1. 系统描述
蓄电池容量： 350Ah 220V 104节，2电 2充，无分屏 各级保护电器使用情况：
蓄电池出口保护电器： NT 系列熔断器： 250A
直流屏出口保护电器：至 220kV 测控保护屏： C20A 断路器
至 35kV 开关室： C63A 断路器
测保屏出口保护电器：至 220kV 测控保护负载： C3A 或 C6A 断路器
至 35kV 开关室： C3A 或 C6A 断路器
导线截面和长度使用情况：
蓄电池出口电缆： S=35mm2，L=20m
直流屏至测保屏电缆：至 220kV 测控保护屏： S=4mm2，L=35m
至 35kV 开关室：S=25mr, L=150m
测保屏到负载导线： S=2.5 mm2， L=1m
2. 现状分析 以下分析使用直流系统分析软件，本直流系统分析软件是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依据。 本软件以
DL/T5004-r004 为基础，以完善的、准确的校验准则库及产品数据库为支撑，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设计起到辅助设计的作用。
软件中的校验准则包括：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。
图 1 所示为对此 rr0kV 变电站 分析结果
H 卷电油 U-225.6S[V] ； Ah-3Sft[AM
单件 UD=2.17)[V] ； rl=0.dOD|>^] r r洞芯电規
S=35[i™2] ； L=20[uii] j k 珈£754P|>说]:[-2518[A]
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GM5-Jti3_C: IH=3[A] fcs-10 GM5-fi3_C； Ik=<5[A]
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S=2 J[nmi2] 2 L=l[m) S=2.5[ttUrt2)； L=LM j L j L IR-ti45J59[ix^ ； [-350i[A]
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至220kV测控保护屏
至35kV开关室
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前芯导遂
S=25[MI2] J L=l[m] S=25[min2]:
j k 2R-15l.WP[n£a : [-300 [A]
L=1M 图1 iz?卿220kV变电站现状分析
[应a ；【■
图中蓝色部分表示设备选型合理，红色部分表示设备选型存在问题，计算书如下： （1） 蓄电池出口电缆压降校验
实际压降=4.05[V];许可压降=2.2[V];不合格 （2） 蓄电池出口保护电器灵敏度校验
熔断器额定电流250[A];负载电流192.5[A];合格
负载短路电流：2569.26[A];动作上限：3467.58[A];不合格
（3） 馈电屏断路器灵敏度校验以及与上级蓄电池出口熔断器选择性校验 第一支路（至220kV测控保护屏） 本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：540.89[A];动作上限:300[A];合格 断路器选择性校验：
本级实际短路电流：2369.63[A];本级动作上限：300.0[A];合格 上级实际短路电流：
2369.63[A];上级瞬动下限： 3467.58[A];本级断路器短延时t1=0.0[ms];上级熔断器短延时t2=60.0[ms];合格
第二支路（至35kV开关室） 本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：726.04[A];动作上限:945[A];不合格
断路器选择性校验： 本级实际短路电流：
上级实际短路电流：
2506.48[A];本级动作上限：945.0[A];合格 2506.48[A] ;上级瞬动下限：
3467.58[A] ;本级断路器短延时
t1=0.0[ms] ；上级熔断器短延时 t2=60.0[ms] ；合格
4） 负载断路器灵敏度校验以及与上级馈电屏断路器选择性校验： 第一支路（至 220kV 测控保护负载）：
第一分支路：
本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：300.12[A];动作上限:45[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流：
上级实际短路电流：
306.12[A];本级动作上限：45.0[A];合格
306.12[A];上级瞬动下限：140.0[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 第二分支路：
本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：470.21[A];动作上限:90[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流： 上级实际短路电流：
485.08[A];本级动作上限：90.0[A];合格
485.08[A] ;上级瞬动下限： 140.0[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（至 35kV 开关室）： 第一分支路： 本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：349.59[A];动作上限:45[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流：
上级实际短路电流：
357.75[A];本级动作上限：45.0[A];合格
357.75[A] ;上级瞬动下限： 441.0[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];合格 第二分支路：
本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：604.14[A];动作上限:90[A];合格 断路器选择性校验：
耳$航导鏡
j h. ZEl=477
本级实际短路电流：628.92[A];本级动作上限：90.0[A];合格
上级实际短路电流：628.92[A];上级瞬动下限：441.0[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.系统建议
方案一：时间选择性方案
根据直流系统分析，为了使直流系统满足级差配合和其他各项要求，实现全选择性保 护，我们提出了以下建议方案：
蓄电池出口保护电器使用 GMB400M/2400R
250A三段保护断路器，短延时时间为为
60ms。这有效的解决了熔断器的离散性大的问题，同时，又能可靠与下级三段保护断路器 （短延时时间为30ms或7ms）实现选择性保护。
馈电屏中使用 GMB100M/2400R 63A 30ms或GM5B-32/16A 7ms三段保护断路器，可 与下级测保屏中两段保护断路器自然实现选择性保护。
方案二：限流方案
蓄电池出口保护电器使用 GM5FB-250-2P/250A全选择性保护断路器，与下级二段保 护断路器自然实现选择性保护
馈电屏中使用GM5-63H/2C20A或63A延迟动作型二段保护断路器， 经下级L型断路 器限流并分断后的短路电流峰值小于上级断路器额定电流的 20倍时，可靠实现选择性保
护。
4.系统分级分析图和计算书
对建议方案一进行分析，结果如“图 2”:
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至220kV测控保护屏 至35kV开关室
；图2 220kV变电站直流系统建议方案一分级分析图
计算书如下：
1） 蓄电池出口电缆压降校验
原系统中采用的35mm2导线经压降校核，压降高于标准中规定值2.2V，故本系统中建议 选用70mm2导线，经压降校核，实际压降=2.02[V];许可压降=2.2[V];合格（建议方案 二中导线截面选取原因同上） 。
2） 蓄电池出口保护电器灵敏度校验：
断路器额定电流250[A];负载电流192.5[A];合格
负载短路电流：2908.09[A];动作上限:3000[A];动作概率达到99.28%,基本合格
3） 馈电屏断路器灵敏度校验以及与上级蓄电池出口断路器选择性校验
第一支路（至 220kV 测控保护屏） 本级断路器灵敏度校验： 负载短路电流：543.8[A];动作上限:240[A];合格 断路器选择性校验：
本级实际短路电流：2426.56[A];本级动作上限：240.0[A];合格
上级实际短路电流：2426.56A];上级瞬动下限：12000[A];本级断路器短延时t1=7.0[ms]; 上级断路器短延时t2=30.0[ms];合格 第二支路（至 35kV 开关室）
本级断路器灵敏度校验： 原方案中直流屏内选用的为 C63A 断路器，经校核分析，灵敏度不满足要求，即当本级 末端（含断路器负载端至下一级断路器之间的连接导线）发生短路时，本级断路器将不 能有效分断此短路电流，因此，建议将本级断路器负载端导线截面由原来的
25mm2变为
35mm2，此时负载短路电流：945.06[A];本级断路器动作上限:756[A];合格（建议方案 二中导线建议截面
原因同上） 。 断路器选择性校验：
本级实际短路电流：2783.28[A];本级动作上限：756.0[A];合格 上级实际短路电流：
2783.28[A];上级瞬动下限： 12000.0[A];本级断路器短延时
t1=10.0[ms];上级断路器短延时t2=30.0[ms];合格
4） 负载断路器灵敏度校验以及与上级分电屏断路器选择性校验
第一支路（至 220kV 测控保护负载）： 第一分支路： 本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：301.02[A];动作上限:45[A];合格 断路器选择性校验：
本级实际短路电流：307.05[A];本级动作上限：45.0[A];合格
上级实际短路电流：307.05[A];上级瞬动下限：1200[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 第二分支路：
本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：472.41[A];动作上限:90[A];合格 断路器选择性校验：
本级实际短路电流：487.43[A];本级动作上限：90[A];合格
上级实际短路电流： 487.43[A] ;上级瞬动下限： 1200[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（至 35kV 开关室）： 第一分支路：
本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：393.5[A];动作上限:45[A];合格 断路器选择性校验：
本级实际短路电流：403.87[A];本级动作上限：45.0[A];合格
上级实际短路电流： 403.87[A] ;上级瞬动下限： 4800[A] ;本级断路器短延时 t1=0.0[ms]; 上级断路器短延时t2=10.0[ms];合格 第二分支路：
本级断路器灵敏度校验：
负载短路电流：748.48[A];动作上限:90[A];合格 断路器选择性校验：
本级实际短路电流：786.89[A];本级动作上限：90[A];合格
上级实际短路电流：786.89[A];上级瞬动下限：4800[A];本级断路器短延时t1=0.0[ms]; 上级断路器短延时t2=10.0[ms];合格
对建议方案二进行分析，结果如“图
3”：
H 站电池 U=22M備凹；Ah=3X)[Ah]
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GM5-€3_CL ； ln«6[A] Ic3a10pkA] ； |.«O[ms] Ht-553.Q3 a i-i [Aj 科F阑心导戦 舍Z5[nm田：L-1M 胃r洞芯辱线 S\"2.5[iarn2| ； LW1[M] J k. MR■笳 1.7轴E園：1-263 [A] 载L-1[A] j k SR-682J269M : 1-331 [A] S-2.5[mm2] : L-l【词 j k ER・29839 [曲]；I-567[A] 靈 I-1(A] 至220kV测控保护屏 至35kV开关室 图3 220kV变电站直流系统建议方案二分级分析图 计算书如下： (1) 蓄电池出口电缆压降校验 ]cs=10[kA] ； t=O[xns] 瓯=节 啊诞3； 1=1电血阖 : 111=20 实际压降=2.02[V];许可压降=2.2[V];合格 (2) 蓄电池出口保护电器灵敏度校验： 本级断路器灵敏度校验： 断路器额定电流250[A];负载电流192.5[A];合格 OM5-63_CL； In«3[A]| Ics-W[kA] ； tH0[ms] ZEt-667_549M ； I-2S3[A] OMS-fiS^CL； In^6[A] Ics\"10[LA] ； t»0 [rns] SR-383549M ； I-450M 负载短路电流：2906.96[A];动作上限：1562.5[A];合格 (3) 馈电屏断路器灵敏度校验以及与上级蓄电池出口断路器选择性校验 第一支路(至220kV测控保护屏) 本级断路器灵敏度校验： 负载短路电流：554.45 [A];动作上限:300[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流：2653.99 [A];本级动作上限：300.0[A];合格 上级实际短路电流：1802.29[A];上级瞬动下限：4000[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 第二支路(至35kV开关室) 本级断路器灵敏度校验： 负载短路电流：950.04[A];动作上限：945 A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流：2826.86[A];本级动作上限：945.0[A];合格 上级实际短路电流：2117.22 [A];上级瞬动下限：4000[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） 负载断路器灵敏度校验以及与上级分电屏断路器选择性校验： 第一支路（至 220kV 测控保护负载）： 第一分支路： 本级断路器灵敏度校验： 负载短路电流：264.96[A];动作上限:30[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流： 269.62[A] ；本级动作上限： 30.0[A] ；合格 上级实际短路电流：225.56[A];上级瞬动下限：400[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];合格 第二分支路： 本级断路器灵敏度校验： 负载短路电流：397.5[A];动作上限:60[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流： 408.08[A] ；本级动作上限： 60[A] ；合格 上级实际短路电流：324.59[A];上级瞬动下限：400[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];合格 第二支路（至 35kV 开关室）： 第一分支路： 本级断路器灵敏度校验： 负载短路电流：330.78[A];动作上限:30[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流： 338.07[A] ；本级动作上限： 30.0[A] ；合格 上级实际短路电流：282.98[A];上级瞬动下限：1260.0[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];合格 第二分支路： 本级断路器灵敏度校验： 负载短路电流：556.56[A];动作上限：60[A];合格 断路器选择性校验： 本级实际短路电流：588.4[A];本级动作上限：60.0[A];合格 上级实际短路电流：449.78[A];上级瞬动下限：1260.0[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];合格 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容