DL_T2602-2023电力直流电源系统保护电器选用与试验导则.docx

ICS 29.120CCS K 31DL中华人民共和国电力行业标准DL/T26022023电力直流电源系统保护电器选用与试验导则SelectionandtestguidelinesforprotectiveapparatusofelectricDCpowersystem2023T1-26 实施2023-05-26发布国家能源局发布目次前言II引言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14 选用要求25 试验方法46检验规则10附录A（资料性）直流电源系统保护电器分类12附录B（资料性）变电站直流电源系统各级保护电器配置示例13附录C（资料性）短路电流预估法原理与试验分析示例16本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意木文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由电力行业高压开关设备及直流电源标准化技术委员会（DL/TC06）归口。本文件起草单位：国网河北省电力有限公司电力科学研究院、国网冀北电力有限公司张家口供电公司、河北创科电子科技有限公司、北京人民电器厂有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网四川省电力公司电力科学研究院、国网河北省电力有限公司、深圳供电局有限公司、国网天津市电力公司滨海供电分公司、国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院、国网重庆市电力公司检修分公司、国网山西省电力公司电力科学研究院、南方电网科学研究院有限责任公司、国网上海市电力有限公司检修分公司、上海电气输配电试验中心有限公司、国家电投集团科学技术研究院有限公司、国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、广州市仟顺电子设备有限公司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、中能国研（北京）电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、贵州电网有限责任公司电力科学研究院、广东电网有限责任公司珠海供电局、国网陕西省电力公司电力科学研究院。本文件主要起草人，李秉宇、杜旭浩、苗俊杰、赵梦欣、王洪、王雪楠、王浩彬、张振乾、李晶、王凤仁、杨忠亮、苗树国、吴志琪、赵应春、董汉彬、陶文彪、刘芹、戴春怡、孔祥军、赵军、陈忠、徐玉凤、田孝华、童杭伟、赵文庆、李宽、刘斌、王志华、徐磊。本文件为首次发布。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二行号，100761）o直流电源是变电站和发电厂中继电保护、自动装置和断路器操作的供电系统，在直流电源系统发生短路、过载等故障时各级保护电器应准确、及时、可靠切断故障回路，国内曾发生多起由于直流保护电器故障和保护电器越级跳闸引起的电网停电扩大事故，因此需要对直流电源保护电器的选用与试验进行规范。DL/T5044电力工程直流电源系统设计技术规程对直流电源系统供电方式和保护电器配置计算方法提供了基本遵循，随着工程应用和现场测试试验的开展，尚需进一步明确集中辐射状供电方式、分层辐射状供电方式中不同层级的保护电器的工程选用原则，同时对保护电器的测试试验项目和测试要求进行统一，尤其需要明确保护电器选择性校验方法和结果判定依据。同时，随着近些年技术的发展，三段式直流断路器等在直流电源系统得到了推广应用，亟须对其功能和选用原则进行统一规定。综上所述，为指导直流电源系统保护电器合理选用，推动开展宜流断路器选择性校验工作，本文件在符合DL/T5044电力工程直流电源系统设计技术规程等文件的基础上，对直流电源系统保护电器的选用要求和试验方法等内容做出具体要求。电力直流电源系统保护电器选用与试验导则1范围本文件规定了电力直流电源系统用保护电器的选用要求、试验方法和检验规则等要求。本文件适用于采用阀控式铅酸蓄电池组（串联安装式）的直流电源系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.1电工术语基本术语GB/T2900.18电工术语低压电器GB/T2900.33电工术语电力电子技术GB/T10963.2-2020电气附件家用及类似场所用过电流保护断路器第2部分：用于交流和直流的断路器GB/T13539.12015低压熔断器第1部分：基本要求GB/T14048.2-2020低压开关设备和控制设备第2部分：断路器GB/T19826电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求DUT459电力用直流电源设备DL/T1074电力用直流和交流一体化不间断电源DL/T1397.4电力直流电源系统用测试设备通用技术条件第4部分：直流断路器动作特性测试系统DL/T5044电力工程直流电源系统设计技术规程3术语和定义GB/T2900.1、GB/T2900.18>GB/T2900.33、GB/T10963.22020、GB/T14048.22020>GB/T19826、DLT459>DL/T1074和DL/T5044界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1直流电源系统保护电器protectiveapparatusofelectricDCpowersystem在电力直流电源系统中，为分级切除短路、过载等故障而配置的保护器件。电力直流电源系统用保护电器分为熔断器和直流断路器，以下简称“保护电器”。3.2选择性校验selectivitytesting验证上、下级保护电器能否满足保护选择性要求的试验。通常也称级差配合校验。3.3电子延时式亶流断路器electronicdelayedDCcircuitbreaker采用电子电路方式对短路或过载故障延时的直流断路器。4选用要求4.1 保护电器分类保护电器分类见附录A。4.2 选原则4.2.1保护电器时间-电流特性曲线应符合GB/T10963.22020或GB/T14048.22020的要求。4.2.2保护电器时间-电流特性应满足与其连接电缆过载及短路耐受能力要求。4.2.3保护电器极限分断能力应满足其安装处的最大预期短路电流要求。4.2.4当采用三段式直流断路器时，宜选用机械延时式，且直流断路器额定短时耐受电流应大于装设地点最大短路电流。4.2.5应选用直流专用断路器，不应选择交流断路器及交直流两用断路器。4.2.6保护电器应根据直流系统各级短路电流和保护电器的特性进行选用，保证具有可靠性、选择性、灵敏性和速动性。4.2.7 直流电源系统各级短路电流的计算方法应符合DL/T5044的规定。4.2.8 各级保护电器动作灵敏系数应大于1.05。4.2.9 应结合保护电器的“时间-电流”特性曲线和实际短路电流进行保护电器选择性校验。4.2.10 直流断路器的下级不应使用熔断器，防止在下级短路故障时失去动作选择性。4.2.11 蓄电池组、充电装置直流侧出口及母线联络等重要位置的熔断器、断路器应装有熔断器熔断、断路器脱扣报警触点和状态指示触点。各直流馈线断路器宜装有脱扣报警触点和状态指示触点。4.3保护电器层级4.3.1 集中辐射供电方式集中辐射供电方式第一层保护电器为蓄电池出口断路器或熔断器，第二层保护电器为动力母线和控制母线馈出断路器，第三层保护电器（末级保护电器）为直流系统负荷终端进线断路器。4.3.2 分层辐射供电方式分层辐射供电方式第一层保护电器为蓄电池出口断路器或熔断器，第二层保护电器为动力母线和控制母线馈出断路器，第三层保护电器为分电屏馈出断路器，第四层保护电器（末级保护电器）为直流系统负荷终端进线断路器。4.4集中辐射状直流电源系统保护电器选用44.1B口1.1.1.1 蓄电池出口回路保护电器应采用熔断器、具有熔断器特性的直流断路器或带有短路短延时功能的直流断路器。1.1.1.2 蓄电池出口保护电器的额定电流应按照事故停电时间的蓄电池放电率电流选择，满足事故初期（Imin）冲击负荷放电电流时不动作，并实现与直流馈线回路保护电器相配合。1.1.1.3 蓄电池出口采用熔断器时，应满足以下条件：a）应选用具有全范围熔断特性的有填料封闭管式熔断器；b）熔断器额定电流应为下级直流断路器最大额定电流2倍及以上。1.1.1.4 蓄电池出口采用直流断路器时，应满足以下条件：a）直流断路器短时耐受时间不应小于短延时整定时间与直流断路器固有动作时间之和；b）直流断路器短时耐受电流不应小于直流母线最大短路电流；c）宜选用机械延时式直流断路器，或选用延时时间为30ms的电子延时式直流断路器。4.4.2 充电装置宜流例出口充电装置直流侧出口应选用无极性要求的两段式直流断路器，并与蓄电池出口保护电器实现选择性配合。4.4.3 W三4.4.3.1 发电厂控制专用直流电源系统和变电站直流电源系统，联络电器应采用隔离开关。4.4.3.2 发电厂动力专用直流电源系统和动力控制合并供电的直流电源系统，联络电器应选用直流断路器，并与蓄电池组出口保护电器实现选择性配合。4.4.4 XSEtftW4.4.4.1 直流馈线断路器应选用两段式直流断路器。不满足选择性要求时，应采用具有短路短延时特性的三段式直流断路器。4.4.4.2 选用三段式直流断路器时，应在保证选择性的前提下，短路短延时时间整定值选择最小值。4.4.13宜选用机械延时式的直流断路器，或选用延时时间小于或等于IOmS的电子延时式直流断路器。对于控制、保护、监控电源馈线回路，保护电器宜选用B型直流断路器，额定电流不宜大于IOAo4.5分层辐射状直流电源系统保护电器选用45.1 wm口选用电子延时式直流断路器时，其延时时间宜为60ms,其他要求同4.4.1。45.2 充电装置直流侧出口充电装置直流侧出口保护电器应符合4.4.2的要求。45.3 W三母线联络电器应符合4.4.3的要求。45.4 三三w4.5.4.1直流馈线屏至分电屏馈出回路宜选用机械延时式直流塑壳断路器，或选用延时时间为30ms的电子延时式直流塑壳断路器。4.5,4.2直流馈线屏至负荷终端馈出回路宜选用两段式直流断路器，不满足选择性要求时，也可选用机械延时式或延时时间小于或等于IOmS的电子延时式直流断路器。45.5直流分电屏4.5.5.1直流分电屏宜选用两段式直流断路器。4.5.5.2当两段式直流断路器不满足选择性要求时，宜采用机械延时式直流断路器，或选用延时时间小于或等于IOmS的电子延时式直流断路器。45.6负荷终端对于控制、保护、监控电源馈线回路，保护电器宜选用B型直流断路器，额定电流不宜大于6A。46其他要求4.6.1直流电源系统保护电器应资料齐全，包括设计图纸、产品说明书，蓄电池、充电机、直流保护电器、电缆、负荷等设备的基础参数。4.6.2应根据直流电源系统的设计图纸，绘制直流电源系统保护电器配置拓扑图，标明保护电器的型号、额定参数、安装位置及连接电缆长度、线径，计算校核各级保护电器灵敏系数。4.6.3各电压等级变电站直流电源系统保护电器典型选取示例见附录及5试验方法5.1 环境条件1 .1.1相对湿度不超过90%。5 .1.2大气压力：86kPa106kPa。5.1.3安装地点的海拔一般不超过2000m,对于安装在更高海拔的装置，应考虑介电强度和空气冷却效果的降低。预期在此条件下使用的断路器应特殊设计或按制造厂与用户间的协议使用。5.2一般检查5.2