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北京人民电器厂有限公司简介 北京人民电器厂有限公司自1992年成立以来,通过对自身产品及服务的不懈追求，在低压电器领域取得了骄人 的业绩。产品涵盖五大系列：交流断路器、直流断路器、控制电器、隔离电器、成套电器，已经成长为能为客户提 供全方位低压电器元件和低压成套电器的制造商，能够为客户提供整个中国地区最具竞争力的产品。 这得益于我们的客户价值观念——“客户需求决定产品价值”。为保证产品性能的可靠性和技术的尖端性， 我们建立了自己的模具中心、塑料成型中心、恒温试验室、产品可靠性研究中心，并建立起中国第一个3000Ah蓄 电池组直流系统试验站。 我厂于1998年通过ISO9001质量体系认证 ，2000年被北京市科委认定为“高新技术企业”。企业分Ａ、Ｂ两 区占地100多亩，建筑面积4万多平方米的新工业园区分别于2002年和2006年在大兴工业开发区落成。2003年我厂 商标“固安祥”荣获“北京市著名商标”称号，2004年我厂固安祥牌低压断路器荣获“北京市名牌产品”称号。我 厂的直流断路器被五部委授予国家级重点新产品证书，列入国家火炬计划。企业所有产品均获得中国国家强制性产 品认证，即“CCC”认证。2005年获北京市政府颁发的“质量管理优秀奖”等。 我们的产品研发中心拥有多位低压电器专家和技术人才，可以针对客户提出的各种需求，提供切实可行的解 决方案。自研发中心建立以来，已获得了多项国家专利，开发的具备三段保护特性的全选择性直流断路器，解决了 直流系统保护级差配合长期未能解决的问题，得到了用户的高度评价。 据不完全统计,几百万台G系列断路器已在全国31个省（市）自治区的100多个发电厂、3000多个500kV及以下 的变电所、200多个国家重点建设工程中，以及在建筑、军工、钢铁、冶金、煤炭、石化、制药等领域均得到广泛 的应用，至今安全可靠运行。尤其是中南海变配电工程、1997年香港回归演出现场、1999年的“9950”国庆电力 配套工程、1999年澳门回归演出现场、1998年开始的全国城乡电网改造工程，以及近年来的西电东送三大通道的 部分工程配套都选用了我厂的G系列断路器，具体的项目有北京第一热电厂、绥中电厂、七台河电厂、威钢电厂、 沙岭子电厂、井冈山电厂、益阳电厂、呼和浩特电厂、徐州电厂、北京城市铁路、首都机场新航站、北京东方广 场、上海人民广场、上海浦东机场、托克托电厂、纳雍电厂、韩城电厂、山西河曲、古交、榆社、漳泽电厂、田湾 核电厂、吉林热电厂、沁北电厂、黄石电厂、鲤鱼江电厂、伊朗地铁、印尼中爪哇电厂、越南高岸电厂等等。 我们将继续以客户需求为发展的动力，成为中国提供最佳产品及服务的低压电器制造商。 自主创新产品证书 高新技术企业证书 质量管理优秀企业证书 CCC证书 ISO9001质量体系认证证书 北京名牌产品证书 北京市著名商标证书 固安祥专有技术 （一） 直流系统全选择性保护技术 广东番禺恒达2×500Ah 江苏双登2×1000Ah HIOKI8855 直流电源试验站主控室 2001年北京人民电器厂有限公司在有关专家的帮助下，建立了直流试验站，2006年完成了改扩建。为 直流系统的产品开发、应用提供了研究试验基地。 已和北京、西安、杭州、石家庄、广州、吉林等有关单位合作进行了蓄电池充放电、直流系统的各类 操作电器、保护电器的技术性能和级差配合性能的试验研究工作。 欢迎各有关单位继续合作，为电力工程直流电源系统的安全、可靠运行开发出先进的产品做出应有的 贡献。 固安祥专有技术 （二） 塑壳断路器 世界领先水平三段全选择 无飞弧 通过EMC、EMI认证的电 保护直流断路器、真正而完全 限流技术加上灭陷器，可 子式漏电保护控制系统 实现直流系统级差配合、从而 实现无飞弧 保证其高可靠性 消游离装置与灭弧室 当产生短路电流时，可以 使排出灭弧室外的电弧气体得 到再次冷却、过滤，并能使灭 弧后的气体在0.0 1秒以内迅速 防腐性能 排向壳体外面，确保断路器高 采用国际上最新的防腐工 可靠地工作 艺,软氮化加无光泽电镀,使产 品防腐性能高于镀锌,适用于 当产生强烈的短路电流 TH场合使用 时，静触头产生电磁场，驱动 电弧进入灭弧栅片，增加与动 触头的距离 （近极效应）；灭 弧室内产生惰性气体,帮助灭 弧，简称CCV技术 二次接线kA ， 可分断直流DC 114 0V 、 在插接式断路器附件的引 DC440V 、15kA 。国际首创的 3- 10kA ，超过国内外同类产品 出线上，装有一个可拔插的装 灭弧四重加速及窄缝分断技术 技术指标，而且Ics=100%Icu 置，可快速更换断路器附件 而且Ics=100%Icu 固安祥专有技术 （三） 直流微型断路器 负载指示灯 用途指示视窗 接线功能多样化 独创的负载通电指示 “视窗”功能，无需单 电源侧可采用针状和叉 灯，使得屏体面板上无需再专 独设置标题框，将回路用途直 状汇流排进线，令屏内布线更 设指示灯，大幅节省空间，减 接标识于断路器上。 加整洁，安全方便。 少接线工作量，极大地简化屏 内线系列 人性化设计、功能最多的微型直流断路器 GM5、GM5B、GMB32系列 分断能力世界最高、技术世界领先的微型直流断路器 电子式短路短延时脱扣器 电源侧可采用针状和叉状汇流 可以提供高达1ms级精度的短 排进线，令屏内布线更加整洁，安 延时时间，令直流系统直流断路器 全方便。 的配合有了更加完备的方案。 固安祥专有技术 （三） 直流微型断路器 报警或辅助 1个模数 （9mm宽） 上可以装设双辅助，或辅 助＋报警装置。 助 辅 GMN20R系列 世界体积最小的微型直流断路器 GMN20R超薄型直流断路器 GMN20R超薄型直流断路器 应用于直流电源末端保护，由 额定工作电压：DC250V 于小电流分断能力低，使体积更小， 额定工作电流：1、2、3、4、6A 同时具备视窗功能，并配有负载指示 极数：2P 灯，特别适用于控制屏（柜）、继电 宽度：18mm 保护和自动装置屏（柜）、高、低压 极限短路分断能力：4.5kA 配电柜等的直流电源进线的开断和保 护设备。 目 录 ConTENTS 第一部分 电力工程直流电源系统全选择性 保护电器设计方案………………………3 第二部分 G系列直流断路器保护特性、动作 原理及分断特性……………………… 23 第三部分 G系列直流断路器电气参数及 外形尺寸与安装说明………………… 33 第四部分 直流系统相关产品…………………… 67 手册使用说明 本手册适用于发 电厂、变电所及其它电力工程的直流 电源设计中直流配电操作 、保护电器选择中使用。 鉴于产品技术的不断进步和用户反馈意见 ，本样本有如下特点 ： 1 、 “第 一 部 分 电力 工 程 直 流 电源 系 统 全 选 择 性保 护 电器 方 案 ”是 根 据 新 编 电力 行 业标 准 D L/ T5044-2004 《电力工程直流系统设计规程 》有关章节内容 ，结合产品改进后的实际情况编写。表 1-3直流系统 设计选型表 ，提供 了阀控式密封铅酸蓄电池全部容量范围的直流断路器选型方案 ，用户结合工程的具体要求 ， 可以针对G系列直流 断路器有灵活选型的意见 ，并对直流系统短路 电流计算提供 了参考数据。附有G系列直流 断路器总电气技术参数便于用户选用。 2、 “第二部分 G系列直流断路器保护特性、动作原理及分断特性”是应用户要求 ，对G系列直流断路器 保护特性 ，从理论到实践进行了较全面的分析 ，并提供 了产品保护特性曲线、 “第三部分 G系列直流断路器 电气参数及外形尺寸与安装说明”分别对微型、塑壳、万能式直流断路 器及隔离开关进行描述 ，便于用户使用。 现就一些情况 ，提示如下 ： ① GMN20R 属直流系统末端产品 ，已生产 1A 、2A 、3A ，4A 、6A五种规格 ，可以满足不同用户要求。 ② GM5B塑壳式小型直流断路器 ，具有短路短延时特性 ，延时时间为10ms ，体积由原来的72mm大幅度缩小为 45mm。 ③ GMB32具有短路短延时特性 ，生产 16A （含 ）以上规格产品 ，对于16A （不含 ）以下规格的10A 、6A产品用户需 要也可以生产。 ④ GMB32短路短延时时间为10ms ，制造误差+1ms ～2ms ，对所选下级直流断路器 ，可在一个电流级差就能实现可 靠配合。由于采用了电子式时间元件 ，可靠性提高 ，误差范围减小 ，但应注意该产品制造宽度为72mm。 ⑤ GMB32短路短延时动作 电流上限值由25In提高到最小值为60In ，是产品进行了重大改进 ，其目的是当回路出现可 能的最大短路电流时 ，对下级直流断路器来说 ，不会出现越级误动。 ⑥ GMB800及以上直流断路器 ，短路短延时脱扣器整定 电流下限值由10In改为5In ，是因为直流系统在选用大额定 电 流直流断路器时 ，相应安装处的短路电流不可能有那么大 ，因而降低动作值来保证短路瞬动保护的灵敏度。 ⑦ 短路短延时的选定原则 ：一是级差配合的可靠性 ，二是尽量减小时间上的差值 。经质量检验和应用上分析 ： GMB32仅选用10ms ； GMB100、GMB225可选用10ms、30ms、60ms ； GMB400、GMB800、GMB1250可选用 30ms、60ms ； GW3B仅选用100ms。 ⑧ 直流断路器安装接线示意图 ，仅表示出上进线或下进线断路器的安装注意点 ，图中三极断路器是用户特殊订货产 品。 4、 “第四部分 直流系统相关产品”暂列两项 ，供工程设计选型参考。目前开发的直流绝缘保护断路器 ， 直流系统绝缘检测装置和事故照明切换装置仍处在试运行阶段 ，未列入相关产品中。 5、 本手册的知识产权和解释权均属北京人 民电器厂有限公司。 第一部分 电力工程直流电源系统全选 择性保护电器设计方案 ■ 前言 研发背景 ……………………………………………………………………………………4 编者 …………………………………………………………………………………………4 相关标准 ……………………………………………………………………………………4 ■ 电力工程直流 电源系统全选择性保护电器设计方案 设计选型步骤 ………………………………………………………………………………5 G系列直流保护电器全选择性方案 ………………………………………………………5 额定 电流的计算 ……………………………………………………………………………8 G系列直流断路器主要特点 …………………………………………………………… 10 直流断路选择性校验 …………………………………………………………………… 10 两段保护断路器在300Ah及以下电源系统全选择性设计方案 ……………………… 12 在最苛刻接线系列 小型直流断路器的选择性配合性能 …………………………………………………… 12 两段保护断路器在300Ah及以下电源系统全选择性设计方案 ……………………… 14 选择性级差配合可靠性分析 …………………………………………………………… 16 ■ G系列直流断路器总电气技术参数 ………………………… 20 1 前言 研发背景 电力工 程 必 须 具 备 安 全 可 靠 的 控 制 造成大面积停 电等严重事故 。过去越级误 通常情况下按标准规范选择 ，对于蓄 电池 电源 。控制 电源分为两类 ：一类是直流 电 动的情况主要是保护 电器选择不合理造成 组 电源系统的级差配合 ，可 以简化计算短 源 ，一类是交流 电源 。由于直流 电源独立 的 ，例如用交流 断路器替代直流 断路器 ， 路 电流 ，不需要考虑 电阻、电缆截面积 、 于交流 动力 电源系统之外 ，不受交流 电源 熔断器的分散性和 内阻不一致 ，保护等级 含铜量 、限流系数 、电缆热稳定等参数 。 系统事故的影响 ，具有安全可靠 、运行维 选择性不配合等 。由于各个生产厂不 同形 上下级 断路器只需按额定 电流等级选择 ， 护方便等特点 ，从而得到广泛应用 。特别 式的蓄 电池短路 电流不一样 ，断路器 内阻 就能实现全选择性三段保护 ，该性能达到 是对于高 电压和大容量机组的可靠性要求 有差异 、导线的长度 、截面 、含铜量和端 国际水 平 。2 00 1年 北京 人 民电器 厂有 限 较高的 电力设备 ，直流 电源几乎是 唯一可 子接触压力等不 同 ，造成保护装置不能准 公 司在有关专家的帮助下 ，建立 了直流试 供选择的控制 电源。 确地切 断故障 电流 。为保证 电力设备安全 验站 ，为直流系统的产品开发 、应用提供 随着发 电厂 、变 电站的控制负荷和动 运 行 ，要 求 保 护 电器 （直流 断路 器 ）准 了研究试验基地 。北京人 民电器厂有 限公 力负荷对直流 电源的要求越来越高 ，其保 确 、可靠 、快速切 断故障 电流 。北京人 民 司生产 的G系列直流 断路器 ，据不完全统 护 电器的过载保护 、短路保护要求也十分 电器 厂有 限公 司经 过不 断研究 ，于 1999 计 ，已在全国3000多个变配 电所 、100多 严格 ，它不应拒动 ，也不应误动 ，尤其是 年研制成功 G系列全选择性三段保护直流 个发 电厂 、200多个国家重点工程 中应用 , 不允许越级误动 ，否则将导致 电力设备的 断路器 ，具有分 断能力高 、体积小 、飞弧 运行性能可靠 ，便 于安装和调试 ，得到设 损坏和系统故障 、事故波及范围扩大甚至 短 、短路短延 时准确 ，规格齐全等特点 。 计和运行人员的好评。 编者 本 方 案 在 编 制 过 程 中得 到 了全 国直 和支持 ，为产品的开发和改进提 出了大量 流标准化委员会 ，各 电力设计院 ，以及各 的宝贵意见 ，在此特表谢意。 省 、地 电力运行管理部 门许多专家的帮助 相关标准 本方案主要根据以下国家或行业标准规范进行编制 DL/T5044-2004 《电力工程直流系统设计规程 》 DL/T5103-1999 《35 ～110kV无人值班变电所设计规程 》 DL/T5120-2000 《小型电力工程直流系统设计规程 》 GB14285-1993 《继电保护和安全自动装置技术规程 》 DL/T5136-2001 《火力发 电厂、变电所二次接线设计技术规程 》 JB/T5777.4 《电力系统直流 电源设备通用技术条件及安全要求 》 DL/T 724-2000 《电力系统用蓄电池直流 电源装置运行与维护技术规程 》 DL/T459-2000 《电力系统直流 电源柜订货技术条件 》 JB/T8456-1996 《低压直流成套开关设备 》 国电发[2000]589号关于印发 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求的通知 》 北京人民电器厂有限公司 4 电力工程直流电源系统全选择性保护电器设计方案 1 电力规划设计总院组织河南省 电力设 断路器的方案。 的发布和实施 。直流 断路器 已进入到规范 计院编制的 《新型直流系统典 型设计 》推 根据五年来各 电力设计院在 电力工程 化 阶段 ，而得到广泛性的选用 。特编制 出 荐六种系统接线供今后工程设计选择 。每 直流系统中的工程实践和 DL/T5044-2004 G系列直流保护 电器全选择性方案 。供工 种接线都有一个保护 、操作 电器采用直流 《电力工程直流系统设计技术规程 》标准 程设计参考。 设计选型步骤 确定额定 工作 电压 应大于或等于直流 回路的最高工作 电压 断路器 确定短路 选择性 型号 分断能力 校验 选择 应大于通过直流断路器 的最大短路电流 额定工作 系统接线 负荷统计 电流计算 G系列直流保护电器全选择性方案 一、依据 1、DL/T5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规程 》标准规定 ： 4.5 节规定 ： “2组蓄电池的直流系统 ，应采用二段单母线接线 ，蓄电池组应分别接于不同母线段。二段直流母线之间应设联络 电器 。” “2组 蓄电池的直流系统 ，应满足在运行中二段母线切换时不中断供 电的要求 。切换过程中允许2组蓄电池短时并联运行”。蓄电池组和充 电装置均应经隔 离和保护 电器接入直流系统。 “第三套充 电装置应经切换 电器可对2组蓄电池进行充 电。” “试验放 电设备 ，宜经隔离和保护 电器直接与蓄电池组出 口回路并接。” 4.6 节规定 ：直流分 电柜的接线 “……电源进线宜经隔离电器接至直流母线组蓄电池并联运行。” 6.1.1 蓄电池出口回路、充 电装置直流侧出口回路、直流馈线回路和蓄电池试验放电回路等 ，应装设保护电器。 6.1.5 各级保护装置可采用瞬时电流速断、短延时电流速断和反时限过电流保护。 2、参照附录E直流断路器选择及各大区和重点省电力设计院近年来的数十个电力工程的直流系统接线实践。 北京人民电器厂有限公司 5 1 6 电 G系列两段保护直流断路器在两组300Ah蓄电池组直流电源系统中全选择性的应用方案 力 工 程 直 流 电 源 系 统 全 选 择 性 保 护 电 器 配置及选择原则 ： 设 北 按DL/T 5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规程 》标准4.5条 ，4.6条 ，6章及附录E规定 ， 计 京 隔离电器 （ ）：GMG直流隔离开关 （塑壳 ） 人 保护电器 （ ）：GM （GMB ）、 （微型 ，塑壳 ） 方 民 电 短延时级差选择 ：GMB （60ms ，30ms ，10ms ），GM （0ms) 案 器 互锁机构 ：SHS-I （适用于100~225电流规格 ） 厂 注 ：此系统图中的末端馈线回路上下级断路器均为两段保护断路器 ，按此方案配置 ，应考虑上下级断路器线缆的长度及其截面积。 有 限 公 司 北 京 人 民 电 器 G系列三段保护直流断路器在两组3000Ah蓄电池组直流电源系统中全选择性的应用方案 电 厂 有 力 限 公 工 司 程 直 流 电 源 系 统 全 选 择 性 保 护 电 器 配置及选择原则 ： 设 按DL/T 5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规程 》标准4.5条 ，4.6条 ，6章及附录E规定 ， 计 隔离电器 （ ）：直流断路器 ，GMG直流隔离开关 （塑壳 ） 保护电器 （ ）：GM （GMB ）、GW3B直流断路器 （微型 ，塑壳 ，万能式 ） 方 短延时级差选择 ：GMB （60ms ，30ms ，10ms ），GW3B （100ms ），GM （0ms ） 案 互锁机构 ：SHS— Ⅰ（适用于100~225电流规格 ）、SHS— Ⅱ （适用于400~1250电流规格 ） 保护特性 ：GM （过载长延时保护+短路瞬时保护 ）、GMB （过载长延时保护+短路短延时保护+短路瞬时保护 ）、GW3B （选择性保护 ） 7 1 1 电力工程直流电源系统全选择性保护电器设计方案 二、示意图的几点说明 1、G系列直流保护 电器全选择性方案 节省造价的原则的设计方案 。最长短延 时 母线 时 ，其充 电装置的直流 断路器可选用 接线示意图是按照大多数 电力工程直流系 时间按60ms就可以满足最复杂的直流系统 GM型二段式保护的直流断路器 ，不考虑级 统设计的方案综合后绘制 ，而不是最简化 的要求。 差配合。 的方案。 5 、蓄 电池 出 口经 两台直流 断路器 串 8 、直流 母线或直流分 电屏母线节中的 “两 联接至直流母线是一些设计院的做法 ，我 流馈线由于级差配合的需要且短路 电流计 段母线组蓄电池短时并联 们认为可能是双重保护的想法 。一些设计 算有越级可能 时 ，宜选用GMB （10ms ， 运行 ”的要求 。我们认为设计不需改变 ， 院将蓄 电池 出口的直流 断路器取消 ，或选 30ms ）的三段式保护直流断路器。 只是在用户需要时 ，暂 时退 出母线联络开 用GMG直流隔离开关 ；也有一些设计院将 9 、短 延 时 时 间 （10 ms 、3 0 ms 、 关的SHS互锁机构 （仅松动SHS互锁机构 上直流母线的一台直流 断路器改为GMG直 60ms ）出厂调整为正误差 ，保证下级直流 的一个螺丝即可解锁 ），就可以实现2组蓄 流 隔离开关 ，或者将上直流母线的断路器 断路器全分 断时间小于上级直流 断路器短 电池短 时并联运行 。SHS互锁机构可 以防 拆除保护机构 。总之都不 同意增加一级级 延 时可返 回时间 ，所 以不可能越级误动 ， 止不允许的2组蓄电池长期并联。示意图不 差。 可靠实现级差配合。 包括 1组蓄电池的单母线 、G MG直流 隔离开 关 的选 择 ，其 10、互锁机构有两种规格可供选用。 3 、蓄 电池容 量的标 注仅决定直流 断 直流 隔离功能远优 于某些用交流开关的设 S H S - Ⅰ型 （适 用 于 1 0 0 ~ 2 2 5 A 路器型式 （万能式或塑壳式 ）及额定 电流 计 。用直流 隔离开关在正常切 断负荷 电流 电 流 规 格 ， 互 锁 断 路 器 手 柄 中 心 距 的选择 。并不代表两组不 同容量的蓄 电池 时电弧不外 ā和具有符合标准的隔离功能 140mm~225mm ）； 可 以并联 。图中没有给出额定 电流 的具体 等。 SHS- Ⅱ （适用于400~1250A规格 ，互 值 ，仅标注了直流断路器型式。 7 、充 电装置直接上母线 的直流 断路 锁断路器手柄中心距210mm~330mm ）。 4 、图中是 一些设计 院按尽 量少用三 器选用GMB （60ms ）三段式保护的直流 段式保护 （GMB ）直流 断路器 以最大限度 断路器 。但充 电装置 与蓄 电池并联后再上 额定 电流的计算 DL/T 5044-2004标准规定 E.3 断路器的额定 电流 E.3.3 断路器 电磁操动机构的合闸回路 E.3.5 直流分 电柜 电源回路 E.3.1 充 电装置输出回路 I ≥K I 1、断路器额定 电流按直流分 电柜上全部用电 n c2 c1 断路器额定 电流按充 电装置额定输出 式中 ： 回路的计算电流之和选择 ，即 ： 电流选择 ，即 ： I ——直流断路器额定 电流 ，A ： I ≥K Σ （I +I +I ) n n c cc cp cs I ≥K I K ——配合系数 ，取0.3 ； 式中 ： n k m c2 式中 ： I —— 断路器 电磁操动机构合闸电流 ，A。 I ——控制负荷计算电流 ，A ； c1 cc I ——充 电装置额定输出电流 ，A ： I ——保护负荷计算电流 ，A ； m cp K ——可靠系数 ，取 1.2。 I ——信号负荷计算电流 ，A ； k cs E.3.4 控制、保护、信号回路 K —— 同时系数 ，取0.8。 c I ≥K （I +I +I ) n c cc cp cs E.3.2 直流 电动机回路 式中 ： 2、为保证动作选择性的要求 ，断路器的额定 I ≥I I ——直流断路器额定 电流 ，A ； 电流还应大于直流分 电柜馈线 断路器的额定 n nM n 式中 ： K —— 同时系数 ，取0.8 ； 电流 ，它们之间的电流极差不宜小于4级。 c I ——直流断路器额定 电流 ，A ： I ——控制负荷计算电流 ，A ； n cc I —— 电动机额定 电流 ，A。 I ——保护负荷计算电流 ，A ； nM cp I ——信号负荷计算电流 ，A。 E.3.6蓄电池组出口回路 cs 北京人民电器厂有限公司 8 电力工程直流电源系统全选择性保护电器设计方案 1 1、断路器额定 电流按蓄 电池的 1h放 电率 电 2、按保护动作选择性条件 ，即额定 电流应大 器额定 电流 ，并应满足蓄电池出口回 流选择 ，即 ： 于直流馈线中断路器额定 电流最大的一台来 路短路时灵敏系数的要求。同时还应 I ≥I 选择 ，即 ： 按事故初期 （1min ）冲击放电电流校 n 1h 式中 ： I ≥K I 验保护动作时间。 n c4 n.max I ——蓄电池 1h放电率电流 ，A ，铅酸蓄电 式中 ： 1h 池可取5.5I10 ，中倍率镉镍碱性蓄电 I ——直流馈线中直流断路器最大的额定 n.max 池可取7.0I5 ，高倍率镉镍碱性蓄电池 电流 ，A ； 可取20.0I5 ； K ——配合系数 ，一般可取2.0 ，必要时取 c4 I ——铅酸蓄电池 10h放电率电流,A; 3.0。 in I ——镉镍碱性蓄电池5h放电率电流 ，A。 取以上二种情况中电流最大者为断路 5 直流母线联络电器 宜采用直流隔离开关 ，额定 电流按以下原则计算 ：按较大 电流的母线上供 电的负载工作 电流选择 ，即 I = K ΣI n sin Buse 式中 ： ΣIBuse较大 电流的母线段上全部负载的工作 电流之和 ； Ksin—— 同时系数,取0.5 ～0.6。 DL/T5044-2004标准关于母线联络断路器的相关条文及其说明 4.5.1 3 2组蓄电池的直流系统 ，应满足在运行中两段母线切换时不中断供 电的要求。切换过程中允许2组蓄电池短时并联运行。 《条文说明》 2组蓄电池正常时应是分列运行 ，考虑到定期充、放电试验要求 ，为了转移直流负荷 ，需要短时并联运行 ，在2组蓄电池 电压相差不大 ，而且时 间很短 ，对蓄电池没有大的危害是允许的。 蓄电池放电回路的断路器 按蓄电池的放电装置的额定 电流选择 ，一般情况下 ，放电装置的额定 电流按照蓄电池的1.10I10~1.30I10选择。 直流回路的绝缘监测 、电压监视 、电压表回路等断路器 因这些装置目前均为微机构成的装置 ，消耗功率很小 ， 故根据各装置的工作 电流选择 ，一般可选用GMN20R断路器即可。 北京人民电器厂有限公司 9 1 电力工程直流电源系统全选择性保护电器设计方案 G系列直流断路器主要特点 ●具有 良好的防护性能 ，小型断路器 ●良好的直流短路 电流的灭弧能力 ， 实现级差配合。 已达到适用于未受过训练的人员使用 ，无 ms级的快速全分断时间。 ●加装报警触点可 以实现事故跳 闸的 需进行维护的国标要求。 ●和熔断器一样具有过载长延 时保护 自动报警 。 ●体积小 、操作方便 ，可 以不频繁的 性能 ，但比熔断器特性稳定。 ●加 装 辅 助 触 点 可 以实现 自动化 监 分断直流额定 电流 1000次。 ●具有熔断器没有的短路瞬动保护特 控。 ●具有较高的直流短路 电流耐受能力 性可以快速切断短路故障。 ●需要时可 以灯光监控工作状态 ，具 和分断能力。 ●采用短路短延 时功能 ，可 以方便的 有用途标识的视窗结构 。 直流断路器选择性校验 断路器上下级之间的动作 电流和时间应保证选择性要求。 在确定直流断路器的额定 电流之后 ，其保护特性也已经确定 ，故应对所确定的方案按照下述原则对上下级断路器的选择性配合进行校验。 DL/T5044-2004标准规定 E.4.1 过负荷长延时保护 （脱扣器 ） 1、按断路器的额定 电流整定 I ≥K I DZ K n 2、根据下一级断路器的额定 电流进行整定 I ≥K I n1 c1 n2 t ＞t 1 2 式中 ： IDZ——保护 （脱扣器 ）动作 电流,A ； K ——可靠系数 ，取 1.05 ； K I —— 断路器额定 电流,A ； n K ——上、下级断路器保护 （脱扣器 ）配合系数 ，取Kc1≥1.6 ； c1 I 、I ——上、下级断路器额定 电流,A ； n1 n2 t 、t ——上、下级断路器在相同电流作用下的保护动作时间。 1 2 原则上应选择微型、小型、塑壳型、框架型等不同系列的直流断路器 ，额定 电流应从小到大 ，它们之间的电流级差不宜小于4级。 按照该部分标准规定 ，G系列断路器的上下级过载配合举例如表 1-1 表 1-1 G系列断路器的上下级过载配合 型号 上级断路器额定 电流 下级断路器额定 电流 GMB32、GM5 32A 6A GMB100、GMB32 50A 16A GMB225、GMB100 125A 50A GMB225、GMB100 180A 100A GMB800、GMB400 500A 250A GMB800、GMB400 800A 400A GMB1250、GMB800 1250A 800A GW3B2000、GMB1250 2000A 、1600A 1000A 如果同一壳架电流等级不能满足2~4级级差时 ，可按图2-6、2-7的同样的原则选择不同壳架的断路器 电流等级 ，此时级差按3~4级考虑。 北京人民电器厂有限公司 10 电力工程直流电源系统全选择性保护电器设计方案 1 DL/T5044-2004标准规定 E.4.2 短路瞬时保护 （脱扣器 ） 当配合系数不满足要求 时 ，可提高上级 断路 K =I / I L DK DZ 1、按断路器额定 电流倍数整定 器额定 电流 ，以提高断路器瞬时保护 （脱扣 式中 ： I ≥K I 器 ）动作 电流 。但应进行灵敏系数计算 ，防 IDK—— 断路器安装处短路电流 ，A ； DZ n n 止断路器拒动。 n——蓄电池组单体数 2 、按 下 一 级 断路 器 短 路 瞬 时保 护 （脱 扣 U ——蓄电池开路电压 ，V ； o 器 ）电流配合整定 当直流 断路器 具 有 限流 功 能 时 ，上 式 可写 rb——蓄电池内阻 ，Ω； I ≥K I 为 ： r1——蓄电池间连接条或导体 电阻 ，Ω； DZ1 C2 DZ2 式中 ： I ≥K I /K ∑r j——蓄电池组至断路器安装处连接电缆 DZ1 C2 DZ2 XL I ——保护 （脱扣器 ）动作 电流 ，A ； 式中 ： 或导体 电阻之和 ，Ω； DZ K ——额定 电流倍数 ，一般取 10 ； KXL—— 限流系数 ，其数值应由产品厂家提 ∑r k——相关断路器触头电阻之和 ，Ω； n I —— 断路器额定 电流 ，A ； 供 ，一般可取0.60 ～0.80。 K ——灵敏系数 ，应不低于1.25 ； L n K ——上、下级断路器瞬时保护 （脱扣器 ） IDZ—— 断路器瞬时保护 （脱扣器 ）动作 电 C2 配合系数 ，取Kc2 ≥4.0 ； 3、根据附录G1计算各断路器安装处短路电 流 ，A。 IDZ1、IDZ2——上、下级断路器瞬时保护 （脱 流 ，校验各级断路器的动作情况。 扣器 ）动作 电流 ，A ； I =nU / [ n （rb+r1 ）+∑r j +∑r k ] DK o GMB系列断路器的瞬时保护 （脱扣器 ）动作 电流见参数表。 通过各短路点的短路 电流计算 ，校核各级断路器的动作情况 ，见第 13页的计算案例 。由于有些上下级断路器通过的短路 电流相差不 多 ，有可能出现越级跳闸不能满足要求的情况 ，此时就应选择GMB、GW3B型具有三段保护的直流断路器,即带短路短延时脱扣器。 DL/T5044-2004标准规定 E.4.3 短路短延时保护 （脱扣器 ） 1、当上、下级断路器安装处较近 ，
