直流电源系统技术改造指导性意见宣贯材料

1、变电站直流电源系统技术变电站直流电源系统技术 改造指导意见宣贯材料改造指导意见宣贯材料宝鸡供电局宝鸡供电局二二七年元月七年元月 建设坚强电网是确保安全运行的物质基础。要实现这建设坚强电网是确保安全运行的物质基础。要实现这一目标，一方面要加强电网建设，另一方面要提高和改善一目标，一方面要加强电网建设，另一方面要提高和改善现有电网设备的生产能力和技术水平，合理实施电网设备现有电网设备的生产能力和技术水平，合理实施电网设备技术改造。技术改造。 直流电源是电网设备的重要组成部分，其安全可靠直流电源是电网设备的重要组成部分，其安全可靠性直接关系到整个电网和设备的安全、稳定运行。但长期性直接关系到整个电网

2、和设备的安全、稳定运行。但长期以来由于受体制、管理方式的影响，国家电网公司直流电以来由于受体制、管理方式的影响，国家电网公司直流电源设备技术改造工作开展不平衡，缺乏统一的技术改造标源设备技术改造工作开展不平衡，缺乏统一的技术改造标准指导，不利于整体装备水平和规范化管理水平的提高。准指导，不利于整体装备水平和规范化管理水平的提高。 为了加强和规范输变电设备技术改造工作，提高为了加强和规范输变电设备技术改造工作，提高技术改造的有效性、针对性和计划性，按照国家电网技术改造的有效性、针对性和计划性，按照国家电网公司的统一部署，由西北电网公司组织了并联电容器、公司的统一部署，由西北电网公司组织了并联电容

3、器、高压支柱绝缘子、避雷器、变电站直流电源系统等四高压支柱绝缘子、避雷器、变电站直流电源系统等四类设备技术改造指导意见的编制工作，其中陕西省电类设备技术改造指导意见的编制工作，其中陕西省电力公司承担了力公司承担了变电站直流电源系统技术改造指导意变电站直流电源系统技术改造指导意见见的具体编制任务，经过组织有关专家和技术人员，的具体编制任务，经过组织有关专家和技术人员，用了近一年的时间，在深入调研、反复讨论、修改和用了近一年的时间，在深入调研、反复讨论、修改和广泛征求意见的基础上，形成了广泛征求意见的基础上，形成了变电站直流电源系变电站直流电源系统技术改造指导意见统技术改造指导意见。 本指导意见的

4、编制工作得到了国网公司和各网省本指导意见的编制工作得到了国网公司和各网省公司的大力支持，国网公司对公司系统公司的大力支持，国网公司对公司系统2002年年2004年期间直流电源设备运行情况及现状组织了调查、年期间直流电源设备运行情况及现状组织了调查、分析和评价，在经过汇总、统计和分析的基础上，形分析和评价，在经过汇总、统计和分析的基础上，形成了直流电源系统现状分析报告，其中提炼了部分典成了直流电源系统现状分析报告，其中提炼了部分典型故障和事故案例，以利于吸取教训，预防直流电源型故障和事故案例，以利于吸取教训，预防直流电源系统事故，提高其运行和管理水平。系统事故，提高其运行和管理水平。 本指导意见

5、依据国家产业政策、环保政本指导意见依据国家产业政策、环保政策、节能政策和有关电力法律法规；国家、策、节能政策和有关电力法律法规；国家、行业现行的有关标准和规程；企业现行的有行业现行的有关标准和规程；企业现行的有关标准、规范、反事故措施以及国家电网公关标准、规范、反事故措施以及国家电网公司直流电源设备现状调查情况等内容，按照司直流电源设备现状调查情况等内容，按照科学、全面、协调、可持续发展的要求，遵科学、全面、协调、可持续发展的要求，遵循统一规划、因地制宜、安全第一、技术先循统一规划、因地制宜、安全第一、技术先进、经济合理和统筹协调原则编制的。进、经济合理和统筹协调原则编制的。 制定本指导意见的

6、目的是为了提高直制定本指导意见的目的是为了提高直流电源系统设备运行可靠性和设备健康水流电源系统设备运行可靠性和设备健康水平，做到有计划、有步骤、有重点地对技平，做到有计划、有步骤、有重点地对技术落后、可靠性差和不符合环保节能要求术落后、可靠性差和不符合环保节能要求的直流电源系统进行技术改造，防止由于的直流电源系统进行技术改造，防止由于直流电源系统设备本身的缺陷、异常引发直流电源系统设备本身的缺陷、异常引发或扩大事故。或扩大事故。1 1 范范 围围 本章主要说明了本指导意见的主要本章主要说明了本指导意见的主要内容和适用范围。内容和适用范围。 本指导意见适用于国家电网公司系统所本指导意见适用于国家

7、电网公司系统所属属110（66）kV500kV变电站、开关站、变电站、开关站、换流站、串补站的直流电源系统的设备技换流站、串补站的直流电源系统的设备技术改造。术改造。 发电厂用的直流电源系统，通信、自发电厂用的直流电源系统，通信、自动化等专业所使用的直流电源系统可参照动化等专业所使用的直流电源系统可参照执行。执行。 在对本指导意见编写和审查中，部分专家在对本指导意见编写和审查中，部分专家提出直流电源系统设备基本通用，不应区分变提出直流电源系统设备基本通用，不应区分变电站的电压等级。但为了保持与其他专业指导电站的电压等级。但为了保持与其他专业指导意见结构和内容的一致性，加上了电压等级的意见结构和

8、内容的一致性，加上了电压等级的限定。限定。 35kV及以下变电站直流电源系统的技术及以下变电站直流电源系统的技术改造由各地自行规定，也可参照本指导意见执改造由各地自行规定，也可参照本指导意见执行。行。2 2 规范性引用文件规范性引用文件 本本指导意见共引用指导意见共引用阀控式密封铅酸蓄电池订货阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件技术条件、电力系统蓄电池直流电源装置运行与电力系统蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程维护技术规程、电力工程直流系统设计技术规程电力工程直流系统设计技术规程等国家和行业标准等国家和行业标准8个，引用个，引用直流电源系统技术标直流电源系统技术标准准、国家电网公司十八项电网重大

9、反事故措施国家电网公司十八项电网重大反事故措施等企业规范、规定等企业规范、规定6个，但并不仅限于此。在编制过程个，但并不仅限于此。在编制过程中，特别注意了与中，特别注意了与直流电源系统管理规范直流电源系统管理规范内容的内容的衔接和协调。衔接和协调。 由于直流专业涉及的标准较多，在本指由于直流专业涉及的标准较多，在本指导意见的编写过程中，尽量全面的引述有导意见的编写过程中，尽量全面的引述有关标准、规范和规定的原文原意，减少使关标准、规范和规定的原文原意，减少使用中查阅其它相关标准和资料，但对来自用中查阅其它相关标准和资料，但对来自多个标准的规定或篇幅较大的条文，并未多个标准的规定或篇幅较大的条文

10、，并未引入原文，在执行中还应查阅相关标准和引入原文，在执行中还应查阅相关标准和资料。资料。3 3 术语和定义术语和定义 本指导意见共对本指导意见共对老旧设备老旧设备、直流电直流电源系统源系统、充电装置充电装置、监控装置监控装置、直流屏直流屏等等5 个专用术语做了解释。个专用术语做了解释。 直流电源系统设备直流电源系统设备 本指导意见中的直流电源系统设备是指包括蓄电池、充（放）电装置、直流屏（柜，下同）、直流网络等的总称。 充电装置充电装置 本指导意见中的充电装置是指磁放大充电机、相控充电机、高频开关电源等充电机的总称。 监控装置监控装置 本指导意见中的监控装置是指对直流电源充电装置的交直流电压

11、、直流输出电流和蓄电池电压等电气参数进行测量、显示和控制以及带有“遥测”、“遥信”、“遥控”等接口的专用装置。 直流屏直流屏 本指导意见中的直流屏是指直流进线屏、直流馈线屏、充电装置屏、蓄电池屏和直流分线屏等统称。4 总总 则则 本章主要内容包括本指导意见制定本章主要内容包括本指导意见制定目的、依据和技术改造的基本原则。目的、依据和技术改造的基本原则。 其中提出了直流电源系统技术改造其中提出了直流电源系统技术改造应遵循统一规划、因地制宜、安全第应遵循统一规划、因地制宜、安全第一、技术经济和统筹协调等一、技术经济和统筹协调等5条原则。条原则。5 5 直流电源系统现状分析直流电源系统现状分析5.1

12、 直流电源系统现状分析的要求直流电源系统现状分析的要求 本条要求各地在制定直流电源系统技术本条要求各地在制定直流电源系统技术改造计划前，应首先对直流电源系统现状进改造计划前，应首先对直流电源系统现状进行分析，主要包括直流电源系统设备的基本行分析，主要包括直流电源系统设备的基本情况、存在主要问题和薄弱环节、设备分析情况、存在主要问题和薄弱环节、设备分析结论等基本内容。其目的在于确定设备的基结论等基本内容。其目的在于确定设备的基本状态，是否需要进行技术改造和改造的具本状态，是否需要进行技术改造和改造的具体内容及范围。体内容及范围。 本条是在对各地上报国家电网公司直流电本条是在对各地上报国家电网公司

13、直流电源系统设备运行情况统计资料的基础上进行汇源系统设备运行情况统计资料的基础上进行汇总、分析和总结，最后归纳出直流电源系统存总、分析和总结，最后归纳出直流电源系统存在的主要问题，虽然统计资料并不完善，但基在的主要问题，虽然统计资料并不完善，但基本上反映出了国家电网公司所属系统直流电源本上反映出了国家电网公司所属系统直流电源设备的情况，对确定设备技术改造工作具有一设备的情况，对确定设备技术改造工作具有一定指导意义。定指导意义。5.2 目前直流电源系统设备存在的目前直流电源系统设备存在的主要问题主要问题 本次调查统计分析仅收集到本次调查统计分析仅收集到14省、市提省、市提供的直流电源设备调查材料

14、，统计年限由供的直流电源设备调查材料，统计年限由2002年至年至2004年三年时间，难免有一定的片年三年时间，难免有一定的片面性和局限性。加之统计时对直流电源系统面性和局限性。加之统计时对直流电源系统设备异常、故障、事故界定不清，所以统计设备异常、故障、事故界定不清，所以统计分类并不十分确切。但可通过典型事例反映分类并不十分确切。但可通过典型事例反映出直流电源系统设备的一些基本问题，起到出直流电源系统设备的一些基本问题，起到一定的借鉴和警示作用。一定的借鉴和警示作用。 近年来，直流电源设备的研究、设计、制近年来，直流电源设备的研究、设计、制造、运行和管理水平都有较大提高，直流电源造、运行和管理

15、水平都有较大提高，直流电源设备的技术装备水平有了根本的改善，新设备设备的技术装备水平有了根本的改善，新设备和新技术得到广泛应用，技术落后的老旧设备和新技术得到广泛应用，技术落后的老旧设备得到及时更新。在统计到的得到及时更新。在统计到的6217套直流充电装套直流充电装置中，高频开关电源型充电装置有置中，高频开关电源型充电装置有3476套，占套，占55.91%；相控型充电装置；相控型充电装置2631套，占套，占42.32%；磁放大型充电装置磁放大型充电装置110套，占套，占1.77%。 从蓄电池的调查统计数据显示，从蓄电池的调查统计数据显示，在总计在总计6897组蓄电池中，阀控蓄电组蓄电池中，阀控

16、蓄电池池5536组，占组，占80.27%；防酸蓄电防酸蓄电池池740组，占组，占10.73%；镉镍蓄电池镉镍蓄电池621组，占组，占9.0%。 从直流电源系统设备运行时间分从直流电源系统设备运行时间分析，在提供了运行年限的析，在提供了运行年限的59995999套直流套直流充电装置中，运行时间在充电装置中，运行时间在5 5年以内的年以内的占占60.83%60.83%；运行时间在；运行时间在5 51010年期间年期间的占的占32.57%32.57%；运行时间超过；运行时间超过1010年的占年的占6.60%6.60%。 在调查统计的蓄电池组中，在调查统计的蓄电池组中， 仅有仅有641组提供了运行年限

17、，其情况为：运组提供了运行年限，其情况为：运行时间在行时间在5年以内的占年以内的占5.15%；运行时；运行时间在间在510年期间的占年期间的占92.20%；运行；运行时间超过时间超过10年的占年的占2.65%。 本次调查统计共反映出本次调查统计共反映出14次直流电源设次直流电源设备故障，若按变电站电压等级统计，发生在备故障，若按变电站电压等级统计，发生在220kV变电站的变电站的2次，占次，占14.3%，发生在，发生在110kV变电站的变电站的12次，占次，占85.7%。500kV和和330kV变电站未发生直流电源系统故障；按变电站未发生直流电源系统故障；按设备分类统计，其中充电装置故障设备分

18、类统计，其中充电装置故障9次，占次，占64.3%，蓄电池故障，蓄电池故障5次，占次，占35.7%。 在蓄电池在蓄电池5次故障中，蓄电池爆炸起火占次故障中，蓄电池爆炸起火占2次，另据了解，许多地方在统计时间区段外也次，另据了解，许多地方在统计时间区段外也曾发生过蓄电池爆炸事故，且多为阀控蓄电池。曾发生过蓄电池爆炸事故，且多为阀控蓄电池。说明该类故障不但后果严重，而且在蓄电池事说明该类故障不但后果严重，而且在蓄电池事故中占一定比例。除了蓄电池自身质量外，在故中占一定比例。除了蓄电池自身质量外，在许多情况下，由于阀控蓄电池安全阀不能正确许多情况下，由于阀控蓄电池安全阀不能正确动作或防酸蓄电池呼吸不畅

19、，失去了对蓄电池动作或防酸蓄电池呼吸不畅，失去了对蓄电池的保护作用。因此，阀控蓄电池的安全阀动作的保护作用。因此，阀控蓄电池的安全阀动作可靠性和防酸蓄电池的防酸隔爆装置呼吸是否可靠性和防酸蓄电池的防酸隔爆装置呼吸是否畅通，足以引起生产厂家和运行单位的高度重畅通，足以引起生产厂家和运行单位的高度重视。视。 从调查统计的数据显示，直流电源系统缺陷从调查统计的数据显示，直流电源系统缺陷较多，较多，20022002年年20042004年期间，共发生直流系统各年期间，共发生直流系统各类较大的缺陷类较大的缺陷269269次，其中高频开关电源模块缺陷次，其中高频开关电源模块缺陷104104次，占次，占38.

20、7%38.7%，蓄电池缺陷，蓄电池缺陷4747次，占次，占17.5%17.5%，监，监控装置缺陷控装置缺陷3636次，占次，占13.43%13.43%，充电装置缺陷，充电装置缺陷4040次，次，占占14.9%14.9%，绝缘监察装置缺陷，绝缘监察装置缺陷2121次，占次，占7.8%7.8%，降压，降压硅链缺陷硅链缺陷3 3次，占次，占1.1%1.1%，闪光装置缺陷、蓄电池巡，闪光装置缺陷、蓄电池巡检装置缺陷、雷击造成的设备缺陷检装置缺陷、雷击造成的设备缺陷各各2 2次，各占次，各占0.7%0.7%，电压监察装置、开关、接触器、避雷器、，电压监察装置、开关、接触器、避雷器、压敏电阻、继电器等部件

21、缺陷压敏电阻、继电器等部件缺陷1212次，占次，占4.5%4.5%。宝鸡供电局直流电源设备统计表宝鸡供电局直流电源设备统计表序序号号电压电压（kV）充电装置充电装置蓄电池蓄电池相控相控 磁放大磁放大 高频高频 合计合计 阀控阀控 防酸防酸 镉镍镉镍 合计合计1330226108821107323932638335841210104集控集控22225合计合计994463421658备备注注1、本表未包含通信、自动化等专业专用直流电塬；、本表未包含通信、自动化等专业专用直流电塬；2、全局、全局48V 直流电塬直流电塬4组；硅整流站组；硅整流站2座。座。6 6 直流电源系统技术改造直流电源系统技术改

22、造 原则及内容原则及内容6.1 6.1 直流电源系统技术改造原则直流电源系统技术改造原则 本条主要包括了直流电源系统设备的技本条主要包括了直流电源系统设备的技术改造的具体原则、对象、目标和要求等术改造的具体原则、对象、目标和要求等内容。内容。 直流电源系统改造应根据本指导意见直流电源系统改造应根据本指导意见的有关内容，结合本地区经济发展、电的有关内容，结合本地区经济发展、电网规划的要求，制订切合实际的设备技网规划的要求，制订切合实际的设备技术改造计划，在对运行设备进行技术分术改造计划，在对运行设备进行技术分析、设备评价的基础上确定技术改造的析、设备评价的基础上确定技术改造的必要性、改造项目和内

23、容。必要性、改造项目和内容。 技术改造对象是重点解决设备存在的突技术改造对象是重点解决设备存在的突出问题，如老旧设备，运行可靠性差、技出问题，如老旧设备，运行可靠性差、技术水平偏低的设备以及不符合环保、节能术水平偏低的设备以及不符合环保、节能要求的设备。要求的设备。 本章同时规定了设备技术改造的目标、本章同时规定了设备技术改造的目标、技术改造中应解决的主要问题以及改造后技术改造中应解决的主要问题以及改造后设备应达到的要求等内容。设备应达到的要求等内容。 a) 220kVa) 220kV及以上变电站应满足两组蓄及以上变电站应满足两组蓄电池、两台高频开关电源或三台相控充电电池、两台高频开关电源或三

24、台相控充电装置的配置要求。装置的配置要求。 6.26.2设备技术改造的内容设备技术改造的内容6.2.1 6.2.1 直流电源系统蓄电池和高直流电源系统蓄电池和高频开关电源改造的技术条件频开关电源改造的技术条件 根据调查情况反映，有部分根据调查情况反映，有部分220kV220kV及以上及以上变电站蓄电池或充电装置的配置不满足上述要变电站蓄电池或充电装置的配置不满足上述要求，仍是当前直流电源系统设备改造的重点。求，仍是当前直流电源系统设备改造的重点。 b) 110b) 110（6666）kVkV变电站应满足一组蓄电池、变电站应满足一组蓄电池、一台高频开关电源或两台相控充电装置的配一台高频开关电源或

25、两台相控充电装置的配置要求；重要的置要求；重要的110kV110kV变电站可按两组蓄电池、变电站可按两组蓄电池、两台高频开关电源或三台相控充电装置配置。两台高频开关电源或三台相控充电装置配置。 本条与本条与国家电网公司十八项电网重大反国家电网公司十八项电网重大反事故措施事故措施（以下简称（以下简称十八项反措十八项反措）中的）中的“枢纽变电站直流系统应充分考虑设备检修时枢纽变电站直流系统应充分考虑设备检修时的冗余，应采用两组蓄电池、三台充电机的方的冗余，应采用两组蓄电池、三台充电机的方案，案，”的规定不尽一致，一是本指导意见的规定不尽一致，一是本指导意见依据国家电网公司依据国家电网公司预防直流电

26、源系统事故措预防直流电源系统事故措施施第八条的规定，第八条的规定，“发电厂、发电厂、220kV220kV及以上及以上变电站应满足两组蓄电池、两台高频开关电源变电站应满足两组蓄电池、两台高频开关电源或三台相控充电装置的配置要求或三台相控充电装置的配置要求”。 此处是按电压等级而不是按变电站在电网此处是按电压等级而不是按变电站在电网中所处的位置来界定的，凡电压等级在中所处的位置来界定的，凡电压等级在220kV220kV及及以上，无论是否枢纽变电站，都应满足上述配以上，无论是否枢纽变电站，都应满足上述配置规定。二是充电机数量要求的差异，置规定。二是充电机数量要求的差异，十八十八项反措项反措规定三台充

27、电机，而本指导意见依据规定三台充电机，而本指导意见依据直流电源系统管理规范直流电源系统管理规范中中 “ “两台高频开关两台高频开关电源或三台相控充电装置的配置要求电源或三台相控充电装置的配置要求” ” 的规定。的规定。此处的三台相控充电装置可以理解为三台其它此处的三台相控充电装置可以理解为三台其它类型的充电装置。类型的充电装置。 110 110（6666）kVkV变电站直流设备的配置各变电站直流设备的配置各地存在一定差异，有双重配置的，也有对地存在一定差异，有双重配置的，也有对重要重要110kV110kV变电站实行双重配置的，还有全变电站实行双重配置的，还有全部实行单套配置的。本条虽未做强制性

28、规部实行单套配置的。本条虽未做强制性规定，但也为重要的定，但也为重要的110kV110kV变电站可按两组蓄变电站可按两组蓄电池、两台高频开关电源或三台相控充电电池、两台高频开关电源或三台相控充电装置配置提供了设计和改造依据。装置配置提供了设计和改造依据。 国家电网公司输变电工程典型设计国家电网公司输变电工程典型设计对对直流系统的配置规定为：一是直流系统的配置规定为：一是330kV330kV变电站直变电站直流系统电压采用流系统电压采用220V220V、两套阀控式铅酸蓄电、两套阀控式铅酸蓄电池组、双套（充电模块按池组、双套（充电模块按N+1N+1）或三套高频开）或三套高频开关充电装置，蓄电池组架安

29、装，设蓄电池室。关充电装置，蓄电池组架安装，设蓄电池室。二是二是110kV110kV变电站直流系统电压采用变电站直流系统电压采用220V220V或或110V110V，设，设1 1组或两组阀控式铅酸蓄电池组和双组或两组阀控式铅酸蓄电池组和双套充电装置，蓄电池容量按套充电装置，蓄电池容量按2h2h事故放电时间事故放电时间考虑。考虑。 b) b) 直流供电馈出网络应采用辐射状直流供电馈出网络应采用辐射状供电方式，不应采用环状供电方式。供电方式，不应采用环状供电方式。6.2.2 6.2.2 直流电源系统接线方式改直流电源系统接线方式改造的技术条件造的技术条件 本条内容是引用本条内容是引用十八项反措十八

30、项反措13.3.1 13.3.1 的规定。的规定。 为了提高直流电源系统运行的可靠性，在为了提高直流电源系统运行的可靠性，在直流回路发生短路故障时，回路保护元件动作直流回路发生短路故障时，回路保护元件动作应将故障限制在最小范围，要求直流供电馈出应将故障限制在最小范围，要求直流供电馈出网络应采用辐射状供电方式，而不应采用环状网络应采用辐射状供电方式，而不应采用环状供电方式。老旧变电站的直流回路接线一般都供电方式。老旧变电站的直流回路接线一般都不满足该项要求，改造工作量和难度都比较大。不满足该项要求，改造工作量和难度都比较大。首先应保证新建和改造的直流电源系统必须满首先应保证新建和改造的直流电源系

31、统必须满足上述规定。对于不满足要求的老旧变电站直足上述规定。对于不满足要求的老旧变电站直流回路接线也应制定计划，逐步改造。流回路接线也应制定计划，逐步改造。 直流网络的接线方式应根据其重要程度、直流网络的接线方式应根据其重要程度、馈路多少等因素区别对待，大型变电站或馈路多少等因素区别对待，大型变电站或保护下放布置方式的直流网络宜采用直流保护下放布置方式的直流网络宜采用直流分电柜，规模小一些的直流网络可采用直分电柜，规模小一些的直流网络可采用直流分电箱，比较小的直流网络可以采用直流分电箱，比较小的直流网络可以采用直馈供电等方式。具体的接线方式应组织制馈供电等方式。具体的接线方式应组织制定典型设计

32、方案。定典型设计方案。 自本条规定颁布以来起到了良好的效果，自本条规定颁布以来起到了良好的效果，在直流回路中严禁使用交流空气断路器已得在直流回路中严禁使用交流空气断路器已得到了足够的重视，但部分制造厂的产品还存到了足够的重视，但部分制造厂的产品还存在直流回路使用交流空气断路器的情况，一在直流回路使用交流空气断路器的情况，一方面要求制造厂应严格执行有关技术标准和方面要求制造厂应严格执行有关技术标准和预防事故措施规定，另一方面要求从设计、预防事故措施规定，另一方面要求从设计、设备订货到工程验收等全过程，应严格把关，设备订货到工程验收等全过程，应严格把关，防止给运行遗留事故隐患。防止给运行遗留事故隐

33、患。d d）直流回路严禁采用交流空气断路器。）直流回路严禁采用交流空气断路器。交流断路器与直流断路器具有不同的灭弧原理交流断路器与直流断路器具有不同的灭弧原理。 交流断路器灭弧是利用交流电周期性变化，电弧有自然过零的特点。当断路器触头分断电流时产生电弧，经自然过零点电弧熄灭，过零点之后弧隙电压由零逐渐上升，此时只要断路器断口的绝缘介质恢复速度快于弧隙电压上升速度，断口绝缘介质不会被再次击穿，电弧就可以熄灭。 直流电弧没有自然过零点，电弧产生后会在一定直流电弧没有自然过零点，电弧产生后会在一定的维持电压下持续燃烧，其断路器的灭弧需要采取的维持电压下持续燃烧，其断路器的灭弧需要采取特殊的材料隔栅，

34、利用加速电弧窄缝分段技术限制特殊的材料隔栅，利用加速电弧窄缝分段技术限制电弧的扩散，来提高限流作用，使弧隙电压不足以电弧的扩散，来提高限流作用，使弧隙电压不足以维持电弧持续燃烧，电弧就会熄灭。因此，直流灭维持电弧持续燃烧，电弧就会熄灭。因此，直流灭弧要比交流灭弧困难得多，直流断路器的灭弧室熄弧要比交流灭弧困难得多，直流断路器的灭弧室熄灭直流电弧的性能要比交流断路器优良得多。灭直流电弧的性能要比交流断路器优良得多。 在实际应用中，交流断路器分断较大的直流负荷在实际应用中，交流断路器分断较大的直流负荷电流都比较困难，使燃弧时间延长，根本无法正常电流都比较困难，使燃弧时间延长，根本无法正常切断直流回

35、路的短路电流，所以在直流回路不能使切断直流回路的短路电流，所以在直流回路不能使用交流断路器。用交流断路器。 e)直流回路保护级差配合应满足选择性要求直流回路保护级差配合应满足选择性要求直流断路器的级差配合直流断路器的级差配合 新建工程的直流系统全部使用断路器保护，这是目前新建工程的直流系统全部使用断路器保护，这是目前比较广泛的采用方案。在系统设计时，必须合理选择自比较广泛的采用方案。在系统设计时，必须合理选择自蓄电池总出口至负荷末端断路器的整体级差配合。蓄电池总出口至负荷末端断路器的整体级差配合。 不同生产厂家的断路器，其分断短路电流的能力具有一不同生产厂家的断路器，其分断短路电流的能力具有一

36、定的差异和分散性。因此，同一座变电站的直流系统应定的差异和分散性。因此，同一座变电站的直流系统应使用同一厂家的同型号系列直流断路器。这样，既能保使用同一厂家的同型号系列直流断路器。这样，既能保证很好的级差配合，又便于备品备件管理。不同厂家或证很好的级差配合，又便于备品备件管理。不同厂家或不同型号直流断路器混用，必须经过级差配合试验或利不同型号直流断路器混用，必须经过级差配合试验或利用已有的试验结果。用已有的试验结果。 直流系统采用断路器保护级差配合，相直流系统采用断路器保护级差配合，相似于电网中的过电流保护的级差配合。在似于电网中的过电流保护的级差配合。在简单的回路中，仅依靠电流级差就可以满简

37、单的回路中，仅依靠电流级差就可以满足选择性要求。但在直流系统容量大或复足选择性要求。但在直流系统容量大或复杂的系统中，往往既需要电流级差配合，杂的系统中，往往既需要电流级差配合，还需要时间级差配合才能满足选择性的要还需要时间级差配合才能满足选择性的要求。求。 当直流系统的保护仅靠电流级差不能满足配当直流系统的保护仅靠电流级差不能满足配合要求时，应选用带有时限保护功能的直流合要求时，应选用带有时限保护功能的直流断路器，时限的长短和段数可根据需要确定。断路器，时限的长短和段数可根据需要确定。应该说选择带三段式时限保护功能的直流断应该说选择带三段式时限保护功能的直流断路器，只要按照额定电流选择断路器

38、，就能路器，只要按照额定电流选择断路器，就能实现选择性的要求。但为了保证系统故障时实现选择性的要求。但为了保证系统故障时断路器动作选择性的可靠，仍然要求断路器断路器动作选择性的可靠，仍然要求断路器有必要的电流级差配合，此级差较不带时限有必要的电流级差配合，此级差较不带时限的断路器的级差可适当减小。的断路器的级差可适当减小。 利用时间级差配合能很好地满足直流系统保护选利用时间级差配合能很好地满足直流系统保护选择性要求，但较长的动作时限，延长了故障持续时择性要求，但较长的动作时限，延长了故障持续时间，加重了对直流系统的损害。因此，间，加重了对直流系统的损害。因此，仅靠电流级仅靠电流级差能满足要求的

39、直流系统就不需要增加时限功能；差能满足要求的直流系统就不需要增加时限功能；短时限能满足要求的系统就不用较长的时限短时限能满足要求的系统就不用较长的时限。 直流回路断路器的串联数一般不宜超过直流回路断路器的串联数一般不宜超过4 4台台 直流系统中必须选用带有自动脱扣功能的直流断直流系统中必须选用带有自动脱扣功能的直流断路器，根据整个直流系统保护的级数（段数，下路器，根据整个直流系统保护的级数（段数，下同），要使所选用的断路器既要满足可能出现最大同），要使所选用的断路器既要满足可能出现最大负荷电流的要求，也要符合级差配合的选择性要求，负荷电流的要求，也要符合级差配合的选择性要求，还必须保证有足够的

40、灵敏度系数。还必须保证有足够的灵敏度系数。 相邻保护元件之间应有合理的级差相邻保护元件之间应有合理的级差 不带时限的直流断路器，一般当达到其额定电流不带时限的直流断路器，一般当达到其额定电流的的810倍时即会瞬时脱扣。所以，上一级断路器的倍时即会瞬时脱扣。所以，上一级断路器的动作电流应大于下一级保护范围短路电流的动作电流应大于下一级保护范围短路电流的10倍以倍以上，否则将会失去保护的选择性。为了满足直流断上，否则将会失去保护的选择性。为了满足直流断路器选择性的要求，相邻断路器应有较大的电流级路器选择性的要求，相邻断路器应有较大的电流级差。按照差。按照DL/T50442003 电力工程直流系统设

41、计电力工程直流系统设计技术规程技术规程的规定，的规定，“直流断路器上下级电流级差直流断路器上下级电流级差宜为宜为4级及以上，切应有足够的灵敏度系数级及以上，切应有足够的灵敏度系数”。 上下级断路器的电流级差的大小应取决于断路器动上下级断路器的电流级差的大小应取决于断路器动作的选择性，既与断路器的性能有关，也与使用断路作的选择性，既与断路器的性能有关，也与使用断路器直流系统的参数有关。根据有关单位的试验结果和器直流系统的参数有关。根据有关单位的试验结果和运行经验证明，一般选运行经验证明，一般选24个电流级差便可以满足运个电流级差便可以满足运行要求。其中电源侧选上限，负荷末端选下限。行要求。其中电

42、源侧选上限，负荷末端选下限。 在直流系统保护级差配合设计时，应以直流断路器在直流系统保护级差配合设计时，应以直流断路器不越级跳闸和满足灵敏度系数为基本条件，经计算或不越级跳闸和满足灵敏度系数为基本条件，经计算或必要的试验确定上下级断路器电流级差的大小。直流必要的试验确定上下级断路器电流级差的大小。直流系统中的保护级数越多，级差配合越困难，系统中的保护级数越多，级差配合越困难，一般直流一般直流断路器的串联台数不宜超过断路器的串联台数不宜超过4台。台。熔断器的级差配合熔断器的级差配合 熔断器是直流系统中传统的保护元件，其特点是熔断器是直流系统中传统的保护元件，其特点是配置简单，价格低廉，既能起到回

43、路过负荷保护，配置简单，价格低廉，既能起到回路过负荷保护，又能满足直流系统故障切除选择性的要求。但也存又能满足直流系统故障切除选择性的要求。但也存在容易发生接触不良现象，尤其回路电流越大该问在容易发生接触不良现象，尤其回路电流越大该问题越突出，还存在熔体状态不易监视、较断路器的题越突出，还存在熔体状态不易监视、较断路器的维护工作量大等缺点。维护工作量大等缺点。 熔断器的额定电压应大于或等于回路的最高工作熔断器的额定电压应大于或等于回路的最高工作电压；额定电流应大于或等于回路可能出现的最大电压；额定电流应大于或等于回路可能出现的最大工作电流；开断能力应满足系统短路电流要求。工作电流；开断能力应满

44、足系统短路电流要求。 不同厂家生产的熔断器性能有所差异，尤其不同厂不同厂家生产的熔断器性能有所差异，尤其不同厂家的熔体的动作电流分散性较大，因此，一个变电站家的熔体的动作电流分散性较大，因此，一个变电站的直流系统，应使用同一厂家的熔断器和熔体，其性的直流系统，应使用同一厂家的熔断器和熔体，其性能必须满足国标或行业标准的要求。能必须满足国标或行业标准的要求。 不同性能的熔断器混合使用容易失去动作选择性，不同性能的熔断器混合使用容易失去动作选择性，事先应通过对拟使用的不同性能熔断器校核或试验，事先应通过对拟使用的不同性能熔断器校核或试验，合理选择其额定电流，保证动作的选择性。并将性能合理选择其额定

45、电流，保证动作的选择性。并将性能较好的熔断器配置在上级，性能差的配置在下级，在较好的熔断器配置在上级，性能差的配置在下级，在具有足够的灵敏度系数的前提下，尽量拉大二者的额具有足够的灵敏度系数的前提下，尽量拉大二者的额定电流倍数。定电流倍数。 熔断器的熔体动作速度具有反时限特性，流经熔断器的熔体动作速度具有反时限特性，流经的短路电流越大，动作速度就越快。为了满足选的短路电流越大，动作速度就越快。为了满足选择性要求，同一回路中相邻的两级熔断器的熔体择性要求，同一回路中相邻的两级熔断器的熔体额定电流应有额定电流应有24级的级差，电源侧选上限，负级的级差，电源侧选上限，负荷末端选下限；蓄电池组总出口熔

46、断器的熔体应荷末端选下限；蓄电池组总出口熔断器的熔体应比下一级熔体的额定电流大比下一级熔体的额定电流大34级。该熔断器还级。该熔断器还应带有自动报警功能。无人值班变电站的其他重应带有自动报警功能。无人值班变电站的其他重要回路的直流熔断器也宜具有自动报警功能要回路的直流熔断器也宜具有自动报警功能。路器与熔断器混合保护的级差配合路器与熔断器混合保护的级差配合 断路器与熔断器混合保护的级差配合比较困难，无论断路器安断路器与熔断器混合保护的级差配合比较困难，无论断路器安装在熔断器之前或之后，总是在某些短路电流值范围内会出现装在熔断器之前或之后，总是在某些短路电流值范围内会出现失去动作选择性。因此，应尽

47、量避免这种组合保护方式。失去动作选择性。因此，应尽量避免这种组合保护方式。 断路器可以安装在熔断器之后用于下一级的操作和保护，但断路器可以安装在熔断器之后用于下一级的操作和保护，但熔断器的额定电流应大于断路器额定电流的熔断器的额定电流应大于断路器额定电流的2倍及以上。由于无倍及以上。由于无时限的断路器的脱扣速度基本不变，而熔断器的动作速度却与时限的断路器的脱扣速度基本不变，而熔断器的动作速度却与短路电流有关。所以，断路器安装在熔断器之后，在一定的短短路电流有关。所以，断路器安装在熔断器之后，在一定的短路电流范围内，具有动作选择性。但大于一定的短路电流范围路电流范围内，具有动作选择性。但大于一定

48、的短路电流范围时，由于熔断器的动作速度快于断路器，就会失去选择性。这时，由于熔断器的动作速度快于断路器，就会失去选择性。这个短路电流范围视不同的熔断器有较大差别。因此，在满足动个短路电流范围视不同的熔断器有较大差别。因此，在满足动作灵敏度系数的前提下，可适当加大二者额定电流的倍数。作灵敏度系数的前提下，可适当加大二者额定电流的倍数。 上级断路器与下级熔断器的配合比较困难，应避免采上级断路器与下级熔断器的配合比较困难，应避免采用或不采用。如果要采用此种组合保护方式，应使直流用或不采用。如果要采用此种组合保护方式，应使直流断路器的额定电流大于熔断器短路电流断路器的额定电流大于熔断器短路电流4倍及以

49、上。在倍及以上。在满足动作灵敏度系数的前提下，此倍数应尽量取高。满足动作灵敏度系数的前提下，此倍数应尽量取高。 当回路短路电流小于断路器脱扣电流时，虽然，熔断当回路短路电流小于断路器脱扣电流时，虽然，熔断器的熔体动作速度较慢，但在此短路电流下断路器不会器的熔体动作速度较慢，但在此短路电流下断路器不会动作，所以也能满足选择性要求；动作，所以也能满足选择性要求； 当短路电流大于断路器的脱扣电流，但小于某一范围当短路电流大于断路器的脱扣电流，但小于某一范围时，由于熔断器的熔体动作速度慢于断路器的动作速度，时，由于熔断器的熔体动作速度慢于断路器的动作速度，将使断路器越级动作，失去了动作选择性；将使断路

50、器越级动作，失去了动作选择性； 但当短路电流大于某一范围时，熔体的动作速度极快，但当短路电流大于某一范围时，熔体的动作速度极快，先于断路器动作，此时，也能满足选择性要求。先于断路器动作，此时，也能满足选择性要求。 a) a) 直流电源系统设备技术落后，无法满直流电源系统设备技术落后，无法满足正常运行；充电装置或蓄电池等主要设备足正常运行；充电装置或蓄电池等主要设备属于淘汰型设备，属于淘汰型设备，6.2.3 6.2.3 直流电源系统的技术改造直流电源系统的技术改造 直流电源系统技术改造主要包括以下直流电源系统技术改造主要包括以下内容：内容： 从技术先进性、运行可靠性、节能从技术先进性、运行可靠性

51、、节能和环境保护等方面要求，此处列举了属和环境保护等方面要求，此处列举了属于淘汰型设备包括：无蓄电池组的整流于淘汰型设备包括：无蓄电池组的整流型直流电源、电容器储能直流电源、磁型直流电源、电容器储能直流电源、磁放大型充电装置、镉镍蓄电池、开口铅放大型充电装置、镉镍蓄电池、开口铅酸蓄电池等。这是根据各地设备使用现酸蓄电池等。这是根据各地设备使用现状、专家意见和部分反馈意见确定的，状、专家意见和部分反馈意见确定的，基本符合目前国内直流电源设备的现状，基本符合目前国内直流电源设备的现状，但现行技术标准并无此规定。但现行技术标准并无此规定。 b) b) 直流电源系统中的充电、控制、监直流电源系统中的充

52、电、控制、监测等装置绝缘性能老化、精度等技术性能测等装置绝缘性能老化、精度等技术性能下降，不能满足运行要求，无修复价值的下降，不能满足运行要求，无修复价值的设备。设备。 本条指充电、控制、监测等装置不能本条指充电、控制、监测等装置不能满足运行要求时应进行改造，当屏柜自身满足运行要求时应进行改造，当屏柜自身也缺陷严重，不能满足运行要求时应进行也缺陷严重，不能满足运行要求时应进行整体改造。整体改造。 本条指直流屏柜上安装的开关、刀本条指直流屏柜上安装的开关、刀闸、接触器、仪表、端子和接线等不能闸、接触器、仪表、端子和接线等不能满足运行要求、无修复价值时应进行整满足运行要求、无修复价值时应进行整体改

53、造更换。体改造更换。 c) c) 直流屏整体绝缘老化、主要元器直流屏整体绝缘老化、主要元器件故障频繁、不能满足运行要求、无修件故障频繁、不能满足运行要求、无修复价值的设备。复价值的设备。 主要性能指标是指设备的功能和技术指主要性能指标是指设备的功能和技术指标是否达到产品出厂技术文件规定，是否满标是否达到产品出厂技术文件规定，是否满足运行要求。足运行要求。“遥测遥测”、“遥信遥信”和和“遥控遥控”等自动化功能是否满足运行或无人值班变电等自动化功能是否满足运行或无人值班变电站要求等。站要求等。 d) d) 直流电源系统设备主要性能指标和直流电源系统设备主要性能指标和“三遥三遥”等自动化功能不满足运

54、行或无人等自动化功能不满足运行或无人值班变电站要求的设备。值班变电站要求的设备。6.2.4 6.2.4 蓄电池整组更换蓄电池整组更换 蓄电池应进行整组更换共规定四个条件，蓄电池应进行整组更换共规定四个条件，其中其中“运行时间超过厂家规定使用年限，运行运行时间超过厂家规定使用年限，运行情况不良的蓄电池组情况不良的蓄电池组”应整组更换，其目的在应整组更换，其目的在于对运行时间达到或超过厂家规定使用年限的于对运行时间达到或超过厂家规定使用年限的设备应引起注意，并及时对其运行状况进行评设备应引起注意，并及时对其运行状况进行评估。估。 蓄电池的实际使用年限与产品质量、蓄电池的实际使用年限与产品质量、使用

55、环境和运行维护水平等因素有关，是使用环境和运行维护水平等因素有关，是否寿命终结要视其容量检测结果和缺陷情否寿命终结要视其容量检测结果和缺陷情况而定，难以规定统一使用年限。况而定，难以规定统一使用年限。 a) a) 蓄电池室应严禁烟火，应有良好蓄电池室应严禁烟火，应有良好的通风采暖设施，避免日光照射，采用的通风采暖设施，避免日光照射，采用防爆灯具，不应使用可能产生电气火花防爆灯具，不应使用可能产生电气火花的设备，蓄电池室的温度应保持在的设备，蓄电池室的温度应保持在530530之间。之间。6.2.5 6.2.5 直流电源系统运行环直流电源系统运行环境技术改造境技术改造 由于阀控蓄电池对运行的要求比

56、较严由于阀控蓄电池对运行的要求比较严格，环境温度宜保持在格，环境温度宜保持在15301530之间。之间。因此，各地必然会采取一些温度调节措施。因此，各地必然会采取一些温度调节措施。应引起注意的是，根据蓄电池室的环境要应引起注意的是，根据蓄电池室的环境要求，普通空调不应安装在蓄电池室。求，普通空调不应安装在蓄电池室。 根据各地反馈的信息和专家意见，组柜安装的阀根据各地反馈的信息和专家意见，组柜安装的阀控蓄电池普遍运行温度高，对蓄电池寿命影响大，有控蓄电池普遍运行温度高，对蓄电池寿命影响大，有些地区为了降低运行温度，要求将蓄电池柜的前后门些地区为了降低运行温度，要求将蓄电池柜的前后门拆除。因此本指

57、导意见将可安装在电池柜内的阀控蓄拆除。因此本指导意见将可安装在电池柜内的阀控蓄电池容量由电池容量由DL/T724-2000 DL/T724-2000 第第4.44.4条规定条规定300Ah300Ah降到降到200Ah200Ah，与国家电网公司，与国家电网公司直流电源系统技术标准直流电源系统技术标准的的规定相一致。规定相一致。 b) b) 防酸蓄电池和大容量的阀控蓄电池宜安装在防酸蓄电池和大容量的阀控蓄电池宜安装在专用蓄电池室内。容量在专用蓄电池室内。容量在200Ah200Ah及以下的阀控蓄电池，及以下的阀控蓄电池，可安装在电池柜内。可安装在电池柜内。 根据调查结果，无论安装在主控室或蓄根据调查

58、结果，无论安装在主控室或蓄电池室内的阀控蓄电池都发生过爆炸事故，电池室内的阀控蓄电池都发生过爆炸事故，而且后果非常严重，其中安装在二次室的造而且后果非常严重，其中安装在二次室的造成了保护全停，长时间难以恢复。因此，有成了保护全停，长时间难以恢复。因此，有些单位已经规定，蓄电池不允许安装在主控些单位已经规定，蓄电池不允许安装在主控室或二次室。室或二次室。 c) c) 多组阀控蓄电池宜分别安装在不同的多组阀控蓄电池宜分别安装在不同的蓄电池室内。若安装一个蓄电池室内，应在蓄电池室内。若安装一个蓄电池室内，应在不同组蓄电池组间采取有效的防火隔爆措施。不同组蓄电池组间采取有效的防火隔爆措施。 本条虽然未

59、禁止将蓄电池安装在主控室本条虽然未禁止将蓄电池安装在主控室或二次室，但要求多组蓄电池宜分别安装在或二次室，但要求多组蓄电池宜分别安装在不同的蓄电池室内。若安装在一个蓄电池室不同的蓄电池室内。若安装在一个蓄电池室内，应在两组蓄电池间采取有效的防火隔爆内，应在两组蓄电池间采取有效的防火隔爆措施。防止其中一组蓄电池发生爆炸事故影措施。防止其中一组蓄电池发生爆炸事故影响到另一组蓄电池运行，造成直流全停。响到另一组蓄电池运行，造成直流全停。 此处未用强制用语，主要是考虑到大量此处未用强制用语，主要是考虑到大量的运行蓄电池还无法满足以上要求。但各网、的运行蓄电池还无法满足以上要求。但各网、省公司可明确本企业具体规定。省公司可明确本企业具体规定。 运行温度对阀控蓄电池的寿命有着重要运行温度对阀控蓄电池的寿命有着重要影响，由于阀控蓄电池内的液体有限，温影响，由于阀控蓄电池内的液体有限，温度过高会使液体汽化，蓄电池内部压力增度过高会使液体汽化，蓄电池内部压力增高，引起安全阀体频繁动作排放雾气，损高，引起安全阀体频繁动作排放雾气，损失水分。失水分。 d) d) 电池柜体结构应通风和散热良好，电池柜体结构应通