直流系統(tǒng)熔斷器快速開關(guān)配置

1、直流系統(tǒng)熔斷器、快速開關(guān)的配置2010年1月3日1非常高興有機會與大家一起 交流和學(xué)習(xí)！2一、配置要求1、根據(jù)電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程（DL/T5044-2004，以下簡稱設(shè)計規(guī)程），閥控式密封鉛酸蓄電池組容量在200AH以上時應(yīng)設(shè)置專用的蓄電池室。200AH及以下的蓄電池組在控制室組屏安裝時應(yīng)與控制保護屏柜保持一定距離。2、根據(jù)設(shè)計規(guī)程，如采用專用的蓄電池室，蓄電池室盡量布置在0米層，頂部不得穿越電纜，并盡量與控制保護室、電纜夾層保持一定距離。33、整個直流系統(tǒng)全部配置隔離開關(guān)和熔斷器，其中隔離開關(guān)為隔離操作電器，熔斷器為保護電器。這種配置有個最大的優(yōu)勢就是級差配合理想，其次是造價較低。

2、但隨著變電所的增加，熔斷器不便操作、不利維護的缺點變成了急需解決的問題。從模擬試驗的情況來看，額定電流較小的熔斷器經(jīng)受沖擊電流后，改變了動作特性，外觀卻沒有任何痕跡，也是個不容忽視的問題。所以衡量利弊，現(xiàn)在的設(shè)計沒必要再沿襲全熔斷器的配置。值得保留的是蓄電池出口處熔斷器，因其額定電流較大，動作特性不易改變，受電后甚少操作，多年來運行情況不錯。 一、配置要求44、整個直流系統(tǒng)全部配置直流快分開關(guān)。直流快分開關(guān)集操作與保護功能為一體，安裝方便，操作靈活，穩(wěn)定性高，保護功能完善。相比熔斷器而言，更適合于操作較多的末級，例如各保護屏、控制屏及其它裝置等。一般兩段式保護的直流快分開關(guān)，具有過載長延時的熱

3、脫扣功能，又有短路瞬時電磁脫扣功能，應(yīng)該是理想的選擇。但是直流快分開關(guān)的額定電流選擇是根據(jù)所供電的負(fù)荷電流計算確定。選擇大了，由于負(fù)荷電流小，在過載時（I t）熱脫扣延長了時間。選擇小了，由于負(fù)荷電流大，長時間運行加上環(huán)境溫度高，熱脫扣可能誤動。當(dāng)快分開關(guān)的額定電流已經(jīng)確定后，除了過載長延時熱脫扣的保護特性已經(jīng)形成，同時短路瞬時電磁脫扣特性也已形成，一般是10In動作，可是快分開關(guān)安裝處的短路電流決定短路瞬時脫扣的靈敏度，必需計算驗證。一、配置要求25直流快分開關(guān)安裝處的短路電流及靈敏度計算公式如下：一、配置要求6式中：快分開關(guān)安裝處短路電流（A）；蓄電池開路電壓（V）；蓄電池內(nèi)阻（）；電池間

4、連接條或?qū)w電阻（）；蓄電池組至快分開關(guān)安裝處連接電纜或?qū)w電阻之和（）；相關(guān)快分開關(guān)觸頭電阻之和（）；靈敏系數(shù)，應(yīng)不低于1.25；快分開關(guān)瞬時保護（脫扣器）動作電流（A）。一、配置要求7由于參數(shù)復(fù)雜，各設(shè)計院、成套廠或運行單位均不可能精確計算短路電流，因此靈敏度也無法校驗。由于短路電流的不確定性，本來按照負(fù)荷電流選擇額定電流并考慮了上下級的級差配合，但是短路瞬動保護不能保證其級差配合，當(dāng)上、下級快分開關(guān)安裝處較近，短路電流相差不大，并達到選擇性極限電流時，肯定會出現(xiàn)越級而擴大事故范圍。試驗證明，全快分開關(guān)（過載長延時+短路瞬時）配置的直流系統(tǒng)在直流屏就近短路，極易造成蓄電池出口越級。一、配置

5、要求8熔斷器反時限特性明顯，當(dāng)上、下級快分開關(guān)安裝處較近，短路電流相差不大，靠動作時間差“解決”越級的問題，理論上的配合關(guān)系是級差1.6倍額定電流之差即可?？旆珠_關(guān)采用過載長延時和短路瞬時，同殼體、不同殼體之間短路瞬時差異很小，即使級差選擇4倍及以上也難免越級。取消越級快分開關(guān)的瞬動脫扣器，自是能解決這一問題，但是操作性不強。況且短路情況下延時越長，對蓄電池系統(tǒng)的損害越大。 一、配置要求9北京人民電器廠將交流系統(tǒng)三段式電流保護的概念應(yīng)用于直流系統(tǒng)，形成了三段式直流短路保護（過載長延時+短路瞬時+短路短延時）。GMB系列快分開關(guān)從負(fù)荷側(cè)向電源側(cè)逐級加大時限的方法，不必精確計算短路電流，可以達到盡

6、快的切除故障，又實現(xiàn)級差配合的要求，為直流系統(tǒng)全快分開關(guān)提供了新的選擇。一、配置要求105.推薦采用熔斷器+快分開關(guān)配置，但須遵循第一級（蓄電池出口處）采用熔斷器（注：應(yīng)帶有熔斷告警接點），末級（各保護屏、控制屏及其它裝置）采用快分開關(guān)的原則。以220V直流系統(tǒng)四級（三級）配置為例，可參照如下方案。（見表1、2）一、配置要求11表1蓄電池300Ah及以下。第一級（蓄電池出口）鉛酸蓄電池可取5.5I10，300Ah選用200A熔斷器（帶有熔斷告警接點）。第二級（直流屏）優(yōu)先選用各個廠家最大額定電流的小型快分開關(guān)。例如北京人民電器廠的GM32-40A，西門子公司的5SX52-50A等。其次選用刀熔

7、開關(guān)（40A及以上）。第三級（直流分屏）選用各個廠家較大額定電流的小型快分開關(guān)，例如北京人民電器廠的GM32-25A，西門子公司的5SX52-32A等。末級按負(fù)荷電流選用不同額定電流的小型快分開關(guān)，例如保護屏配置GM32-6A、1A等。一、配置要求12表2蓄電池500Ah及以上。第一級（蓄電池出口）鉛酸蓄電池可取5.5I10，500Ah選用300A熔斷器（帶有熔斷告警接點）。第二級（直流屏）一部分選用刀熔開關(guān)，例如常州科海的KSF2-63/63A等；一部分選用各個廠家最大額定電流的小型快分開關(guān)，例如北京人民電器廠的GM32-40A，西門子公司的5SX52-50A等。第三級（直流分屏）選用各個廠

8、家較大額定電流的小型快分開關(guān)，例如北京人民電器廠的GM32-25A，西門子公司的5SX52-32A等。末級按負(fù)荷選用不同額定電流的小型快分開關(guān)，如保護屏配置GM32-6A、1A等。一、配置要求13說明：如果第二級負(fù)荷電流超過了小型快分開關(guān)的最大額定電流，應(yīng)改用塑殼快分開關(guān)或熔斷器。一、配置要求146.在直流系統(tǒng)中應(yīng)選用直流快分開關(guān)，不能用交流快分開關(guān)代替直流快分開關(guān)(除廠家明確可交直流兩用的以外)。 交流快分開關(guān)與直流快分開關(guān)的滅弧機理不同。交流滅弧是利用交流電的周期性變化，電弧有自然過零點，經(jīng)自然過零點后，弧隙電壓由零逐漸上升，此時快分開關(guān)絕緣介質(zhì)恢復(fù)絕對誤差速度快于弧隙電壓上升速度，就可保

9、證電弧不重燃。而直流電弧因沒有自然過零點，直流電弧產(chǎn)生后，在一定的維持電壓下電弧可以持續(xù)燃燒，故滅弧要困難得多。 一、配置要求15 例如GM型直流快分開關(guān)采用了VJC絕緣四重加速窄縫分?jǐn)嗉夹g(shù)限制電弧的擴散，提高了限流作用。因而，直流快分開關(guān)熄滅直流電弧的性能要比交流快分開關(guān)優(yōu)良得多。交流快分開關(guān)不能有效、可靠地熄滅直流電弧，試驗中多次出現(xiàn)快分開關(guān)持續(xù)燃弧現(xiàn)象。解體這些快分開關(guān)發(fā)現(xiàn)其觸頭及滅弧室燒傷較嚴(yán)重，這種快分開關(guān)長期使用極易造成觸頭熔焊?？梢娊涣骺旆珠_關(guān)用于直流場合是不安全的。因此，在直流系統(tǒng)中應(yīng)選用直流快分開關(guān)，不能用交流快分開關(guān)代替直流快分開關(guān)。一、配置要求161.現(xiàn)有的直流系統(tǒng)配置遵

10、循新的設(shè)計方案整改，末級配置的熔斷器全部更換成小型快分開關(guān)，直流屏較小額定電流的小型快分開關(guān)（25A及以下）一律更換成最大額定電流的小型快分開關(guān)或較大的刀熔開關(guān)(至少40A)，蓄電池出口處大型快分開關(guān)應(yīng)更換成熔斷器，且?guī)в腥蹟喔婢狱c。二、整改要求172.如果因為直流饋出屏總快分開關(guān)很難更換成熔斷器而采用全快分開關(guān)的配置，也必須采用帶延時的快分開關(guān)。3.現(xiàn)行配置的交流快分開關(guān)(除廠家明確可交直流兩用的以外)應(yīng)更換成直流快分開關(guān)。4.極性接反的直流快分開關(guān)一定要改正過來。二、整改要求181.按照省公司關(guān)于加強變電站蓄電池設(shè)計、訂貨、安裝及運行維護要求的通知，各生產(chǎn)單位必須設(shè)置直流系統(tǒng)管理專責(zé)人。2.不管