高压交流断路器

ICS29.130.10

CCSK43

中华人民共和国国家标准

GB/T1984—XXXX

代替GB/T1984-2014

`

高压交流断路器

High-voltagealternating-currentcircuit-breakers

(IEC62271-100:2021,High-voltageswitchgearandcontrolgear-Part100:

Alternating-currentcircuit-breakers,MOD)

（征求意见稿）

（本草案完成时间：2022年11月）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/T1984—XXXX

目次

前言...............................................................................VIII

1范围..............................................................................10

2规范性引用文件....................................................................10

3术语和定义........................................................................11

4正常和特殊使用条件................................................................33

5额定值............................................................................33

概述..........................................................................33

额定电压(Ur)...................................................................34

额定绝缘水平（Ud、Up、和Us）...................................................34

额定频率（fr）.................................................................34

额定连续电流(Ir)...............................................................34

额定短时耐受电流（Ik）.........................................................34

额定峰值耐受电流（Ip）.........................................................34

额定短路持续时间（tk）.........................................................34

辅助和控制回路的额定供电电压（Ua）.............................................34

辅助和控制回路供电电压的额定频率.............................................34

可控压力系统用压缩气源的额定压力.............................................34

绝缘和/或开合用的额定充入压力/水平...........................................34

额定短路开断电流（Isc）......................................................34

额定首开极系数（kpp）........................................................36

额定短路关合电流............................................................37

额定操作顺序................................................................37

额定失步关合和开断电流......................................................37

额定容性电流................................................................37

6设计与结构........................................................................39

对断路器中液体的要求..........................................................39

对断路器中气体的要求..........................................................39

断路器的接地..................................................................39

辅助和控制设备及回路..........................................................39

动力操作......................................................................39

储能操作......................................................................40

不依赖于非扣锁的操作（不依赖人力或动力的操作）................................40

人力操作的驱动器..............................................................40

脱扣器的操作..................................................................40

压力/液位指示................................................................41

铭牌.........................................................................41

联锁装置.....................................................................42

I

GB/T1984—XXXX

位置指示......................................................................43

外壳的防护等级................................................................43

户外绝缘子的爬电距离..........................................................43

气体和真空的密封..............................................................43

液体的密封....................................................................43

火灾（易燃性）................................................................43

电磁兼容性（EMC）.............................................................43

X射线发射....................................................................43

腐蚀..........................................................................43

绝缘和/或开合、操作用的充入压力/水平..........................................43

单合和单分操作时的极间同期性要求.............................................43

操作的一般要求...............................................................44

操作用流体的压力极限.........................................................44

排逸孔.......................................................................44

时间参量.....................................................................44

机械负载.....................................................................45

断路器的分类.................................................................45

7型式试验...........................................................................47

总则...........................................................................47

绝缘试验.......................................................................49

无线电干扰电压试验(RIV)........................................................52

回路电阻的测量.................................................................52

连续电流试验...................................................................53

短时耐受电流和峰值耐受电流试验.................................................54

防护等级验证...................................................................54

密封试验.......................................................................54

电磁兼容性试验（EMC）..........................................................54

辅助和控制回路的附加试验......................................................54

真空灭弧室的X射线试验........................................................55

机械和环境试验...............................................................55

关合和开断试验的各项规定.....................................................64

关合和开断试验的基本考虑.....................................................79

燃弧时间的说明...............................................................84

短路试验参数................................................................101

短路试验程序................................................................114

端子故障试验................................................................115

附加的短路试验..............................................................118

近区故障试验................................................................121

失步关合和开断试验..........................................................131

容性电流试验................................................................132

额定电压40.5kV及以下E2级断路器关合和开断试验的要求........................144

噪声水平试验................................................................145

8出厂试验..........................................................................145

概述..........................................................................145

II

GB/T1984—XXXX

主回路的绝缘试验.............................................................146

辅助和控制回路的试验.........................................................147

主回路电阻的测量.............................................................147

密封试验.....................................................................147

设计检查和外观检查...........................................................147

机械操作试验...............................................................147

9断路器的选用导则.................................................................149

概述.......................................................................149

运行条件下额定值的选择.....................................................150

故障条件下额定值的选择.....................................................151

电寿命的选择...............................................................154

容性负载开合的选择.........................................................154

10与询问单、标书和订单一起提供的资料..............................................154

概述........................................................................154

与询问单和订单一起提供的资料................................................154

与标书一起提供的资料........................................................155

11运输、储存、安装、运行和维护规则................................................157

概数........................................................................157

运输、储存和安装时的条件....................................................157

安装........................................................................157

运行........................................................................162

维护........................................................................162

电阻器和电容器............................................................162

12安全............................................................................162

13产品对环境的影响................................................................163

附录A（规范性）型式试验中试验参量的容差...........................................164

附录B（规范性）型式试验的记录及表格...............................................173

B.1应记录的资料及结果...........................................................173

B.2型式试验报告包括的内容.......................................................173

附录C（规范性）机械特性的使用和相关要求...........................................176

附录D（规范性）落地罐式断路器关合和开断试验程序的要求.............................177

D.1概述.........................................................................177

D.2试验用关合和开断单元的降低数.................................................177

D.3单极在一个外壳内的试验.......................................................177

D.4三极在一个外壳内的试验.......................................................180

附录E（规范性）带有分闸电阻器的断路器的要求.......................................182

E.1概述.........................................................................182

E.2开合性能验证.................................................................182

E.3电阻器的接入时间.............................................................192

E.4电流承载性能.................................................................193

E.5绝缘性能.....................................................................193

III

GB/T1984—XXXX

E.6机械性能......................................................................193

E.7分闸电阻器技术规范的要求......................................................193

E.8恢复电压波形的例子............................................................193

附录F（规范性）预期TRV的确定方法.................................................197

F.1概述..........................................................................197

F.2画包络线......................................................................197

F.3参数的确定....................................................................198

附录G（规范性）确定预期TRV波形的方法.............................................201

G.1概述..........................................................................201

G.2推荐方法简述..................................................................202

G.3推荐方法的细节................................................................202

G.4各种方法的比较................................................................212

附录H（资料性）断路器开断变压器限制故障的要求......................................214

H.1概述..........................................................................214

H.2额定电压小于126kV的断路器....................................................215

H.3额定电压大于等于126kV，小于等于800kV的断路器................................216

H.4额定电压大于800kV的断路器...................................................216

附录I（规范性）根据额定特性对近区故障的瞬态恢复电压的计算..........................218

I.1基本方法......................................................................218

I.2线路侧瞬态电压................................................................220

I.3电源侧瞬态电压................................................................221

I.4计算示例......................................................................224

附录J（规范性）存在单相或两相接地故障时容性电流开断的验证..........................228

J.1概述..........................................................................228

J.2试验电压......................................................................228

J.3试验电流......................................................................228

J.4试验方式......................................................................228

J.5通过试验的判据................................................................228

参考文献.............................................................................230

图1三相短路关合-开断循环的典型波形图................................................22

图2不带分合闸电阻的断路器的分闸和合闸操作...........................................23

图3不带分合闸电阻的断路器的合-分循环...............................................24

图4不带分合闸电阻的断路器的重合闸（自动重合闸）.....................................24

图5带分合闸电阻的断路器的分闸和合闸操作.............................................25

图6带分合闸电阻的断路器的合-分循环.................................................26

图7带分合闸电阻的断路器的重合闸（自动重合闸）.......................................27

图8短路关合和开断电流以及直流分量百分数的确定.......................................35

图9对于不同直流时间常数，直流分量的百分数与从短路起始时刻开始的时间间隔的关系曲线...36

图10风速测量示例...................................................................60

图11低温试验试验顺序...............................................................61

图12高温试验试验顺序...............................................................63

图13湿度试验.......................................................................64

IV

GB/T1984—XXXX

图14参考机械行程特性曲线示例（理想曲线）...........................................67

图15图14中的参考机械行程特性曲线及其以参考曲线为中心的包络线（＋5%，－5%）........68

图16图14中的参考机械行程特性曲线及其以参考曲线为基准完全上移的包络线（＋10%，0%）.68

图17图14中的参考机械行程特性曲线及其以参考曲线为基准完全下移的包络线（0%，－10%）.69

图18具有多于一个独立关合和开断单元的断路器的单元试验的等效试验装置.................70

图19单相短路试验的试验回路的接地，kpp=1.5...........................................71

图20单相短路试验的试验回路的接地，kpp=1.3...........................................72

图21单相失步试验的试验回路.........................................................72

图22利用两个相差120°的电压进行失步试验的试验回路...................................73

图23断路器一端接地时失步试验的试验回路（征得制造厂的同意）.........................73

图24满足型式试验条件的、用四参数包络线表示的试验中的预期TRV示例：具有四参数参考线的规

定的TRV的情况.......................................................................74

图25满足型式试验条件的、用两参数包络线表示的试验中的预期TRV示例：具有两参数参考线的规

定的TRV的情况.......................................................................75

图26两部试验中预期的TRV波形以及它们组合的包络线的例子.............................76

图27kpp=1.5，三相短路试验的试验回路的接地...........................................81

图28kpp=1.3，三相短路试验的试验回路的接地...........................................81

图29工频恢复电压的确定.............................................................83

图30试验方式T100a三相试验燃弧时间的说明中时间参数的图例...........................86

图31kpp=1.5，三相试验时三次有效对称开断操作的图例...................................87

图32kpp=1.3或1.2，三相试验时三次有效对称开断操作的图例.............................88

图33kpp=1.5，三相试验时三次有效非对称开断操作的图例.................................91

图34kpp=1.3或1.2，三相试验时三次有效非对称开断操作的图例...........................92

图35kpp=1.5，单相试验代替三相条件时三次有效对称开断操作的图例.......................95

图36kpp=1.3或1.2，单相试验代替三相条件时三次有效对称开断操作的图例.................96

图37kpp=1.5，单相试验代替三相条件时三次有效非对称开断操作的图例.....................98

图38kpp=1.3或1.2，单相试验代替三相条件时三次有效非对称开断操作的图例...............99

图39对于kpp为1.2的系统，燃弧窗口和决定各极TRV的电压系数的图形表示............101

kp

图40对于kpp为1.3的系统，燃弧窗口和决定各极TRV的电压系数Kp的图形表示.............101

图41对于kpp为1.5的系统，燃弧窗口和决定各极TRV的电压系数Kp的图形表示.............101

图42用四参数参考线和时延线对规定的TRV的表示......................................104

图43用两参数参考线和时延线对规定的TRV的表示......................................104

图44具有ITRV的端子故障的基本回路.................................................105

图45ITRV与TRV关系的表示.........................................................105

图46具有时延的线路瞬态电压呈非线性上升率的示例....................................112

图47附加的单相试验的必要性和试验要求..............................................120

图48符合7.109.3的近区故障试验的基本回路布置和a）类预期TRV回路：电源侧和线路侧均有时

延..................................................................................123

图49符合7.109.3的近区故障试验的基本回路布置和b1）类预期TRV回路：电源侧有ITRV和线路

侧有时延............................................................................124

图50符合7.109.3的近区故障试验的基本回路布置和b2）类预期TRV回路：电源侧有时延和线路侧

无时延..............................................................................125

图51有时延的线路侧瞬态恢复电压的说明..............................................126

图52选择近区故障试验回路的流程图..................................................127

图53通过提高线路侧电压的幅值补偿电源侧时延的缺陷..................................129

V

GB/T1984—XXXX

图54容性电流开断试验的恢复电压....................................................141

图55线路和电缆充电电流试验的重新分级程序...........................................143

图56电容器组电流开合试验的重新分级程序两个图.......................................144

图D.1表D.1、表D.2和表D.3中考虑的试验布置........................................179

图E.1由带分闸电阻器的断路器开断的典型系统结构......................................182

图E.2试验方式T60和T100的试验回路................................................183

图E.3试验方式T10、T30和OP2的试验回路.............................................184

图E.4Ur=1100kV、Isc=50kA、fr=50Hz，试验方式100s(b)，欠阻尼的TRV的示例...........187

图E.5Ur=1100kV、Isc=50kA、fr=50Hz，试验方式10，过阻尼的TRV的示例................187

图E.6近区故障试验方式L90的试验回路示例.............................................188

图E.7基于Ur=1100kV、Isc=50kA、fr=50Hz，近区故障试验方式L90真实线路模拟的示例.....189

图E.8带分闸电阻器的断路器容性电流开断的典型恢复电压波形............................191

图E.9带有分闸电阻器的断路器的电阻器开关上的T10（基于Ur=1100kV、Isc=50kA、fr=50Hz）的

典型恢复电压波形.....................................................................191

图E.10大短路电流开断操作的TRV波形................................................194

图E.11大短路电流开断操作情况下的电流...............................................194

图E.12小短路电流开断操作的TRV波形................................................195

图E.13小短路电流开断操作情况的电流................................................195

图E.14线路充电电流开断操作的电压波形...............................................196

图E.15线路充电电流开断操作的电流波形...............................................196

图F.1用四参数表示回路的预期TRV—F.2c)1)的情况...................................198

图F.2用四参数表示回路的预期TRV—F.2c)2)的情况..................................199

图F.3用四参数表示回路的预期TRV—F.2c)3)ⅰ)的情况.................................199

图F.4用两参数表示回路的预期TRV—F.2c)3)ⅱ)的情况................................200

图G.1抑制对TRV峰值的影响........................................................201

图G.2存在电弧电压时的开断........................................................203

图G.3理想开断时的TRV.............................................................203

图G.4电流零点显著提前时的开断....................................................203

图G.5试验中出现的和系统预期的电流值与TRV间的关系.................................204

图G.6有弧后电流时的开断..........................................................205

图G.7工频电流注入装置的原理图....................................................206

图G.8工频电流注入装置的操作顺序..................................................207

图G.9电容注入装置的原理图........................................................208

图G.10电容注入装置的操作顺序.....................................................209

图H.1变压器限制的故障的第一个事例（也称为变压器馈电故障）.........................214

图H.2变压器限制的故障的第二个事例（也称为变压器二次侧故障）.......................215

图I.1线路侧和电源侧TRV参数的典型图示—线路侧和电源侧均有时延.....................220

图I.2近区故障L90、L75和L60电源侧TRV的实际曲线..................................222

图I.3线路侧和电源侧TRV参数的典型图示—线路侧和电源侧均有时延，电源侧有ITRV......224

表1额定容性电流的优选值............................................................38

表2铭牌信息........................................................................41

表3用于静态端子负载的静态水平和垂直力示例...........................................45

表4机械操作次数....................................................................46

表5型式试验........................................................................47

VI

GB/T1984—XXXX

表6无效试验........................................................................49

表7对落地罐式断路器作为状态检查的电压试验的试验要求................................51

表8操作顺序的次数..................................................................58

表9ITRV的标准值——额定电压126kV及以上..........................................84

表10与短路试验方式T100a相关的三相试验和单相试验替代三相条件中电流最后半波的参数（运行

频率为50Hz）........................................................................89

表11单相试验替代三相试验的预期TRV参数（验证kpp=1.3的第二开断极的开断）............93

表12单相试验替代三相试验的预期TRV参数（验证kpp=1.3的第三开断极的开断）............93

表13第二和第三开断极TRV值的标准乘数..............................................100

表14对称电流试验时的燃弧窗口......................................................100

表15kpp=1.5,S1级断路器的预期TRV值................................................106

表16kpp=1.5,S2级断路器的预期TRV值................................................107

表17kpp=1.3或1.2压126kV及以上的断路器的预期TRV值..............................109

表18kpp=1.5,额定电压126kV的断路器的预期TRV值....................................110

表19kpp=2.5,S1级断路器失步试验的预期TRV值........................................113

表20kpp=2.5,S2级断路器失步试验的预期TRV值........................................113

表21kpp=2.5,额定电压126kV断路器失步试验的预期TRV值..............................113

表22kpp=2.0,额定电压126kV及以上的断路器失步试验的预期TRV值......................114

表23单相接地故障和异相接地故障试验的预期TRV参数..................................120

表24近区故障线路特性的标准值......................................................122

表25近区故障电源侧回路预期TRV的标准值............................................130

表26验证失步额定值的试验方式......................................................132

表27u1，t1，uc和t2的规定值.........................................................134

表28试验方式的共用要求............................................................136

表29用于自动重合闸和快速自动重合闸方式的E2级断路器电寿命试验的操作顺序...........145

表30主回路绝缘试验电压的施加......................................................146

表31局部放电试验电压..............................................................147

表32宜提供的断路器特性............................................................154

表33额定值和特性..................................................................156

表A.1型式试验时试验参量的容差.....................................................165

表D.1运行条件下三相容性电流开断：电源侧电压、负载侧电压和恢复电压.................178

表D.2对于试验室单相试验，根据7.111.7的容性电流开断试验电源侧、负载侧电压值和恢复电压

....................................................................................179

表D.3实际运行条件（最大标准电压值）下容性电流开断.................................181

表E.1端子故障和失步TRV的计算结果.................................................185

表E.2试验方式L90的TRV计算的结果..................................................189

表E.3试验方式T10，TRV计算的结果..................................................192

表G.1确定预期TRV的各种方法.......................................................212

表H.1T30预期TRV标准值，与连有小电容的变压器相连的断路器，中性点非有效接地系统中额定电

压大于等于3.6kV，小于126kV.......................................................216

表H.2预期TRV标准值，额定电压800kV以上与连有小电容的变压器相连的断路器..........217

VII

GB/T1984—XXXX

9

GB/T1984—XXXX

高压交流断路器

1范围

本文件规定了高压交流断路器的术语和定义、使用条件、额定值、设计与结构、型式试验和出厂试

验等要求。

本文件适用于设计安装在户内或户外且运行在电压3kV及以上、频率50Hz的电力系统中的三极高

压交流断路器。

本文件也适用于断路器的操动机构及其辅助设备。

本文件仅包括关合和开断试验的直接试验方法。关于关合和开断试验的合成试验方法见GB/T4473。

注：直接试验方法是指在关合和开断试验期间使用单一电源来提供电压和电流。

断路器的感性负载开合包含在GB/T29489中。

本文件不适用于：

——依靠人力操动合闸机构的断路器；

——用于电力牵引设备的移动电源的断路器，这类断路器包含在IEC60077（所有部分）中；

——安装在发电机和升压变压器之间的发电机断路器，这类断路器包含在GB/T14824中；

——带脱扣装置且在试验时无法使该装置失效的自脱扣断路器，这类自动重合器包含在GB/T

25284中；

——未在本文件中描述的、验证在异常条件下性能的试验应根据制造厂和用户之间的协议实施。

这些异常条件如由于长输电线路或电缆上的负荷突然丧失可能导致的电压高于断路器额定电

压的情况。

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/T311.2绝缘配合第2部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则（eqvIEC60071-2）

GB/T1985-20XX高压交流隔离开关和接地开关（IEC62271-102：2018，MOD）

GB/T2900.20-2016电工术语高压开关设备和控制设备（IEC60050-441:1984，MOD）

GB/T2900.57-2008电工术语发电、输电及配电运行（IEC60050-604：1987，MOD）

GB/T3906-20203.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备（IEC62271-200:2011，MOD）