關(guān)于直流電源系統(tǒng)級(jí)差配合

1、關(guān)于蓄電池直流電源系統(tǒng)短路電流計(jì)算關(guān)于蓄電池直流電源系統(tǒng)短路電流計(jì)算及自動(dòng)空氣斷路器的選擇及自動(dòng)空氣斷路器的選擇 在設(shè)備改造時(shí)，注重了一次設(shè)備和二次保護(hù)裝置的更新改造、而忽視了直流電源系統(tǒng)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的更新改造，尤其是直流供電網(wǎng)絡(luò)的更新改造；目前運(yùn)行中直流電源系統(tǒng)采用的保護(hù)電器是多型號(hào)、多廠家、多組合的被動(dòng)局面，這給直流電源系統(tǒng)的保護(hù)級(jí)差配合帶來(lái)了一定的難度。一旦級(jí)差配合不滿(mǎn)足要求、失去動(dòng)作選擇性，其后果比較嚴(yán)重。二、造成直流系統(tǒng)級(jí)差不配合的主要原因二、造成直流系統(tǒng)級(jí)差不配合的主要原因和解決的措施：和解決的措施：一）、級(jí)差配合問(wèn)題的主要原因及主要原因及復(fù)雜性 1、接線復(fù)雜。原則上應(yīng)該簡(jiǎn)化接線即蓄

2、電池接單母線運(yùn)行輻射供電。但是目前的控制合閘母線環(huán)行供電；硅降壓，閃光母線不變的情況下，強(qiáng)制將熔斷器改為直流斷路器級(jí)差配合是十分復(fù)雜的，短路電流無(wú)法計(jì)算，控母合母饋線合用斷路器，控母閃光合用斷路器無(wú)法整定瞬動(dòng)脫扣器等一系列問(wèn)題沒(méi)有很好解決。 2、交流或交直流兩用斷路器應(yīng)用在直流電源中，其降容能力，臨界分?jǐn)嗄芰?，沒(méi)有產(chǎn)品數(shù)據(jù)，試驗(yàn)證明交流斷路器的分?jǐn)嗄芰H為直流斷路器的分?jǐn)嗄芰Φ?/51/8，額定電流分?jǐn)嘀绷麟娏骰」庖馃龎挠|頭現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，全分?jǐn)鄷r(shí)間的不確定性，也是級(jí)差配合中成為難題。級(jí)差配合問(wèn)題的主要原因及主要原因及復(fù)雜性 3、熔斷器保護(hù)由于特性的不穩(wěn)定性，受溫度和濕度影響較大，而且和接觸松

3、緊及熔片是否經(jīng)受過(guò)大電流沖擊損傷有關(guān)，有經(jīng)驗(yàn)的單位在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程明確規(guī)定定期檢查或更換、短路發(fā)生后必須更換合格產(chǎn)品。一是隨著變電站無(wú)人值班的發(fā)展，熔斷器因自身結(jié)構(gòu)的限制熔斷后不能報(bào)警，不滿(mǎn)足運(yùn)行要求；二是目前保護(hù)成套廠已不再采用熔斷器均為直流斷路器。建議運(yùn)行單位積極創(chuàng)造條件進(jìn)行改造。 4、熔斷器和直流斷路器混裝且品牌不成系列，安秒特性的不完善也給級(jí)差配合帶來(lái)困難。 5、直流電源負(fù)荷側(cè)的成套繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置保護(hù)電器是由成套廠選用，往往是從供電可靠性出發(fā)，而不按滿(mǎn)足最大負(fù)荷電流的選擇原則，選用了較大額定電流的保護(hù)電器，并且有多路供電的要求。這給直流電源饋線保護(hù)電器的選擇和級(jí)差配合出了難題。級(jí)差配

4、合問(wèn)題的主要原因及主要原因及復(fù)雜性 6、短路電流計(jì)算和實(shí)測(cè)的復(fù)雜性，蓄電池內(nèi)阻是動(dòng)態(tài)的，計(jì)算中無(wú)法取得準(zhǔn)確值，回路電阻值包括斷路器內(nèi)阻以及限流性能 （斷路器分?jǐn)鄷r(shí)的電弧限流，熔斷器承受沖擊電流使熔片改變特性的限流等）都給短路電流計(jì)算帶來(lái)困難，因此脫扣器的整定和靈敏度檢驗(yàn)也十分困難。 7、不同保護(hù)電器有不同的保護(hù)特性和離散特性，例如直流斷路器瞬動(dòng)脫扣電流按制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：直流微型斷路器為715In，塑殼斷路器為812In，短路電流大小也對(duì)斷路器的全分?jǐn)鄷r(shí)間有一定分散性。 直流電源設(shè)備投運(yùn)前的安裝調(diào)試中，也不進(jìn)行任何保護(hù)級(jí)差配合的調(diào)試工作。二）、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 1、DL/T 56442004電力工程

5、直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 6.1 保護(hù)規(guī)定采用直流斷路器或熔斷器 1.熔斷器在上而直流斷路器在下時(shí)，熔斷器為直流斷路器額定電流的2倍及以上。 2.直流斷路器上而熔斷器在下時(shí)，直流斷路器額定電流應(yīng)為熔斷器額定電流的4倍及以上。 7.5規(guī)定了直流斷路器選擇原則；經(jīng)受沖擊電流的安全性，級(jí)差配合，斷流能力、選擇性+靈敏度計(jì)算見(jiàn)附錄E。 7.6規(guī)定了熔斷器選擇原則； 隔離電器、報(bào)警觸點(diǎn)、斷流能力、級(jí)差配合 2、DL/T 459-2000電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術(shù)條件 5.3.2.4直流斷路器、熔斷器應(yīng)具有安一秒特性曲線，上下級(jí)應(yīng)大于2級(jí)的配合級(jí)差。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 5.3嚴(yán)禁使用交流斷路器，交直流斷路器應(yīng)滿(mǎn)足

6、開(kāi)斷直流回路短路電流和動(dòng)作選擇性要求。 3、DL/T 724-2000電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)規(guī)程 5.3.9C）按圖驗(yàn)收 按圖更換 4、國(guó)電發(fā)2000589號(hào)防止電力生產(chǎn)重大事故的25項(xiàng)重點(diǎn)要求 20防止樞紐變電所全停電事故；要求2組蓄電池，3臺(tái)充電裝置 直流母流分段運(yùn)行，每段母線應(yīng)分別蓄電池供電，母線設(shè)聯(lián)絡(luò)斷路器，正常運(yùn)行處于斷開(kāi)位置。 直流熔斷器應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級(jí)配置，加強(qiáng)直流熔斷器的管理，對(duì)直流熔斷器應(yīng)采用合格的產(chǎn)品，防止因直流熔斷器在正常熔斷而擴(kuò)大事故。 23防止全廠停電事故； 要求加強(qiáng)蓄電池和直流系統(tǒng)（含逆變電源）的維修。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 5、國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反

7、事故措施：國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施： 13.2.2、加強(qiáng)直流系統(tǒng)熔斷器的管理，防止越級(jí)熔斷：、加強(qiáng)直流系統(tǒng)熔斷器的管理，防止越級(jí)熔斷： 13.2.2.1、各級(jí)熔斷器的定值整定應(yīng)保證級(jí)差的合理配合。上、下級(jí)熔體之間（同一系列產(chǎn)品）額定電流值，應(yīng)保證24級(jí)級(jí)差，電源端選擇上限，網(wǎng)絡(luò)末端選擇下限。 13.2.2.2、為防止事故情況下蓄電池組總?cè)蹟嗥鳠o(wú)選擇性熔斷，該熔斷器與分熔斷器之間，應(yīng)保證34級(jí)級(jí)差。 13.2.3、加強(qiáng)直流系統(tǒng)用直流斷路器的管理：、加強(qiáng)直流系統(tǒng)用直流斷路器的管理： 13.2.3.1、新、擴(kuò)建或改造的變電站直流系統(tǒng)用斷路器應(yīng)采用具有自動(dòng)脫扣功能的直流斷路器，不應(yīng)用普通交

8、流斷路器替代。在用直流系統(tǒng)用斷路器如采用普通交流開(kāi)關(guān)的，應(yīng)及時(shí)更換具有自動(dòng)脫扣功能的直流斷路器。 13.2.3.2、當(dāng)直流斷路器與熔斷器配合時(shí)，應(yīng)考慮動(dòng)作特性的不同，對(duì)級(jí)差做適當(dāng)調(diào)整，直流斷路器下一級(jí)不應(yīng)再接熔斷器。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 6、國(guó)家電網(wǎng)公司直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范、國(guó)家電網(wǎng)公司直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范 直流電源系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)直流電源系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： 5.3.2.2 直流回路中嚴(yán)禁使用交流空氣斷路器；當(dāng)使用交直流兩用空氣斷路器時(shí)，其性能必須滿(mǎn)足開(kāi)斷直流回路短路電流和動(dòng)作選擇性的要求。 5.3.2.5直流空氣斷路器、熔斷器應(yīng)具有安秒特性曲線，上下級(jí)應(yīng)大于2級(jí)的配合級(jí)差，并動(dòng)作選擇性的要求。 5.3.2

9、.6 直流電源系統(tǒng)中應(yīng)防止同一條支路中熔斷器與空氣斷路器混用，尤其不應(yīng)在空氣斷路器的下級(jí)使用熔斷器。防止在回路故障時(shí)失去動(dòng)作選擇性。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 直流電源運(yùn)行規(guī)范直流電源運(yùn)行規(guī)范 第十二條第十二條 運(yùn)行管理運(yùn)行管理 （8）直流熔斷器和華僑斷路器應(yīng)采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，其熔斷體或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級(jí)配置和整定，并定期極性核對(duì)，防止因其不正確動(dòng)作而擴(kuò)大事故。 （9）直流電源系統(tǒng)同一條支路中熔斷器與空氣斷路器不應(yīng)混用，尤其不應(yīng)在空氣斷路器的下級(jí)使用熔斷器。防止在回路故障時(shí)失去動(dòng)作選擇性。嚴(yán)禁支路回路使用交流空氣斷路器。 直流電源系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督直流電源系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督 第二十七條第二十七條應(yīng)加強(qiáng)直流系統(tǒng)熔斷

10、器的管理，熔斷器應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級(jí)配置。一個(gè)廠、站的直流熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器，原則上應(yīng)選用同一廠家系列產(chǎn)品。自動(dòng)空氣斷路器使用前應(yīng)進(jìn)行特性和動(dòng)作電流抽查。同一條支路上直流熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器不應(yīng)混合使用，尤其不能在自動(dòng)空氣斷路器之后（下級(jí)）再使用熔斷器。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 直流電源系統(tǒng)各級(jí)熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器的選擇必須保證級(jí)差配合合理，防止越級(jí)跳閘。 不同廠家的產(chǎn)品混用，由于動(dòng)作特性的分散性，有可能失去動(dòng)作選擇性。所以，一個(gè)廠、站的直流熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器，原則上應(yīng)選用同一廠家系列產(chǎn)品。 空氣斷路器與熔斷器混合保護(hù)的級(jí)差配合比較困難，由于無(wú)時(shí)限的空氣斷路器的脫扣速度基本不隨電流的大小變化，而

11、熔斷器的動(dòng)作具有反時(shí)限特性。無(wú)論空氣斷路器安裝在熔斷器之前或之后，總在某些短路電流值范圍內(nèi)會(huì)失去動(dòng)作選擇性。因此，應(yīng)盡量避免這種組合保護(hù)方式。尤其不能在自動(dòng)空氣斷路器之后（下級(jí)）再使用熔斷器，這樣，級(jí)差配合更加困難。預(yù)防預(yù)防直流電源系統(tǒng)事故措施直流電源系統(tǒng)事故措施 第十一條第十一條 直流系統(tǒng)熔斷器應(yīng)分級(jí)配置，上下級(jí)熔體應(yīng)滿(mǎn)足選擇性配合要求。一個(gè)站的直流熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器，原則上應(yīng)選用同一制造廠系列產(chǎn)品。使用前宜進(jìn)行安秒特性和動(dòng)作電流抽檢，同一條支路上的空氣開(kāi)關(guān)和熔斷器不宜混合使用。 直流回路中采用空氣自動(dòng)空氣斷路器時(shí)，必須選用合格的直流空氣斷路器，嚴(yán)禁采用交流空氣斷路器。對(duì)已經(jīng)采用的，必須

12、安排更換。規(guī)程要求原因（一）規(guī)程要求原因（一）1）、嚴(yán)禁在直流電源系統(tǒng)中采用交流或交直流兩用斷路器，是因?yàn)槠浞謹(jǐn)嗄芰蜏缁∧芰Χ疾荒軡M(mǎn)足直流的要求，試驗(yàn)和運(yùn)行實(shí)踐都證明了交流斷路器的分?jǐn)嗄芰H為直流斷路器的分?jǐn)嗄芰Φ?/51/8，額定電流分?jǐn)鄷r(shí)、直流電弧引起燒壞觸頭現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，全分?jǐn)鄷r(shí)間的不確定性，也是級(jí)差配合中的難題。 2）、熔斷器保護(hù)特性由于不穩(wěn)定、熔斷時(shí)間分散性大，溫度和濕度對(duì)其影響較大，而且和接觸松緊及熔片是否經(jīng)受過(guò)大電流沖擊有無(wú)損傷等因素有密切關(guān)系，尤其是在大電流沖擊后特性會(huì)發(fā)生變化；所以很多基層運(yùn)行單位都作出這樣規(guī)定：熔斷器在經(jīng)受大電流沖擊后必須進(jìn)行檢查或更換及運(yùn)行中應(yīng)定期進(jìn)行檢

13、查或更換制度。另外隨著變電站無(wú)人值班的發(fā)展，熔斷器因自身結(jié)構(gòu)的限制熔斷后不能報(bào)警，不滿(mǎn)足運(yùn)行要求；二是目前保護(hù)成套廠已不再采用熔斷器均為直流斷路器。建議運(yùn)行單位積極創(chuàng)造條件進(jìn)行改造。規(guī)程要求原因（二）規(guī)程要求原因（二） 3）、熔斷器和直流斷路器混合使用不成系列，安秒特性的不完善也給級(jí)差配合帶來(lái)難題，不宜采用。防止混裝尤其不應(yīng)在空氣斷路器的下級(jí)使用熔斷器，上述標(biāo)準(zhǔn)的理解和執(zhí)行尚有不完善和困難之處。 4）、斷路器和斷路器組合使用時(shí)，由于不同系列的斷路器其過(guò)載反時(shí)限特性和短路瞬時(shí)脫扣特性不同，級(jí)差配合和選擇性應(yīng)很難滿(mǎn)足要求。IEC60898、GB10963.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定脫扣特性為：B型47倍額定電流、

14、C型715額定電流，不同廠家生產(chǎn)的斷路器選用的短路瞬時(shí)脫扣標(biāo)準(zhǔn)不同，組合在一起就有很大的差異，往往很難匹配、不能滿(mǎn)足動(dòng)作選擇性的要求，原則上應(yīng)選用同一制造廠家的系列產(chǎn)品。 5）、所以在直流技術(shù)監(jiān)督的規(guī)定中明確指出：無(wú)論采用何種保護(hù)電器，原則上應(yīng)選用同一制造廠家的系列產(chǎn)品，因?yàn)椴煌瑥S家的產(chǎn)品混用，由于動(dòng)作特性的分散性，有可能失去動(dòng)作選擇性。所以，一個(gè)廠、站的斷路器或熔斷器原則上應(yīng)選用同一廠家系列產(chǎn)品；使用前應(yīng)進(jìn)行安秒特性和動(dòng)作電流的抽檢工作。規(guī)程要求原因（三）規(guī)程要求原因（三） 6）級(jí)差配合事故不斷出現(xiàn)，直流電源已經(jīng)影響了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，不應(yīng)只從標(biāo)準(zhǔn)中找解決方法，而應(yīng)該根據(jù)具體情況做些工作，

15、地區(qū)級(jí)的級(jí)差配合研究以及數(shù)個(gè)發(fā)電廠進(jìn)行設(shè)備改造工程也使用一些試驗(yàn)研究（如直接短路）方案。但研究成果尚沒(méi)有納入上述標(biāo)準(zhǔn)之中。認(rèn)識(shí)問(wèn)題（一）1、蓄電池直流電源應(yīng)該是在蓄電池壽命期中長(zhǎng)期浮充運(yùn)行的可靠設(shè)備，長(zhǎng)期開(kāi)路或不用倒是有問(wèn)題的。不存在一組運(yùn)行一組備用的概念。僅考慮蓄電進(jìn)行核對(duì)性放電時(shí)的解決辦法（例如配合主設(shè)備檢修，50%容量放電減少停用時(shí)間，臨時(shí)用一組蓄電池替代供電等）。2、設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定發(fā)電廠總?cè)萘繛?00mw上和重要的110kv變電所，宜裝或可裝2組蓄電池，這種特定的電力工程也不解釋為一組運(yùn)行一組備用的概念。3、蓄電池直流電源系統(tǒng)接線，元件選擇的原則是滿(mǎn)足交流事故全停電的1h（2h）內(nèi)直流負(fù)

16、荷的需要，不能越級(jí)停直流電源，供電必需可靠，更不能有任何直流電源停電現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)問(wèn)題（二）4、設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定的允許2組蓄電池短時(shí)并聯(lián)，是指切換過(guò)程中的短時(shí)并聯(lián)是有條件的。同時(shí)規(guī)定了不允許任何支路饋線形成的并聯(lián)。理解為可能出現(xiàn)的誤操作和避免不可控制的環(huán)流。5、根據(jù)有關(guān)規(guī)定：雙重化的要求是除了繼電保護(hù)和高壓斷路器跳閘線圈外，蓄電池直流電源也應(yīng)該是雙重化配置。但供電電纜可由直流接地檢測(cè)和短路保護(hù)檢出故障，不需雙重化。因此簡(jiǎn)化接線，輻射供電是正確設(shè)計(jì)。 總之，蓄電池直流電源應(yīng)該長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，不設(shè)備用。所有參數(shù)均按交流事故停電1h（2h）時(shí)間內(nèi)直流負(fù)荷的需要選擇，保證可靠供電。2組蓄電池的短時(shí)并聯(lián)只能在直流

17、母線進(jìn)行。雙重化配置應(yīng)包括蓄電池直流電源，但不包括饋線電纜。簡(jiǎn)化接線輻射供電。級(jí)差配合的解決辦法（一）1、簡(jiǎn)化直流電源接線，從蓄電池到負(fù)荷23級(jí)最好，最多不應(yīng)超過(guò)4級(jí)，當(dāng)然取消控母合母分家，取消硅降壓，閃光獨(dú)立供電按規(guī)程取消保護(hù)，取消環(huán)形供電改輻射供電。2、新設(shè)計(jì)的工程，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行。3現(xiàn)有工程，找出共同點(diǎn)和不放心的配置方案，做些具體試驗(yàn)研究工作，重點(diǎn)解決如下問(wèn)題。蓄電池出口保護(hù)要計(jì)算短路電流，正確選擇保護(hù)電器。直流母線進(jìn)線和出線之間的級(jí)差（短路電流基本一樣）。直流電源末級(jí)與直流負(fù)荷當(dāng)出現(xiàn)直流負(fù)荷有并聯(lián)支路時(shí)需要解決。各類(lèi)保護(hù)器件內(nèi)阻和限流特性。短路電流的計(jì)算值（予期值）與實(shí)測(cè)值的關(guān)

18、系。各種保護(hù)電器的動(dòng)作特性。級(jí)差配合的解決辦法（二）4、統(tǒng)一選用全系列熔斷器，級(jí)差配合是比較方便的，但裝直流隔離電器和饋線宜裝輔助報(bào)警觸點(diǎn)的要求有一定困難。定期維護(hù)更換的工作也很難做。5、直流斷路器過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)和熔斷器一樣，級(jí)差配合容易選擇，但短路瞬動(dòng)脫扣整定的級(jí)差配合有一定困難，用短路電流校驗(yàn)靈敏度其結(jié)果可能有兩種情況。一是短路電流靈敏度高1.25而按額定電流選擇的直流斷路器有越級(jí)可能，設(shè)計(jì)規(guī)程要求提高上級(jí)直流斷路器額定電流，一些單位也有采用將上級(jí)直流斷路器拆除瞬動(dòng)脫扣器的辦法，或者要廠家提高瞬動(dòng)脫扣整定值的辦法，近來(lái)用這種辦法的人少了，主要訂貨非標(biāo)的麻煩。另一種是短路電流小，靈敏度1.2

19、5，這種情況主要是因?yàn)樾铍姵厝萘啃』蛳到y(tǒng)回路電阻大，這種情況也有要求降低瞬動(dòng)脫扣整定值的辦法或認(rèn)真根據(jù)負(fù)荷電流減小額定電流的選擇，否則瞬動(dòng)脫扣不具備保護(hù)能力。6、由于保護(hù)電器的動(dòng)作特性不同，不同系列的產(chǎn)品混合使用，有可能失去動(dòng)作選擇性，所以規(guī)定一個(gè)廠、站、的保護(hù)電器（直流斷路器或熔斷器）原則上應(yīng)選用同一廠家的系列產(chǎn)品。級(jí)差配合的解決辦法（三） 7、短路電流相近的上下級(jí)直流斷路器，其上級(jí)選用具有短路短延時(shí)特性的直流斷路器。當(dāng)短路發(fā)生在下一級(jí)的直流斷路器的負(fù)荷側(cè)時(shí)，上級(jí)斷路器工作在短延時(shí)的范圍內(nèi)，在下級(jí)斷路器將短路故障切除后，上級(jí)斷路器可以從動(dòng)作狀態(tài)自動(dòng)返回到工作狀態(tài)，避免了越越級(jí)誤動(dòng)。并不是任何

20、短路電流下均不動(dòng)作，當(dāng)短路電流太大時(shí)（大于60In或以上）還是要瞬動(dòng)的，這是直流斷路器耐受能力的需要實(shí)際上這種情況不會(huì)出現(xiàn)越級(jí)誤動(dòng)的。所謂具備三段式保護(hù)的直流斷路器即具有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)+短路短延時(shí)（10、30、60ms）+短路瞬時(shí)的保護(hù)特性。直流斷路器具有短路短延時(shí)的功能和繼電保護(hù)中的延時(shí)速斷保護(hù)有相同之處。 智能脫扣器是按邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)級(jí)差配合，目前還不具備商業(yè)化市場(chǎng)產(chǎn)品。 限流型斷路器設(shè)有權(quán)威部門(mén)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，因而應(yīng)用領(lǐng)域還不成熟。直流電源系統(tǒng)保護(hù)電器組合方式 目前運(yùn)行中的直流電源系統(tǒng)保護(hù)電器組合方式大致有四種：熔斷器+熔斷器、熔斷器+斷路器、斷路器+熔斷器、斷路器+斷路器，我們前面已經(jīng)對(duì)斷路器+

21、斷路器和熔斷器+熔斷器兩種組合方式進(jìn)行了分析對(duì)比；對(duì)熔斷器+斷路器和斷路器+熔斷器的兩種組合方式，我們做個(gè)分析對(duì)比： 保護(hù)電器位置保護(hù)電器短路故障發(fā)生短路故障發(fā)生類(lèi)型額定電流短路電流動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作結(jié)果短路電流動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作結(jié)果末斷（下級(jí)）斷路器66*10606ms動(dòng)作 正確1506ms動(dòng)作 正確上級(jí)熔斷器15602.5s未動(dòng) 正確1500.2 s未動(dòng) 正確末斷（下級(jí)）熔斷器6602.5s動(dòng)作 正確25080 ms 未動(dòng) 不正確上級(jí)斷路器2525*102506ms未動(dòng) 正確2506ms動(dòng)作 越級(jí)因?yàn)樗鼈兘M合在一起，不成一個(gè)系列，一個(gè)是反時(shí)限動(dòng)作原理、一個(gè)是定時(shí)限動(dòng)作原理；但總體上熔斷器與斷路器組合后

22、有以下幾個(gè)特征：直流電源系統(tǒng)保護(hù)電器組合方式 1、回路故障電流在斷路器額定電流10In以下的過(guò)載情況時(shí)，熔斷器熔斷時(shí)間與斷路器動(dòng)作時(shí)間均處于過(guò)載保護(hù)范圍，由其動(dòng)作曲線決定，不同的熔斷器與不同的斷路器組合其動(dòng)作結(jié)果是不一致的，同樣會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)越級(jí)現(xiàn)象。 2、回路短路電流在斷路器額定電流10In以上的短路電流情況時(shí)，斷路器斷路器動(dòng)作時(shí)間比熔斷器比熔斷器熔斷時(shí)間快?？?。如果熔斷器在下級(jí)、斷路器在上級(jí)就會(huì)先動(dòng)作，就出現(xiàn)了誤動(dòng)。 3、無(wú)論空氣斷路器安裝在熔斷器之前或之后，總在某段無(wú)論空氣斷路器安裝在熔斷器之前或之后，總在某段短路電流值范圍內(nèi)會(huì)失去動(dòng)作選擇性。短路電流值范圍內(nèi)會(huì)失去動(dòng)作選擇性。因此，應(yīng)盡量避

23、免這種組合保護(hù)方式。尤其不能在自動(dòng)空氣斷路器之后再使用熔斷器，這樣，級(jí)差配合更加困難。五、直流斷路器的選擇的原則和方法：五、直流斷路器的選擇的原則和方法： 1、其原則是、其原則是：當(dāng)出現(xiàn)短路電流時(shí)，斷路器應(yīng)能將短路故障電流迅速、準(zhǔn)確、可靠地從系統(tǒng)中切除、使故障區(qū)域縮小到最小范圍，即不能誤動(dòng)、更不能越級(jí)動(dòng)作。 2、其方法是：、其方法是：計(jì)算直流電源系統(tǒng)各有關(guān)短路點(diǎn)處的短路電流及所采用的保護(hù)電器動(dòng)作靈敏度系數(shù)，并使直流斷路器靈敏度要系數(shù)避開(kāi)可能誤動(dòng)區(qū)間（0.81.25），對(duì)上級(jí)保護(hù)的動(dòng)作系數(shù)應(yīng)小于0.8，對(duì)短路點(diǎn)處的保護(hù)動(dòng)作系數(shù)應(yīng)大于1.25；若不滿(mǎn)足動(dòng)作系數(shù)要求時(shí)，一是調(diào)整保護(hù)電器的額定電流，二

24、是采用三段保護(hù)斷路器用增加短延時(shí)的辦法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 3、直流斷路器額定電流的選擇：、直流斷路器額定電流的選擇： 一個(gè)直流電源系統(tǒng)保護(hù)級(jí)數(shù)不宜超過(guò)4級(jí)。是指一個(gè)直流電源系統(tǒng)從電池出口至負(fù)載端所串連的保護(hù)電器的數(shù)量。 保護(hù)級(jí)差配合是指：某保護(hù)電器其系列產(chǎn)品的上、下級(jí)額定電流等級(jí)的之差。直流斷路器的選擇的原則和方法：直流斷路器的選擇的原則和方法： 首先應(yīng)搞清你所選用的保護(hù)電器的型式，其次是該型式系列產(chǎn)品型號(hào)和額定電流的規(guī)格；保護(hù)電器型式如熔斷器、斷路器等；其型式系列產(chǎn)品型號(hào)和額定電流的規(guī)格如北京人民電器廠生產(chǎn)的G型直流斷路器、型號(hào)為GM32系列、其電流等級(jí)為1、3、6、10、16、20、25、3

25、2、40等九個(gè)等級(jí)；如果下級(jí)斷路器額定電流為3A時(shí)，上級(jí)斷路器額定電流應(yīng)為20，其電流級(jí)差不小于4級(jí)。 1）、蓄電池組出口回路：）、蓄電池組出口回路： （1）、斷路器的額定電流應(yīng)按蓄電池1小時(shí)放電電流值；即鉛酸蓄電池可取5.5I10,（嚴(yán)格講不同類(lèi)型的蓄電池嚴(yán)格講不同類(lèi)型的蓄電池1小小時(shí)放電電流不都是時(shí)放電電流不都是5.5I10）；中倍率鎘鎳堿性蓄電池可取7.0I5,高倍率堿性鎘鎳蓄電池可取20.0I5;A；（300Aah蓄電池1小時(shí)放電電流是10小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)放電率的5.5倍。即5.5*300/10165A） （2）、按保護(hù)動(dòng)作選擇性條件，即額定電流應(yīng)大于直流饋線中斷路器額定電流最大的一臺(tái)來(lái)選擇；

26、一般可取2.0、必要時(shí)取3.0。 （3）、取以上兩種情況中電流最大者為斷路器額定電流，并應(yīng)滿(mǎn)足蓄電池出口回路短路時(shí)靈敏系數(shù)的要求。同時(shí)還應(yīng)按事故初期（1分鐘）沖擊放電電流校驗(yàn)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。級(jí)差的選擇 2）、）、 直流饋出線回路：直流饋出線回路： （1）、充電裝置輸出回路；斷路器額定電流應(yīng)按充電裝置額定輸出電流的1.2倍選擇（1.2*300/1036、取40A）； （2）、直流電動(dòng)機(jī)：斷路器額定電流應(yīng)按直流電機(jī)額定電流選擇（In=Idj）； （3）、斷路器電磁機(jī)構(gòu)的合閘回路：斷路器額定電流應(yīng)按電磁機(jī)構(gòu)合閘電流的0.3倍選擇(0.3*100=30A)； 3）、直流分電柜電源回路）、直流分電柜電源回

27、路 （1）、斷路器額定電流按直流分電柜上全部用電回路的計(jì)算電流之和選擇： （2）、為了保證保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求，斷路器的額定電流還應(yīng)大于直流分電柜饋線斷路器的額定電流，它們之間的電流級(jí)差不宜小于4級(jí)。 一般兩段式保護(hù)的直流斷路器，具有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)的熱脫扣功能，同時(shí)具有短路瞬時(shí)電磁脫扣功能，應(yīng)該是理想的選擇。但是直流斷路器的額定電流選擇是級(jí)差的選擇（一） 根據(jù)所供電的負(fù)荷電流計(jì)算確定。選擇大了，由于負(fù)荷電流小，在過(guò)載時(shí)熱脫扣延長(zhǎng)了時(shí)間；選擇小了，由于負(fù)荷電流大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行加上環(huán)境溫度高，熱脫扣可能誤動(dòng)。當(dāng)斷路器額定電流一但確定，其過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)熱脫扣器的保護(hù)特性、短路瞬時(shí)電磁脫扣器特性都已形成，一般是

28、（715）In動(dòng)作，可是斷路器安裝處的短路電流決定短路瞬時(shí)脫扣器的靈敏度，必須計(jì)算驗(yàn)證。 從上面不難看出斷路器的保護(hù)動(dòng)作是靠短路電流來(lái)完成的，所以我們必須搞清直流電源系統(tǒng)有關(guān)各短路點(diǎn)的短路電流值；而直流電源系統(tǒng)又由于相關(guān)參數(shù)復(fù)雜，不確定因素之諸多，目前各設(shè)計(jì)院、成套廠或運(yùn)行單位均不可能精確計(jì)算出各有關(guān)短路點(diǎn)的實(shí)際短路電流值，因此給斷路器的選擇和級(jí)差配合以及斷路器靈敏度系數(shù)計(jì)算校驗(yàn)帶來(lái)相當(dāng)大的困難。級(jí)差的選擇（二） 由于直流系統(tǒng)參數(shù)復(fù)雜，各設(shè)計(jì)院、成套廠或運(yùn)行單位均不可能精確計(jì)算短路電流，因此靈敏度也無(wú)法校驗(yàn)。由于短路電流的不確定性，本來(lái)按照負(fù)荷電流選擇斷路器的額定電流、同時(shí)考慮上下級(jí)的級(jí)差配合

29、，但是短路瞬時(shí)動(dòng)作保護(hù)不能保證其級(jí)差配合，當(dāng)上、下級(jí)斷路器安裝處較近、短路電流相差不大，并達(dá)到選擇性極限電流時(shí)，肯定會(huì)出現(xiàn)越級(jí)而擴(kuò)大事故范圍。試驗(yàn)證明，兩段保護(hù)斷路器（過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)+短路瞬時(shí)）配置的直流系統(tǒng)在直流屏處就近短路，極易造成越級(jí)。 通過(guò)理論分析計(jì)算和模擬試驗(yàn)，也證實(shí)了一個(gè)直流電源系統(tǒng)全部選擇兩段式保護(hù)斷路器，各級(jí)斷路器額定電流即便嚴(yán)格按照規(guī)程相關(guān)規(guī)定進(jìn)行配置；總會(huì)在某段短路電流值范圍內(nèi)，出現(xiàn)越級(jí)失去動(dòng)作選擇性，這就充分說(shuō)明兩段保護(hù)斷路器很難完全解決直流電源系統(tǒng)的級(jí)差配合和滿(mǎn)足動(dòng)作選擇性的要求。級(jí)差的選擇（三） 為了解決直流電源系統(tǒng)保護(hù)級(jí)差配合和滿(mǎn)足動(dòng)作選擇性的要求，部分制造廠或運(yùn)行單位

30、往往采用加大斷路器上、下級(jí)額定電流之間的級(jí)差來(lái)滿(mǎn)足選擇性的要求；在這里提醒大家這是很不科學(xué)的，靠加大級(jí)差是有限制的、一般情況下為24級(jí)，而不是無(wú)限制的；在某些情況下加大級(jí)差對(duì)直流回路保護(hù)是不利的，尤其是電源端和負(fù)載端。假如為了滿(mǎn)足保護(hù)級(jí)差配合和動(dòng)作選擇性的要求，將斷路器的額定電流隨意加大級(jí)差，當(dāng)發(fā)生短路其短路電流達(dá)不到斷路器短路瞬時(shí)動(dòng)作電流值、只能靠斷路器過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)斷路器脫扣，這樣長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)短路電流會(huì)造成嚴(yán)重后果。六、直流供電網(wǎng)絡(luò)的要求：六、直流供電網(wǎng)絡(luò)的要求： 國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)反措規(guī)定國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)反措規(guī)定13.3.1 新、擴(kuò)建或改造的變電站直流系統(tǒng)的饋出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射狀供電

31、方式，不應(yīng)采用環(huán)狀供電方式，。在用電設(shè)備如采用環(huán)狀供電方式的，應(yīng)盡快改造成輻射狀供電方式。 新的直流設(shè)計(jì)規(guī)程和管理規(guī)范明確規(guī)定直流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射供電方式。以往直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供電均采用環(huán)網(wǎng)供電方式，使的網(wǎng)絡(luò)接線較復(fù)雜，容易造成供電回路的誤并聯(lián)，不易滿(mǎn)足保護(hù)級(jí)差配合及查找直流接地故障等缺點(diǎn)弊端。輻射供電方式主要優(yōu)點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)接線簡(jiǎn)單、可靠性高、易滿(mǎn)足級(jí)差配合要求及接地故障查找。 為了提高直流電源系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，在直流回路發(fā)生短路故障時(shí)，回路保護(hù)元件動(dòng)作應(yīng)將故障限制在最小范圍，要求直流供電饋出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射狀供電方式，而不應(yīng)采用環(huán)狀供電方式。老舊變電站的直流回路接線一般都不滿(mǎn)足該項(xiàng)要求，改造工作量和難

32、度都非常大。首先應(yīng)保證新建和改造的直流電源系統(tǒng)必須滿(mǎn)足上述規(guī)定。對(duì)于不滿(mǎn)足要求的老舊變電站直流回路接線也應(yīng)制定計(jì)劃，逐步改造。直流供電網(wǎng)絡(luò)的要求：直流供電網(wǎng)絡(luò)的要求： 直流供電網(wǎng)絡(luò)的接線方式應(yīng)根據(jù)其重要程度、饋路多少等因素區(qū)別對(duì)待，大型變電站或保護(hù)下放布置方式的直流供電網(wǎng)絡(luò)宜采用直流分電柜，規(guī)模小一些的直流供電網(wǎng)絡(luò)可采用直流分電箱，特別小的直流供電網(wǎng)絡(luò)可以采用直饋供電等方式。具體接線方式各運(yùn)行單位應(yīng)組織專(zhuān)業(yè)人員制定典型設(shè)計(jì)方案。 新建、擴(kuò)建或改造的新建、擴(kuò)建或改造的220KV及以上變電站及以上變電站： 1）對(duì)于目前保護(hù)已按雙重化配置，并分別作用于兩個(gè)分閘線圈的斷路器，不論何種電壓等級(jí)，均應(yīng)設(shè)置分電柜，每套保護(hù)及相對(duì)應(yīng)的控制回路均應(yīng)由分電柜按輻射狀供電方式設(shè)計(jì)；并保證保護(hù)和控制共在一組直流電源上供電。 2）分電柜的數(shù)量一般與該電壓等級(jí)母線數(shù)目相等 3）當(dāng)該站最高電壓等級(jí)的斷路器未超過(guò)五臺(tái)以上時(shí)，可不設(shè)分電柜、可直接從直流屏上饋出直流電源，應(yīng)按輻射狀供電方案實(shí)施；但要保證兩套保護(hù)及