站用交直流专题：直流电源系统的保护级差相关内容讲解（七）

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专题学习

一、直流电源系统的保护级差的定义

直流电源系统保护电器的级差是指所采用的同一系列保护电器上下级额定电流的等级之差。

二、直流电源系统的保护级数的定义

保护级数是指从直流电源蓄电池总出口到负荷端区间的保护电器串联的数量（保护电器指直流断路器、熔断器）。一个直流电源系统所选保护电器的级数最多不宜超过4级。

三、直流系统熔断器和直流断路器级差配合原则

 1)上、下级均为熔断器的，按照2倍及以上额定电流选择级差配合。

 2)上、下级均为直流断路器的，按照4倍及以上额定电流选择级差配合。

 3)上级为熔断器，下级为直流断路器的，按照2倍及以上额定电流选择级差配合（由于直流断路器动作比熔断器要快，根据试验结果，直流断路器装设在熔断器的下一级时，熔断器的额定电流为直流断路器额定电流的2倍及以上，即可保证动作的选择性）。

 4) 变电站内设置直流保护电器的级数不宜超过4级。

四、直流断路器级差验收要点

  1) 直流回路严禁采用交流空气断路器，应采用具有自动脱扣功能的直流断路器。

  2) 直流电源系统开关应选用优质高分断直流断路器，上下级断路器应满足选择性配合要求，各断路器应配备跳闸报警触点。

  3) 上、下级均为直流断路器的，按照4级及以上选择级差配合。

  4) 变电站内设置直流断路器的级数不宜超过4级。

  5) 当使用交直流两用空气断路器时，其性能必须满足开断直流回路短路电流和动作选择性的要求。

  6) 采用分层辐射供电时，直流柜至分电柜的馈线断路器应选用具有短时延时特性的直流断路器。分电柜直流馈线断路器宜选用直流微型断路器。

  7) 各级断路器的保护动作电流和动作时间应满足上、下级选择性配合要求，且应有足够的灵敏度系数。

五、直流断路器的选择要求

 1）蓄电池出口应选择直流断路器（应带有辅助触点和报警触点），并且选择带有短延时时间60ms的三段可选择保护直流断路器（L：过载长延时脱扣器、I：短路瞬时脱扣器、S：短路短延时脱扣器）以确保级差配合的可靠性。其额定电流应按照蓄电池 1h 放电率电流选择，同时满足 1min 放电电流下不动作，且应与直流馈线回路保护电器相配合。

 2）充电装置出口应选择直流断路器（应带有辅助触点和报警触点），并且选择带有短延时时间60ms的三段可选择保护直流断路器（L：过载长延时脱扣器、I：短路瞬时脱扣器、S：短路短延时脱扣器）以确保级差配合的可靠性。其额定电流按照充电装置额定输出电流乘可靠系数（可靠系数≥1.2倍）。充电装置直流侧出口宜采用无极性直流断路器。

 3）直流馈电屏各支路应选择直流断路器（应带有辅助触点和报警触点），并且选择带有短延时时间30ms的三段可选择保护直流断路器（L：过载长延时脱扣器、I：短路瞬时脱扣器、S：短路短延时脱扣器）以确保级差配合的可靠性。

 4）直流分电屏各支路应选择直流断路器（应带有报警触点），宜选择带有短延时时间10ms的三段可选择保护直流断路器（L：过载长延时脱扣器、I：短路瞬时脱扣器、S：短路短延时脱扣器）以确保级差配合的可靠性。

六、保护极差配置表

七、极差问题的探讨

     设备投运后，级差配合缺少短路电流核算和试验工作。虽然级差配合有设计规范，但直流断路器的配置没有经过严格的计算，造成设计与现场的实际系统配置不对应的情况，从而无法进行准确的级差配合设计。同时，也缺乏试验来验证实际直流系统的级差配合是否合理。故变电站直流系统的级差配合虽然满足有关规程的规定，但并不能保证在短路情况下不出现越级跳闸的事故出现。因此建议重视此问题，定期进行直流极差配合实验。