 1—2020的 14. 5. 2

　　12

　　均压电路检查

　　GB/T 20990. 1—2020的 14. 5. 3

　　13

　　耐压电压检查

　　GB/T 20990. 1—2020的 14. 5. 4

　　14

　　晶闸管级功能试验

　　DL/T 2042—2019的第 6章

　　15

　　触发间隙

　　设计检查和外观检查

　　GB/T 11022—2020的 8. 6

　　16

　　间隙整机老练及绝缘试验

　　7. 2. 2

　　17

　　间隙整机触发功能试验

　　7. 2. 3

　　18

　　间隙本体密封试验

　　7. 2. 4

　　19

　　触发器绝缘及空载触发试验

　　7. 2. 5

　　20

　　触发器和控制系统长时运行试验

　　7. 2. 6

　　21

　　快速机械开关

　　主回路的绝缘试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 2

　　22

　　辅助和控制回路的试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 3

　　23

　　主回路电阻的测量

　　GB/T 11022—2020的 8. 4

　　24

　　密封试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 5

　　25

　　设计检查和外观检查

　　GB/T 11022—2020的 8. 6

　　26

　　机械操作试验

　　GB/T 1984—2024的 8. 101

　　27

　　供能变压器试验

　　GB/T 1094. 11—2022的 14. 2

　　28

　　旁路开关

　　主回路的绝缘试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 2

　　29

　　辅助和控制回路的试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 3

　　30

　　主回路电阻的测量

　　GB/T 11022—2020的 8. 4

　　31

　　密封性试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 5

　　32

　　设计检查和外观检查

　　GB/T 11022—2020的 8. 6

　　33

　　机械操作试验

　　GB/T 1984—2024的 8. 101

　　34

　　控制保护设备

　　结构及外观检查

　　GB/T 7261—2016的第 5 章

　　35

　　电源影响试验

　　GB/T 7261—2016的第 11章

　　36

　　通信及规约检查

　　GB/T 7261—2016的第 18章

　　37

　　装置功能试验

　　GB/T 7261—2016的第 19章

　　7.2.2 间隙整机老练及绝缘试验

　　本试验主要通过直流及雷电放电试验开展老练 ,结束后检验间隙本体绝缘耐压能否满足要求 。

　　进行试验时 , 间隙本体内充最低功能压力气体 ,可不带触发器和控制系统 。将试品低压端接地 ,然后对高压端施加电压 ,考虑试验电压正负极性 。

　　试验时首先对间隙本体开展直流及雷电冲击放电试验 ,获得直流放电值及雷电放电 U50% , 间隙直流放电值不低于间隙 1 min直流耐压要求值的 1. 1倍 , 间隙的雷电冲击放电 U50% 不低于间隙雷电耐压

　　15

　　GB/T 45648. 1—2025

　　值的 1. 1倍 。然后开展绝缘试验 ,包括 10 s直流耐压 、2 h直流耐压 、操作冲击耐压试验(如有) 、雷电冲击耐压试验 ,其中最后一项试验应为直流耐压试验 。

　　试验过程中不发生闪络或击穿 ,且后续间隙本体顺利通过绝缘耐压试验 ,则认为该试验通过 。

　　7.2.3 间隙整机触发功能试验

　　本试验主要考核间隙在最低可触发电压下的触发能力 。

　　进行试验时 , 间隙本体保留控制箱及内部全部设备 , 间隙本体内充最高功能压力气体 。

　　试验选用大功率直流高压电源串联兆欧级保护电阻 ,避免在间隙触通至熄弧的短时燃弧瞬间因短路而 保 护 跳 闸 。 间 隙 本 体 两 端 分 别 施 加 正 、负 极 性 最 低 可 触 发 电 压 , 重 复 试 验 3 次 , 每 次 试 验 间 隔10min。试验过程中监测间隙两端电压及电流 。 间隙电压 0. 5 ms 内跌落至低于 10% ,或出现 5 A 以上间隙杂散电容放电电流 , 即为间隙触通 。

　　连续 3 次试验间隙都能触通 ,则认为试验通过 。

　　7.2.4 间隙本体密封试验

　　本试验主要考核间隙本体的密封性能 。

　　进行试验时 , 间隙本体内充额定功能压力气体 ,不保留控制箱 、触发器及控制系统 。

　　试验方法及判据按照 GB/T 11023—2018的规定执行 。

　　7.2.5 触发器绝缘及空载触发试验

　　本试验主要考核触发器的绝缘性能 。

　　试验仅保留触发器 ,分为直流长时带电试验及空载触发试验 。

　　直流长时带电试验 :外壳接地状态下 ,去掉晶闸管保护用避雷器 ,储能电容器组充电至额定电压 1. 5倍 ,带电 0. 5 h。验证电容器组及充电回路等设备绝缘及长期带电可靠性 。

　　空载触发试验 :外壳接地状态下 ,触发回路不连接触发腔 ,通过空气间隙放电 ,放电电压不低于最高工作电压 15倍 ,重复试验 3 次 。验证脉变绝缘 、放电可靠性 ,及对相关设备的绝缘可靠性 。

　　7.2.6 触发器和控制系统长时运行试验

　　本试验主要考核控制系统长时运行可靠性 。

　　试验仅对单台控制系统开展 ,可保留触发器和间隙下电极 ,通过下电极是否产生等离子喷射辅助判断触发是否正常 。

　　试验时将控制系统连续运行 72 h~ 168h,通过上位机实时监测试品运行状态 ,每 1 h~ 3 h 通过上位机发送触发命令 。

　　试验过程中无误动 、无拒动 ,通信正常 ,则认为试验通过 。

　　7.3 交接试验

　　交接试验是为了检查消能装置组件经过运输 、安装后 ,各元部件有无损坏或丢失 ,整体性能是否与出厂前保持一致 。

　　交接试验包括对消能元件 、晶闸管阀 、触发间隙 、快速机械开关 、旁路开关 、控制保护设备的检查和试验 。交接试验项目按照 GB 50150—2016的规定执行 ,试验方法按照具体设备标准的规定执行 。

　　交接试验项目见表 4。

　　16

　　GB/T 45648. 1—2025

　　表 4 消能装置交接试验

　　序号

　　试验对象

　　试验项 目

　　依据标准

　　1

　　消能元件

　　外观检查

　　GB/T 22389—2023的 10. 2. 3

　　2

　　绝缘电阻测量

　　GB 50150—2016的 20. 0. 3

　　3

　　直流参考电压试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 18

　　4

　　0. 75倍直流参考电压下漏电流试验

　　GB/T 22389—2023的 9. 19

　　5

　　晶闸管阀

　　外观检查

　　GB/T 20990. 1—2020的 14. 5. 1

　　6

　　接线检查

　　GB/T 20990. 1—2020的 14. 5. 2

　　7

　　晶闸管级功能试验

　　DL/T 2042—2019的第 6章

　　8

　　间隙

　　设计检查和外观检查

　　GB/T 11022—2020的 8. 6

　　9

　　间隙本体密封试验

　　7. 2. 4

　　10

　　触发器绝缘及空载触发试验

　　7. 2. 5

　　11

　　快速机械开关

　　主回路的绝缘试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 2

　　12

　　辅助和控制回路的试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 3

　　13

　　主回路电阻的测量

　　GB/T 11022—2020的 8. 4

　　14

　　分合闸时间测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 6

　　15

　　分合闸速度测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 7

　　16

　　分 、合闸同期性及配合时间测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 8

　　17

　　分 、合闸线圈绝缘电阻及直流电阻测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 10

　　18

　　密封试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 5

　　19

　　SF6 含水量测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 13

　　20

　　机械操作试验

　　GB/T 1984—2024的 8. 101

　　21

　　气体密度继电器 、压力表的检查

　　GB 50150—2016的 12. 0. 15

　　22

　　供能变压器试验

　　GB/T 1094. 11—2022的 14. 2

　　23

　　旁路开关

　　主回路的绝缘试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 2

　　24

　　辅助和控制回路的试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 3

　　25

　　主回路电阻的测量

　　GB/T 11022—2020的 8. 4

　　26

　　分合闸时间测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 6

　　27

　　分合闸速度测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 7

　　28

　　分 、合闸同期性及配合时间测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 8

　　29

　　分 、合闸线圈绝缘电阻及直流电阻测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 10

　　30

　　密封试验

　　GB/T 11022—2020的 8. 5

　　31

　　SF6 含水量测量

　　GB 50150—2016的 12. 0. 13

　　32

　　机械操作试验

　　GB/T 1984—2024的 8. 101

　　33

　　气体密度继电器 、压力表的检查

　　GB 50150—2016的 12. 0. 15

　　17

　　GB/T 45648. 1—2025

　　表 4 消能装置交接试验 (续)

　　序号

　　试验对象

　　试验项 目

　　依据标准

　　34

　　控制保护设备

　　结构及外观检查

　　GB/T 7261—2016的第 5 章

　　35

　　通信及规约检查

　　GB/T 7261—2016的第 18章

　　36

　　装置功能试验

　　GB/T 7261—2016的第 19章

　　8 标志

　　消能装置应有标志 ,铭牌用耐腐蚀材料制成 ,字样 、符号应清晰耐久 。铭牌的安装位置在正常运行时应明显可见 。

　　标志应至少包括以下信息 :

　　a) 产品名称 ;

　　b) 产品型号 ;

　　c) 额定电压 ;

　　d) 持续运行电压 ;

　　e) 额定能量 ;

　　f) 可控比 ;

　　g) 制造厂名和商标 ;

　　h) 出厂编号 ;

　　i) 制造日期 。

　　消能元件铭牌信息要求按照 GB/T 22389—2023中 5. 1执行 ,触发开关 、旁路开关铭牌信息要求按照 GB/T 11022—2020 中 5. 10执行 ,控制保护系统铭牌信息要求按照 DL/T 478—2013中 8. 1执行 。

　　9 包装、运输、贮存和安装

　　9. 1 包装

　　应符合 GB/T 191和 GB/T 13384的相关规定 。

　　9.2 运输、贮存和安装

　　9.2. 1 消能元件

　　应符合 GB/T 22389—2023中附录 D 的相关规定 。

　　9.2.2 控制开关

　　应符合 GB/T 11022—2020 的 11. 2、GB/T 36559—2018 的 第 8 章 、GB/T 3859. 1—2013 中 8. 2~ 8. 4 的规定 。

　　9.2.3 控制保护系统

　　应符合 DL/T 478—2013的第 8章的相关规定 。

　　18

　　GB/T 45648. 1—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　直流可控自恢复消能装置关键部件典型结构示意

　　A. 1 触发开关支路

　　A. 1. 1 晶闸管阀典型结构示意

　　晶闸管阀配置饱和电抗器 、均压电阻 、阻容吸收回路 ,保证晶闸管可靠导通及关断 ,见图 A. 1。

　　标引符号说明 :

　　L — 饱和电抗器 ;

　　T — 串联晶闸管 ;

　　Rd — 动态均压电阻器 ;

　　Cd — 动态均压电容器 ;

　　Rdc — 直流均压电阻器 。

　　图 A. 1 晶闸管阀示意图

　　A. 1.2 触发间隙典型结构示意

　　触发间隙配置了间隙本体 、触发器 、控制器 、测量系统 、供能系统和绝缘平台 ,见图 A. 2。

　　标引符号说明 :

　　G — 触发间隙 。

　　图 A.2 触发间隙示意图

　　A. 1.3 快速机械开关典型结构示意

　　快速机械开关采用多断口设计 ,考虑阻容均压满足消能装置设计要求 ,见图 A. 3。

　　19

　　20

　　GB/T

　　

　　45648. 1—2025

　　

　　标引符号说明 :

　　CB1 、CB2 — 断路器 ;

　　C1 、C2 — 电容器 ;

　　R11 、R12 、R21 、R22— 电阻器 。

　　图 A.3 快速机械开关示意图

　　A.2 均压电阻典型结构示意图

　　当触发开关为晶闸管触发开关时 ,均压电阻 1 和消能装置的固定元件并联 ,见图 A. 4 a) , 当触发开关为间隙 触 发 开 关 时 , 均 压 电 阻 1 和 均 压 电 阻 2 分 别 和 消 能 装 置 的 固 定 元 件 和 受 控 元 件 并 联 , 见图 A. 4 b) 。均压电阻用于调控消能元件的电压分布 。

　　a) b)

　　标引符号说明 :

　　Uf — 固定元件 ;

　　Uc — 可控元件 ;

　　R1 、R2 — 均压电阻器 。

　　图 A.4 均压电阻示意图

　　A.3 控制保护设备典型架构示意

　　控制保护设备的控制系 统 采 用 双 重 化 配 置 ; 保 护 系 统 采 用 三 重 化 配 置 , 采 用 三 取 二 出 口 逻 辑 , 见图 A. 5。

　　GB/T 45648. 1—2025

　　标引符号说明 :

　　PCP_A、PCP_B — 直流控制保护系统 ;

　　VBC_A、VBC_B — 阀基电子控制系统 ;

　　DCCP_A、DCCP_B — 直流可控自恢复消能装置控制系统 ;

　　DCPR_A、DCPR_B、DCPR_C — 直流可控自恢复消能装置保护系统 ;

　　2OF3_A、2OF3_B — 直流可控自恢复消能装置保护三取二系统 ;

　　CTMU_A、CTMU_B、CTMU_C — 光 CT合并单元 。

　　图 A.5 直流可控自恢复消能装置控制保护设备典型架构

　　21

　　GB/T 45648. 1—2025

　　附 录 B

　　(资料性)

　　直流可控自恢复消能装置工作原理

　　消能装置通常安装于受端高压直流换流站直流侧 ,如图 B. 1所示 。

　　标引符号说明 :

　　W— 直流可控自恢复消能装置 。

　　图 B. 1 直流可控自恢复消能装置典型安装位置示意图

　　正常运行时 ,触发开关和旁路开关处于分断状态 , 固定元件和受控元件串联接入系统 ;受控元件旁路时 , 降低消能元件残压 ,深度限制系统过电压 。消能装置收到控制保护设备的动作指令时 ,动作顺序如下 。

　　a) 触发开关和旁路开关同时开始合闸动作 ,触发开关首先完成导通 ,故障电流流经固定元件和触发开关 ,见图 B. 2 a) 。

　　b) 旁路开关完成合闸 ,流经触发开关的电流开始向旁路开关转移 ,故障电流流经固定元件 、触发开关和旁路开关 ,见图 B. 2 b) 。

　　c) 旁路开关合闸完成后 , 向消能装置控制保护设备发送合闸成功信号 ;消能装置控制保护设备收到该信号后 , 向 触 发 开 关 发 送 分 闸 指 令 , 触 发 开 关 分 断 。 故 障 电 流 流 经 固 定 元 件 和 旁 路 开关 ,见图 B. 2 c) 。

　　d) 在系统故障清除后 ,消能装置控制保护设备向旁路开关发送分闸指令 ,旁路开关断开 , 消能装置转为退出状态 ,见图 B. 2 d) 。

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　　GB/T 45648. 1—2025

　　a) b)

　　c) d)

　　标引符号说明 :

　　Uf— 固定元件 ;

　　Uc— 可控元件 ;

　　Kt— 触发开关 ;

　　Kb— 旁路开关 。

　　图 B.2 直流可控自恢复消能装置工作过程示意图

　　消能装置控制开关的动作时序示意如图 B. 3 所示 。t0 时刻 , 消能装置控制保护设备发出合 闸 命令 ,触发开关和旁路 开 关 同 时 开 始 合 闸 动 作 ;t1 时 刻 , 触 发 开 关 完 成 合 闸 ;t2 时 刻 , 旁 路 开 关 完 成 合闸 ,消能装置控制保护设备检测到合闸成功信号后 , 向触发开关发送分闸命令 ;t3 时刻 ,触发开关完成分闸 ;t4 时刻 ,系统故障清除 ,消能装置控制保护设备向旁路开关发送分闸指令 ;t5 时刻 ,旁路开关完成分闸 。

　　23

　　GB/T 45648. 1—2025

　　标引符号说明 :

　　t0、t1、t2、t3、t4、t5 — 各时刻 ,详见前述内容 。

　　图 B.3 控制开关动作时序示意图

　　24

　　GB/T 45648. 1—2025

　　附 录 C

　　(资料性)

　　直流可控自恢复消能装置工程参数示例

　　±800kV混合级联特高压直流工程受端换流站低压端 VSC换流阀直流侧配置的直流可控自恢复消能装置典型参数如表 C. 1所示 。

　　表 C. 1 典型的 ±800kV 混合级联特高压直流工程用消能装置参数

　　序号

　　名称

　　单位

　　参数值

　　一

　　可控自恢复消能装置整体参数

　　1

　　额定直流电压

　　kV

　　480

　　2

　　持续运行电压(直流)

　　kV

　　440

　　3

　　最低运行电压(直流)

　　kV

　　275

　　4

　　绝缘耐受水平

　　额定直流耐受电压 ,对地

　　kV

　　720

　　5

　　额定操作冲击耐受电压峰值 ,对地

　　kV

　　957

　　6

　　额定雷电冲击耐受电压峰值 ,对地

　　kV

　　982

　　7

　　动作次数

　　次

　　≥200

　　8

　　可控比

　　—

　　17. 9%

　　二

　　可控自恢复消能装置固定元件参数

　　1

　　持续运行电压(直流)

　　退出状态

　　kV

　　364

　　投入状态

　　kV

　　440

　　2

　　操作冲击电流 5 kA残压

　　kV

　　≤540

　　3

　　电流分布不均匀系数

　　—

　　≤1. 05

　　4

　　能量吸收能力(不含热备用)

　　MJ

　　≥320

　　5

　　热备用

　　—

　　20%

　　6

　　直流 1 mA参考电压

　　kV

　　≥445

　　7

　　绝缘耐受水平

　　额定直流耐受电压

　　kV

　　660

　　8

　　额定操作冲击耐受电压峰值

　　kV

　　642

　　9

　　额定雷电冲击耐受电压峰值

　　kV

　　680

　　三

　　可控自恢复消能装置受控元件参数

　　1

　　持续运行电压(直流)

　　kV

　　77

　　2