×电厂直流电源系统短路电流计算书

XX电厂直流电源系统分析1.机组动力直流电源系统分析（DC220V2500Ah蓄电池系统）系统描述2电3充，无分屏蓄电池：2500Ah104只DC220V蓄电池出口电缆：720mm2X20m,软件分析用等效电阻500mm2X14m蓄电池出口保护电器：NT4熔断器 1250A,分析用GMB-1250/1250A直流馈电屏开关：S1N16A、32A、63A、100A、S3N250A、S5N400A、500A、630A，分析时用GM800/500A、630A直流馈电屏直接至负载，导线截面和长度如下：220V直流馈电屏负载 到GCB 馈电屏用空开500A电缆（10mm2X150m）到（汽机直流2A\2B直流马达）（事故油泵）（直流密封油泵） 馈电屏用空开630A电缆（130mm2X170m）到（#2机UPS的A路直流电源）S5500A电缆（300mm2X15m）到#2汽机直流事故油泵S5500A电缆（370mm2X170m）软件分析时选择内阻最小和保护电器上下级级差最小的支路220V直流馈电屏负载 至（（汽机直流2A\2B直流马达）（事故油泵）（直流密封油泵）馈电屏用空开630A电缆120mm2X157m（等效代替130mm2X170m）到（#2机UPS的A路直流电源）S5500A电缆（300mm2X15m）其他：充电机回路用NT2-500A熔断器；软件分析可不考虑试验回路开挂NT2-315A熔断器；软件分析可不考虑系统分析本文中系统分析应用北京人民电器厂开发的直流系统分析软件，此软件是以DL/T5004-2004为基础的直流系统辅助计算工具，能够快速、准确的计算出直流系统中各处短路电流值大小，进而为设备的合理选型提供理论依据。它不仅能对已有的直流系统进行分析、校核，也能对新的直流系统的起到辅助设计的作用。软件中的计算判断准则包括：导线/电缆压降校核、开关灵敏度校核、额定电流校核、工作电压校核及上下级开关选择性校核°XX电厂机组动力直流电源系统现状图如图1所示：

1=1[A]詞芯电缆S=120[nun2]；L=157[in]SR.=64.087M；1=3521[A]蓄电池1=1[A]詞芯电缆S=120[nun2]；L=157[in]SR.=64.087M；1=3521[A]蓄电池U=225.68|V|；Ah=2500[Ah]单怀U0=2.17|V|；rl=0.100M单^n=104|Pcs]；Ilh=1375[A]詞芯电缆S=500[imn2]；L=14[in]SR=15.55M；I=14513[A]GMB1250_H；In=1250[A]Ics=25[kA]；t=30[ms]SR=15.72M；1=14356[A]GM800_H；In=630[A]Ics=25[kA]:t=O[ms]SR.=15.94M；1=14158[A]11•充电装置11•充电回路断路器1GM800H；In=500[A]XIcs=25[kA]；t=O[ms]SR=15.98M；1=14122[A]负载1=1[A]铜芯电缆S=300[nun2]；L=15[m]SR=17.S2M；I=12664[A]图1XX电厂机组动力直流系统现状说明：图中蓝色部分表示设备选型合理，红色表示设备选型存在问题。图1的具体分析如下：（1） 蓄电池出口电缆：实际压降=1.42[V]；许可压降=2.2[V]；合格（2） 蓄电池出口断路器灵敏度校验：断路器额定电流1250[A]；负载电流1375.0[A]；不合格（如果按负载计算额定电流不大于1250A也算合格负载短路电流：14355.87[A]；动作上限:7500[A]；合格（3）馈电屏开关与上级蓄电池出口开关选择性校验：第一支路：本级实际短路电流：14157.74[A]；本级动作上限：3780.0[A]；合格；上级实际短路电流：14157.74[A]；上级瞬动下限：16000.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=30.0[ms]；合格本级断路器灵敏度校验：断路器额定电流630[A]；负载电流0.8[A]；合格；负载短路电流：3521.46[A]；动作上限:3780[A]；不合格（因动作概率96.15%,本级断路器的灵敏度基本可以满足使用要求）第二支路：本级实际短路电流：14122.3[A]；本级动作上限：3000.0[A]；合格；上级实际短路电流：14122.3[A]；上级瞬动下限：16000.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=30.0[ms]；合格本级断路器灵敏度校验：断路器额定电流500[A]；负载电流0.8[A]；合格；负载短路电流：12664.14[A]；动作上限:3000[A]；合格1.3系统建议因目前该直流系统没有级差配合方面的问题，所以该系统可以正常运行。1.4系统说明1.4.1在利用软件对以上直流系统分析和建议过程中，由于软件是按照DL/T5044的要求，按照蓄电池1小时放电率电流计算蓄电池出口保护电器额定电流的，如果系统中所有动力负载的额定电流之和小于蓄电池出口熔断器的额定电流（1200A）,则暂时可以不必更换。但是，由于熔断器经受较大电流的冲击后，会产生有冶金效应和无冶金效应的老化现象，实际特性与标称特性变化比较大，因此，建议在适当的时候，予以更换。1.4.2在软件分析中630A的断路器灵敏度为96.15%,若想使灵敏度达到100%，可适当增加出线端导线截面积或缩短导线长度（缩短为140m），因灵敏度为96.15%，基本可以满足使用要求。2.机组控制直流系统分析（DC110V1000Ah蓄电池系统）2.1系统描述2电3充，有分屏蓄电池：1000Ah52只DC110V蓄电池出口电缆：480mm2X20m蓄电池出口保护电器：NT3-630A熔断器，分析用GM5FB-800630A断路器等效代替直流馈电屏开关：5SJ52-C25、C50，S1N-100A、S2N-160A；分析时取典型的5SJ52-C25、C50、S1N-100A进行验证，分别用GM5-63/C25、GM-100H/100A等效代替第一支路直流馈电屏至分电屏导线95mm2X100m第一支路分电屏至测保屏导线10mm2X20m第二支路直流馈电屏至测保屏导线10mm2X20m；6mm2X20m；4mm2X20m有三种截面导线，软件分析选择电阻最小的10mm2X20m截面积分电屏回路开关额定电流：C32A、C16A（备用）；分析时取常用的C32A进行分析，用GM5-63/C32等效代替测控保护屏回路开关额定电流：C6A；分析用GM5-63/C6等效代替

测保屏至负荷导线2.5mm2X1,5m（正确）其他：充电机回路用NT2-400A熔断器，因不影响系统级差配合，分析时可不考虑试验回路开挂NT1-160A熔断器，因不影响系统级差配合，分析时可不考虑2.2系统分析蓄电池U=112.84|V|；Ah=1000[AK]单-SU0=2.17|V|；r1=0.256M单体n=52[Pcs]；Ilh=550[A]洞芯电缆S=500[mm2]；L=20[m]SR=16.824M；1=6707[A]GM5FB-800；蓄电池U=112.84|V|；Ah=1000[AK]单-SU0=2.17|V|；r1=0.256M单体n=52[Pcs]；Ilh=550[A]洞芯电缆S=500[mm2]；L=20[m]SR=16.824M；1=6707[A]GM5FB-800；In=630[A]Ics=50[kA]SR=17.624M；I=6403[A]GM100_H；In=100[A]Ics=20[kA]；t=0[ins]SR=19.824[m^]；1=5692[A]詞芯电缆S=95[mm2]；L=100[m]SR=5S.561[m^]；1=1927[A]GM5-63_C；In=32[A]Ics=10[kA]；t=0[ms]SR=63.561M；1=1775[A]洞芯导线S=10[mm2]；L=20[m]SR=137.161M；1=323[A]1=1[A]GM5-63_C；In=6[A]Ics=10[kA]；t=0[ins]SR=185.161[m^]；I=609[A]11.充电装置GM5-63_C；In=25[A]Ics=10[kA]；t=O[ms]SR=24.424M；1=4620[A]S=10[mm2]；L=20[m]SR=9S.024[m^]:1=1151[A]>1[A]GM5-63_C；In=6[A]Ics=10[LA]；t=0[ms]SR=146.024M；1=773[A]S=2.5[nun2]；L=1.5[mJSR=168.104M；1=671[A]S=2.5[imiiJ]；L=1.5[m]SR=207.241[m^]；I=544[A]3XX电厂机组控制直流电源系统现状由于在直流电源系统中，导线截面积最大、长度最长，上下级保护电器的电流级差最小回路的选择性保护最难实现，所以在XX电厂机组控制直流电源系统中我们选以上情况的电流回路利用直流系统软件进行分析，现状分析图如图3所示，图3的具体分析如下：（1） 蓄电池出口电缆；实际压降=0.81[V];许可压降=1.1[V];合格（2） 蓄电池出口断路器灵敏度校验：断路器额定电流630[A]；负载电流550.0[A]；合格负载短路电流：6402.63[A]；动作上限:3937.5[A]；合格。（3） 馈电屏与上级蓄电池出口断路器选择性校验1） 第一支路：本级实际短路电流：5692.09[A]；本级动作上限：1200.0[A]；合格上级实际短路电流：5692.09[A]；上级瞬动下限：12000.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=15.0[ms]；合格2） 第二支路：本级实际短路电流：4620.05[A]；本级动作上限：375.0[A]；合格上级实际短路电流：4620.05[A]；上级瞬动下限：12000.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=15.0[ms]；合格（4） 分电屏开关与上级馈电屏开关选择性校验：第一支路：本级实际短路电流：1775.31[A]；本级动作上限：480.0[A]；合格上级实际短路电流：1775.31[A]；上级瞬动下限：800.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=0.0[ms]；不合格（5） 负载开关与上级馈电屏或分电屏开关选择性校验：第一支路：本级实际短路电流：609.42[A]；本级动作上限：90.0[A]；合格上级实际短路电流：609.42[A]；上级瞬动下限：224.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=0.0[ms]；不合格第二支路：本级实际短路电流：772.75[A]；本级动作上限：90.0[A]；合格上级实际短路电流：772.75[A]；上级瞬动下限：175.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=0.0[ms]；不合格2.3系统建议系统建议配置方案如图4所示图4是将蓄电池出口电缆线径按照DL/T5044的要求，根据蓄电池容量将其增加至400mm2；将原系统馈电屏和分电屏中使用的普通两段保护直流断路器更换为具有三段保护特性的GM5FB系列和GM5B-32系列直流断路器；负载侧的普通C特性保护的小型断路器全部替换为GM5-63L超级限流型小型断路器。这样整个系统利用直流软件分析全部配置合格。

蓄电池U=112.84|V|；Ah=1000[AK]单体U0=2.17|V|；rl=0.256M单n=52[Pcs]；Ilh=550[A]铜芯电缆S=500[itmJ]；L=20[m]SR=16.S24M；1=6707[A]蓄电池U=112.84|V|；Ah=1000[AK]单体U0=2.17|V|；rl=0.256M单n=52[Pcs]；Ilh=550[A]铜芯电缆S=500[itmJ]；L=20[m]SR=16.S24M；1=6707[A]GM5FB-800；In=630[A]Ics=50[kA]SR=17.624M；1=6-403[A]GM5FB-250；In=100[A]Ics=50[kA]SR=20.124M；1=5607[A]詞芯电缆S=95[nun2]；L=100[m]SR=58.861M；I=1917[A]GM5B-32_H；In=32[A]Ics=10[kAi'；t=7[ms]SR=6S.361M；1=1651[A]洞芯导线S=10[imn2]；L=20[m]SR=141.961M；1=795[A]IGM5B-32H；In=25[A]XIcs=10[kAf；t=7[ms]SR=2S.624M；1=3942[A]洞芯导线S=10[imn2]；L=20[m]SR=102.224M；I=1104[A]1GM5-63CL；In=6[A]XIcs=10[lsA]；t=0[ms]SR=24S.224M；1=455[A]1GM5-63CL；In=6[A]XIcs=10[kA]；t=0[ms]SR=2S7.961M；1=392[A]詞芯导线S=2.5[mm2]；L=1.5[m]SR=310.041M；I=364[A]1=1[A]詞芯导线S=2.5[imn2]；L=1.5[m]ZR=270.304M；1=417[A]负载1=1[A]图4XX电厂机组控制直流电源系统建议图4的具体分析如下：（1） 蓄电池出口电缆压降校验实际压降=0.81[V]；许可压降=1.1[V]；合格（2） 蓄电池出口断路器灵敏度校验：断路器额定电流630[A]；负载电流550.0[A]；合格负载短路电流：6402.63[A]；动作上限:3937.5[A]；合格（3） 馈电屏与上级蓄电池出口断路器选择性校验1） 第一支路：本级实际短路电流：5607.24[A]；本级动作上限：625.0[A]；合格上级实际短路电流：5607.24[A]；上级瞬动下限：12000.0[A]；本级断路器短延时t1=15.0[ms]；上级断路器短延时t2=15.0[ms]；合格2） 第二支路：本级实际短路电流：3942.15[A]；本级动作上限：300.0[A]；合格上级实际短路电流：3942.15[A]；上级瞬动下限：12000.0[A]；本级断路器短延时t1=7.0[ms]；上级断路器短延时t2=15.0[ms]；合格（4）分电屏开关与上级馈电屏开关选择性校验：第一支路：本级实际短路电流：1650.65[A]；本级动作上限：384.0[A]；合格上级实际短路电流：1917.06[A]；上级瞬动下限：3200.0[A]；本级断路器短延时t1=7.0[ms]；上级断路器短延时t2=15.0[ms]；合格（5）负载开关与上级馈电屏或分电屏开关选择性校验：第一支路：本级实际短路电流：391.86[A]；本级动作上限：60.0[A]；合格上级实际短路电流：406.13[A]；上级瞬动下限：2000.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=7.0[ms]；合格第二支路：本级实际短路电流：454.59[A]；本级动作上限：60.0[A]；合格上级实际短路电流：487.57[A]；上级瞬动下限：1440.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=7.0[ms]；合格2.4系统说明2.4.1蓄电池出口的的保护电器在现场为熔断器，采用本软件分析时，使用的是GM5FB系列具有熔断器保护特性的塑壳断路器等效代替，具有跟熔断器等效的特性。3.网控（升压站）直流系统分析（DC11OV6O0Ah蓄电池系统）3.1系统描述2电3充，无分屏。蓄电池：600Ah52只DC110V。蓄电池出口电缆：120mm2X10m蓄电池出口保护电器：500A分析用GM5FB-800500A断路器等效代替。直流馈电屏开关：5SJ52-C25、C16；分析时用GM5-63/C25、C16等效代替。第一支路直流配电屏至测保屏导线4mm2X20m。（正确）第一支路直流配电屏至测保屏导线2.5mm2X20m（正确）测控保护屏回路开关额定电流：B6A、B4A；分析用GM5-63/B6、B4A等效代替。测保屏至负荷导线2.5mm2X1.5m。其他：充电机回路熔断器：不详；不影响系统级差配合分析，可不考虑。

3.2系统分析蓄电池U=112.S4|V|；Ah=600[Ah]单体U0=2.17|V|；rl=0.358M单n=52[Pcs]；Ilh=330[A]铜芯电缆S=120[nun2]；L=10[in]SR=23.723M；1=4757[A]GM5-63_B；In=6[A]Ics=10[kA]；t=O[ms]SR=279.523M；GM5-63_B；In=6[A]Ics=10[kA]；t=O[ms]SR=279.523M；I=404[A]GM5FB-800；In=500[A]Ics=50[kA]SR=24.723M；I=4564[A]詞芯导线S=2.5[nun2]；L=1.5[m]SR=301.603M；I=374[A]GM5-63_C；In=25[A]Ics=10[kA]；t=0[ins]SR=31.523M；I=35S0[A]SR=215.523M；I=524[A]负载1=1[A]GM5-63_C；In=16[A]Ics=10[kA]；t=O[ins]SR=36.723M；负载1=1[A]GM5-63_C；In=16[A]Ics=10[kA]；t=O[ins]SR=36.723M；1=3073[A]GM5-63_B；In=4[A]Ics=10[kA]；t=0[ins]SR=587.123M；1=192[A]S=2.5[inin2]；L=20[mi]SR=331.123M；1=341[A]S=2.5[min2]；L=1.5[mi]SR=609.203M:I=1S5[A]负我1=1[A]现状分析图如图5所示，图5的具体分析如下：（1） 蓄电池出口电缆压降校验实际压降=1.O1[V]；许可压降=1.1[V]；合格。（2） 蓄电池出口断路器灵敏度校验：断路器额定电流500[A]；负载电流330.0[A]；合格；负载短路电流：4564.23[A]；动作上限:3125[A]；合格。（3） 馈电屏与上级蓄电池出口断路器选择性校验1） 第一支路：本级实际短路电流：3579.65[A]；本级动作上限：375.0[A]；合格上级实际短路电流：3579.65[A]；上级瞬动下限：8000.0[A]；本级断路器短延时t1=O.O[ms]；上级断路器短延时t2=15.0[ms]；合格。2） 第二支路：本级实际短路电流：3072.76[A]；本级动作上限：240.0[A]；合格；上级实际短路电流：3072.76[A]；上级瞬动下限：8000.0[A]；本级断路器短延时t1=O.O[ms]；上级断路器短延时t2=15.0[ms]；合格。（4） 负载开关与上级馈电屏开关选择性校验：第一支路：本级实际短路电流：403.69[A]；本级动作上限：42.0[A]；合格；

上级实际短路电流：403.69[A]；上级瞬动下限：175.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=0.0[ms]；不合格第二支路：本级实际短路电流：192.19[A]；本级动作上限：28.0[A]；合格；上级实际短路电流：192.19[A]；上级瞬动下限：112.0[A]；本级断路器短延时t1=0.0[ms]；上级断路器短延时t2=0.0[ms]；不合格3.3系统建议蓄电池U=112.84|V|；Ah=600[AK]单体U0=2.17|V|；rl=0.35SM单n=52[Pcs]；Ilh=330[A]铜芯电缆S=120[mm2]；L=10[m]SR=23.723M；1=4757[A]GM5FB-S00；In=500[A]Ics=50[kA]SR=24.723M；I=4564[A]詞芯导线S=4[imn2]GM5FB-S00；In=500[A]Ics=50[kA]SR=24.723M；I=4564[A]詞芯导线S=4[imn2]；L=20[mi]SR=219.723M；I=514[A]GM5B-32_H；In=25[A]Ics=10[kAi'；t=7[ms]SR=35.723M；1=3159[A]GM5-63_CL；In=6[A]Ics=10[kA]；t=O[ins]SR=365.723M；1=309[A]S=2.5[mm2]；L=2Cl[词SR=338.723M；1=333[A]SR=387.803M；1=291[A]11.充电装置11.充电回路斷路器GM5B-32_H；In=16[A]Ics=10[kAi~Jt=7[ms]SR.=44.323M；1=2546[A]詞芯导线11.充电装置11.充电回路斷路器GM5B-32_H；In=16[A]Ics=10[kAi~Jt=7[ms]SR.=44.323M；1=2546[A]詞芯导线S=2.5[nun2]；L=1.5[in]SR=650.803M；1=17