直流系统反措.docx

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直流系统反措

直流系统（反事故措施）

4.1.1任何情况下不得无蓄电池运行（包括采用硅整流充电设备的蓄电池），当蓄电池组必须退出运行时，应投入备用（临时）蓄电池组。

【出处】《中国南方电网有限责任公司十项重点反事故措施》

【对象】变电站直流系统

【涵义】

1、直流系统在电厂、变电站中为监控、远动、继电保护及安全自动装置、控制回路、信号回路及事故照明等提供直流电源。

直流系统的可靠与否，对发变电站的安全运行起着至关重要的作用。

2、必须保证在任何情况下直流系统都有运行的蓄电池组，以防站（厂）内交流失压情况时失去直流电源，进而导致继电保护装置与控制回路被迫停运。

4.1.2变电站内蓄电池核容工作结束后投入充电屏的过程中，必须监视并确保新投入直流母线的充电屏直流电流表有电流指示后，方可断开两段直流母线分段开关，防止出现一段直流母线失压。

【出处】广电生[2007]41号广电生《2007年广电反事故措施》【对象】蓄电池核容工作结束后投入过程

【涵义】充电屏直流电流表有电流指示，表明充电机已带负载运行并对蓄电池正常充电，直流母线也正常带负载运行。

此时再断开两段直流母线分段开关，可防止某些情况下出现的一段直流母线失压，从而避免保护运行异常、闭锁甚至停运的情况。

【实例】

某变电站在#1蓄电池组核容测试工作结束后，开始恢复#1充电机和#1蓄电池组运行的操作中，操作断开#1直流母线与#2直流母线之间的联络开关ZK3后，监控系统出现部分保护告警和直流电源消失等信息报文及光字牌，且#1直流母线的电压偏低。

经检查发现#1充电机输出开关ZK1上的一根正极输出线耳接触不良，导致#1充电机与#1直流母线的连接不可靠，#1充电机无输出。

而#1直流母线依靠#1蓄电池组供电，因此电压偏低。

由于双投开关有中间停用位置，在断开直流母线母联开关ZK3的操作过

程中，#1直流母线曾发生瞬间失压现象，引起运行在#1直流母线上的保护装置出现异常。

充充充充充充充充充充充充充充

ZK1J_ZK2

#1充充充充

#2充充充充

#1充充充

#2充充充

直流电源系统接线简图

ZK1、ZK2:

充电机输出开关（双投：

选择至母线、至电池）

ZK3、ZK4:

母联开关（双投：

选择母线并列运行、母线分列运行）

注：

1.母线分裂运行时，母线由电池带；2.ZK1、ZK2、ZK3、ZK4开

关有中间停用位置。

4.1.3互为冗余配置的两套主保护、两套安稳装置、两组跳闸回路、两套通道设备等的直流供电电源必须取自不同段直流母线，两组直流之间不允许直流回路采用自动切换。

【释义】本反措不包括通讯专业提供的带ATS自动切换的直流电源。

【出处】广电生[2007]41号广电生《2007年广电反事故措施》

【对象】双配置的直流供电电源

【涵义】

1、如果双配置的主保护、安稳装置、跳闸回路、通道设备等直流供电电

源都由同一段直流母线供电，一旦该段直流母线发生故障，就失去了双配置的意义。

供电电源取自不同段直流母线可提高直流电源供电可靠性。

一路直流电源故障时，若直流回路采用自动切换后由第二路直流供电，则第二路直流亦可能发生故障，造成两路直流均失去。

2、通讯专业的直流电源有其双配置原则，由通讯专业负责。

4.1.4压力低闭锁重合闸回路应选用第一路直流供电，而不应经操作箱直流电源切换提供。

【出处】新增反措

【对象】压力低闭锁重合闸回路

【涵义】

1、压力低闭锁重合闸回路中，压力低接点需从开关机构箱取得，由保护操作箱到开关机构箱的一对连线较长，若其负端与其他回路短路，将造成第一路直流电源短路，此时若压力低闭锁重合闸回路经操作箱直流电源切换至第二路直流，将使第二路直流亦短路，操作箱两路直流均失去。

2、只选用第一路直流供电，在发生上述故障时，第二路直流电源仍可供电给操作箱，不至于同时失去两路直流电源。

仍具备了保护切除故障的能力，提高了回路的可靠性。

3、只选用第一路直流供电，若第一路直流电源失去，将导致压力低闭锁重合闸信号被开入保护，同时合闸回路失电。

此时若遇到单相接地故障，保护将三跳不重。

而原有设计在第一路直流电源失去时，合闸回路也将失电。

此时若遇到单相接地故障，保护将单跳不重，需三相不一致保护切除线路或手切三相。

因此本反措不会增加失去重合闸功能的风险。

4、本反措应结合反措条款4.1.5综合考虑、执行，具体请参见4.1.5有关解释。

4.1.5今后新建、改造工程，压力低禁止跳、合闸功能应由断路器本体实现，为提高可靠性，应选用具备双套压力闭锁元件的断路器，并分别采用第一、二路直流供电。

【出处】新增反措

【对象】压力低禁止跳、合闸功能

【涵义】

1、本着断路器的问题断路器自己解决的原则压力低禁止跳、合闸，禁止操作等功能应由断路器自己实现。

2、为保证可靠性，要求断路器具备双套压力闭锁元件，并分别采用第一、二路直流供电，则一套压力闭锁元件异常或一路直流电源回路异常时，另一套压力闭锁元件和直流供电回路仍可正常工作。

解决因单路直流供电，造成

控制回路断线时断路器无法实现跳合闸的问题

3、对现有断路器，若压力低禁止跳、合闸功能已在断路器本体实现，但断路器只有一套压力闭锁元件，应经操作箱电源切换供电，以提高供电可靠性。

4、对4.1.4条款，若压力低闭锁重合闸回路已由断路器本体实现，且断路器只有一套压力闭锁元件，则压力低闭锁重合闸回路亦需经操作箱电源切换供电。

4.1.6双重化配置的两套保护与断路器的两组跳闸线圈一一对应时，其保护电源和控制电源必须取自同一组直流电源。

【出处】新增反措【涵义】双重化配置的两套保护与断路器的两组跳闸线圈一一对应，如主I

保护对应第一组跳闸线圈，主II保护对应第二组跳闸线圈，主I保护和第一组跳闸线圈应取自同一组直流电源，主II保护和第二组跳闸线圈应取自另一

组直流电源。

若出现保护电源和控制电源交叉情况，第一组直流电源失压时

造成主I保护和断路器第二组跳闸线圈均无电源，则保护无法动作切除故障。

4.1.7控制电源与保护电源直流供电回路必须分开。

【出处】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》

【对象】控制电源与保护电源供电回路

【涵义】

1、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》原文规定：

“每一断路器的操作回路应分别由专用的直流熔断器供电”;“保护装置的直流回路由另一组直流熔断器供电”。

2、控制电源与保护电源直流供电回路分开后，若保护电源供电回路发生异常时，控制电源仍可供电，此时若发生故障开关可由手跳或手合回路控制；双重化配置后，若主I保护检修时，只需断开主I保护的供电电源，两路控制电源仍可正常运行，可提高如母差保护等跳两组跳圈的保护的可靠性。

4.1.8为防止因直流空气开关（直流熔断器）不正确动作（熔断）而扩大事故，应注意做到：

1）直流总输出回路、直流分路均装设熔断器时，熔断器应分级配置，逐级配合。

2）直流总输出回路装设熔断器，直流分路装设小空气开关时，必须确保熔断器与小空气开关有选择性地配合。

3）直流总输出回路、直流分路均装设小空气开关时，必须确保上、下级小空气开关有选择性地配合。

4）为防止因直流空气开关（直流熔断器）不正常熔断或空气开关失灵而扩大事故，对已投运的熔断器和小空气开关应定期检查，严禁质量不合格的熔断器和小空气开关投入运行。

5）直流回路的空气开关只应选择直流特性的空气开关。

【出处】《防止电力系统重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则，第5条为新增反措

【涵义】

1、直流系统中，熔断器与小空气开关是各出线的过流和短路故障的保护元件，可作为馈线回路供电网络断开和隔离之用。

2、空气开关有交流特性、直流特性和交直流特性三种，不同特性的开关的过电流保护特性（以各种过电流情况与开关动作时间的关系曲线来描述）不同。

在为直流系统选择电源开关时，只应选择专用直流自动空气开关，尤其是在直流蓄电池组系统和直流可控硅供电系统中，为更好的保护蓄电池组和可控硅，应选用快速直流自动空气开关。

3、《广东电网公司变电站直流电源系统技术规范（讨论稿）》5.4.1对直流空气开关（直流断路器）和直流熔断器的级差配合原则规定如下：

5.4.1直流系统支路直流熔断器和直流断路器级差配合原则如下：

5.4.1.1根据工程具体情况，可采用直流熔断器，甚至熔断器和直流断路器混用，但应注意上下级之间的配合。

当直流断路器与熔断器配合时，应考虑动作特性的不同，对级差做适当调整。

直流断路器下一级不宜再接熔断器。

5.4.1.2上、下级均为熔断器的，按照2倍及以上额定电流选择级差配合。

5.4.1.3上、下级均为直流断路器的，按照4级及以上选择级差配合。

5.4.1.4上级为熔断器，下级为直流断路器的，按照2倍及以上额定电流选择级差

配合。

5.4.1.5变电站内设置直流保护电器的级数不宜超过4级。

4.1.9使用具有切断直流负载能力的、不带热保护的小空气开关取代原有的直流熔断器，小空气开关的额定工作电流应按最大动态负荷电流（即保护三相同时动作、跳闸和收发信机在满功率发信的状态下）的1.5-2.0倍选用。

【出处】《防止电力系统重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则【对象】直流回路小空气开关

4.1.10直流空气开关（直流熔断器）的配置原则如下：

1）信号回路由专用的直流空气开关（直流熔断器）供电，不得与其他回路混用。

2）由一组保护装置控制多组断路器（例如母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护、线路横联差动保护、断路器失灵保护等）和各种双断路器的变电站接线方式中，每一断路器的操作回路应分别由专门的直流空气开关（直流熔断器）供电，保护装置的直流回路由另一组直流空气开关（直流熔断器）供电。

3）有两组跳闸线圈的断路器，其每一跳闸回路应分别由专门的直流空气开关（直流熔断器）供电。

4）只有一套主保护和一套后备保护的，主保护与后备保护的直流回路应分别由专用的直流空气开关（直流熔断器）供电。

【出处】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》【对象】直流空气开关（直流熔断器）

【涵义】直流空气开关（直流熔断器）配置的基本要求是消除寄生回路和增强保护功能的冗余度。

1、信号回路的直流供电电源必须与保护电源、操作电源独立，不得混用造成寄生回路。

2、断路器操作回路与保护装置的直流供电回路应分开，见4.1.7

3、双跳圈断路器的每一跳闸回路由专门的直流空气开关（直流熔断器）供电，可提高跳闸回路的供电可靠性。

若两组跳闸线圈都由同一直流空气开关（直流熔断器）供电，一旦该路直流发生故障，则两组跳闸线圈均失电，就失去了配置双跳闸线圈的意义。

4、只有一套主保护和一套后备保护的，主保护与后备保护的直流回路应分别由专用的直流空气开关（直流熔断器）供电，可提高保护装置的可靠性,在主保护或者后备保护直流电源消失时，另一套保护仍可运行。

【实例】某220kV变电站运行人员在检查信号装置时，按下复归按钮SB,

由于该站操作回路和信号回路电源混用，而恰好信号负电源熔断器FU4烧

断，导致信号正电窜入控制回路，进而引起主变三侧开关跳闸的事故。

操作与信号电源混用引起的寄生回路图

4.1.

接到同一直流空气开关（直流熔断器）的几组继电保护直流回路的接线原则：

1）每一套独立的保护装置，均应有专用于直接到直流空气开关（直流熔断器）正负极电源的专用端子对，这一套保护的全部直流回路包括跳闸出口继电器的线圈回路，都必须且只能从这一对专用端子取得直流的正、负电源。

2）不允许一套独立保护的任一回路（包括跳闸继电器）接到另一套独立保护的专用端子对引入的直流正、负电源。

3）如果一套独立保护的继电器及回路分装在不同的保护屏上，同样也必须只能由同一专用端子对取得直流正、负电源。

【出处】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》

【涵义】

1、确保接到同一直流空气开关（直流熔断器）的保护装置直流回路接线清晰，并有专用端子对；

2、双套配置的保护的直流回路应完全独立，回路之间应没有任何电的联系；防止某一套保护装置断电时，误切断其他保护装置的电源。

【实例】某变电站220kV线路的高频闭锁距离保护装置，因零序电流方向二段时间继电器的负电源端子与高频闭锁保护出口继电器的负电源端子未分开，而产生寄生回路，在拆开该保护的发信信号继电器的负电源线时出口继电器误跳闸。

4.1.12由不同直流空气开关（直流熔断器）供电或不同专用端子对供电的两套保护装置的直流逻辑回路间不允许有任何电的联系，如有需要，必须经空接点输出。

【出处】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》【涵义】不同的直流逻辑回路间有电的联系时，易形成寄生回路，在特殊情况下可能引起保护误动作。

如有必要时，应采用空接点联系，可防止出现寄生回路。

4.1.13查找直流接地点，应断开直流空气开关（直流熔断器）或断开由专用端子对到直流空气开关（直流熔断器）的连接，并在操作前，先停用由该直流空气开关（直流熔断器）或由该专用端子对控制的所有保护装置，在直流回路恢复良好后再恢复保护装置的运行。

【出处】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》【涵义】防止在查找直流回路接地工作时引起保护和自动装置误动作。

4.1.14所有的独立保护装置都必须设有直流电源断电的自动报警回路。

【出处】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》【涵义】直流电源断电的自动报警回路可监视保护装置直流回路的不正常运行状态或故障。

直流电源断电的自动报警回路应有自保持功能，以便运行人员根据报警信息进行处理。

4.1.15用整流电源作浮充电源的直流电源应满足下列要求：

1）直流电压波动范围应小于-5熾定值。

2）波纹系数小于5%

3）失去浮充电源后在最大负载下的直流电压不应低于80%勺额定值。

【出处】《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》

【对象】用整流电源作浮充电源的直流电源

【涵义】

1、波纹系数亦称纹波系数，是直流电压中的交流成分的峰峰值。

纹波系数二纹波电压/输出电压。

2、“失去浮充电源后在最大负载下的直流电压不应低于80%的额定值”按照全站事故放电时间考虑，原有直流电源系统技术规范要求直流电源满足全站事故放电1小时。

即将下发的《广东电网公司变电站直流电源系统技术规范》将进一步明确有关要求。

【参考】

1、《广东电网公司变电站直流电源系统技术规范（讨论稿）》5.6条款对直

流系统的有关技术参数要求如下：

交流输入电压不对称度：

<5%

稳压精度：

<0.5%（在0%~100%输出额定电流时）

均流不平衡度：

<5%

纹波系数：

<0.5%

2、GB/T14285—2006继电保护和安全自动装置技术规程6.3.1

继电保护和安全自动装置的直流电源，电压纹波系数应不大于2%,最低

电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的110%。

4.1.16保护装置的直流电源插件不得运行超过8年。

【出处】广电调继【2003】21号《关于开展安全度夏继电保护隐患检查的紧急通知》

【对象】保护装置的直流电源插件

【涵义】运行经验表明，微机保护的逆变电源的寿命普遍在8年左右。

超过

此年限后由于电容等元件的老化会产生一系列问题，包括直流电源容易受干扰停止工作、直流电源缓慢上升时逆变电源无法启动甚至在关合逆变电源后无法启动等现象。

为防止由于逆变电源问题造成保护拒动或退出运行，保护装置的直流电源插件不得运行超过8年。