直流系统设计点滴体会.pdf

也も
BUILDING
ウロTら年第2期 LECTRICITY
直流系统设计点滴体会
郑永高张继志(海军后勤部军港管理局,北京市100841)
Thoughts on the Design of DC System
ZHENG Yonggao ZHANG Jizhi(Naval Port Control Office, PLA Navy
logistics Department, Beijing 100841, China)
Abstract: Based on actual engineering cases
中图分类号:TU852
文献标识码:A
the article describes that DC system shall be desigr
doi:10.3969/j.1is9.1003-8493.2016.02.006
in accordance with specifications which require the
following: DC system shall be provided with an on-
随着电动汽车的快速普及和光伏发电站的空前
line insulation monitoring device; protection
建设,不少工程设计人员在实际工作中已开始接触到
combining breaker with fuse shall be avoided; short
直流系统的设计,而不再仅限于选择和设计变电所直
circuit current calculation shall be
流操作电源。笔者近期审査了1个放电站和境外1个
regarding specific projects; DC dual power supply
允电站项目,感觉部分工程技术人员对直流系统的设
and charger shall run independently; cable cross.
section shall be tested as per requirement on
计认识尚有待提高,故不揣浅薄交流自已的设计体
allowable voltage
ordina
会,希望能抛砖引玉,并请广大业界同仁批评指正
cross-linked
polyethylene cables shall not be used in DC power
绝缘监测測问题
fransmission system
Key words: DC power supply system; insulation
直流系统工程规范标准较少,可供借鉴的工程实
monitoring: DC breaker; DC fuse; parallel operation;:例不多,笔者在处理工程、装备设计涉及直流系统
DC charger; short-circuit current calculation;are问题时主要参照DL/T5044-2014《电力工程直流
suppressing mechanism
电源系统设计技术规程》(以下简称《规程》)リ。原
DL/T5044-2004第4.5.5条规定,除有特殊要求
摘要:结合工程实例,阐述直流系统设计应按的直流系统外,直流系统应采用不接地系统。新颁
规程要求,设置在线绝缘监测装置,回路设计避免采布施行的DL/T5044-2014第3.5.6条规定,220V
用断路器和嫆断器混合保护方式、针对具体工程需进和110V直流电源系统应采用不接地系统。第5.2.4条
行短路电流计算。直流双电源和充电机应分列运行,规定,直流电源系统应按每组蓄电池装设1套绝缘监
电缆截面选择须梭尢许压降条併组织校验,普通交联测装置。因此,直流系统工程一般做法是采用单母线、
聚乙烯型电缆不宜在直流输电系统中选用。
二线制、不接地接线方式,且在直流母线上装设1套
关键词:直流电源系统;绝监涮;直流断路接地监浏装置,具有实时监视和显示直流电源系统
器;直流熔断器;并列运行;直流充电机;短路电流母线电压、母线对地电压和母线对地绝缘电阻,以及
计算;灭孤机理
监测各种类型接地故障的功能,实现对各支路的绝緣
作者信息
郑永高,男,海军后勤部军港管理局,高级工程师。
张继志,男,海军后部军港管理局,工程师。
o.35No.2
egad罗始,供电与配电rm
监测。笔者审查的2个直流充、放电电站,蓍电池容缆进行保护;此外放电装置自身可能发生的故障应
量在10000Ah以上,设计没有设置绝缘监测装置,是与蓄电池组进行隔离,必须杜绝外部故障对蓄电池
不符合《规程》要求的。
组的冲击和损坏。
对大容量直流系统而言,馈线回路和供电网络分2.2断路器选择
布到构筑物、设备的各个角落,支路纵横交错,发生
由于额定电流2kA的断路器体积较大,受限于
接地的概率极高。不同接线、不同用途的直流系统,平面布置,同时还需额外考虑操作电源,为此设计
发生单极一点接地,可能会正常工作,也可能会造成人员提出:可否以直流熔断器取代断路器?对此,
保护及自动装置误动或者拒动;同极两点接地,可能笔者认为应进行认真研究。依据《规程》第5.1.2条
会将某些继电器触点屏蔽短接,不能动作,造成事故第2款,蓄电池试验放电回路宜采用直流断路器
扩大,越级跳闸;危害最大的是异极两点接地,可能该条第3款明确,真流断路器的下级不应使用熔断
直接造成直流正负极短路,致使断路器跳阐,直流熔器。在直流系统中,所路器和熔断器混合保护的级
断器熔断,重要直流负载或保护及自动装置、控制回差配合实现比较困难,因为无时限的直流断路器的
路失去电源,从而引发严重的电力事故。因此直流系脱扣速度基本不变,而熔断器的动作具有反时限特
统对地应有良好的绝缘,必须对其进行实时在线监性且误差较大,无论断路器裝在熔断器的前或后
测。导致直流系统接地的可能原因有:①气候环境总是会在部分短路电流范围内失去动作选择性,应
因素,如雨雪天气造成室外线路和电气设备绝缘下尽量避免此组合方式。故《直流电源系统技术标准》
降;②维护检修结束后,因工作人员疏忽造成的接第5.3.2.6条明确规定,应防止同一支路中熔断器
地;③小动物爬人或金属零件掉落在元件上;④线与断路器混用,尤其不应在断路器的上级使用嫆断
路、设备使用日久疲劳老化。
器,以防回路故障时失去动作选择性。这与交流低
有关测装置的选择,可参照《电力工程直流系统压系统保护有明显不同,一个选择性配合良好的交
设计手册》(第2版)9.4节。依据国家电网生流低压系统,应尽量采用熔断器和断路器混合保
[2004]634号《直流电源系统技术标准》第5.5.1.2护,而不是采用单一的断路器或熔断器做保护。就
条,110V、220回路的绝缘电阻应分别不低于本项目而言,一般做法不考虑以直流熔断器取代断
100k9、200kQ。直流电源柜内直流汇流排和电压小路器,该断路器额定电流的选择宜按照蓄电池组的
母线,在断开所有其他连接支路时,对地的绝缘电阻(1.1-1.3)1o选择(是指与放电装置相连的蓄
应不小于10MQ。且只要直流系统接通电源工作,其电池组10h放电率电流)。
绝缘检查装置、电压检查装置应始终处于运行状态。
该充电站项目最大直流充电电流约8kA,因10
级直流框架断路器造价昂贵,且需特殊订购,为此设
2断路器选择
计人员