《编制说明电力直流电源系统保护电器选用与试验导则》

《电力直流电源系统保护电器选用与试验导则》

编制说明

国网河北省电力有限公司电力科学研究院

2020年10月

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1.工作简要过程

1.1.任务来源

本标准是根据国家能源局国能综通科技〔2019〕58号文中《电力直流电源系统保护电器选用与

试验导则》的项目任务安排制定的。

1.2.主要参加单位

负责起草单位：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、国网四川电科院、北京人民电器厂有限公司、河北创科电子科技有限公司。

参加起草单位：中国电力科学研究院有限公司、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、中能国研（北京）电力

科学研究院、国网浙江省电力公司电力科学研究院、国网黑龙江省电力公司哈尔滨供电公司、国网

重庆市电力公司检修分公司、国网四川省电力公司电力科学研究院、国网山东省电力公司电力科学

研究院、云南电网有限责任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

网有限责任公司电力科学研究院、广东电网有限责任公司珠海供电局、中国南方电网超高压输电公

司梧州局、国网浙江省电力有限公司温州供电公司、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、国

网陕西省电力公司电力科学研究院、上海动力储能电池系统有限公司、上海良信电器股份有限公司、

北京北元电器有限公司、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、南京

国臣直流配电科技有限公司、杭州中恒电气股份有限公司、大连市旅顺电力电子设备有限公司、浙

江科畅电子股份有限公司、石家庄通合电子科技股份有限公司、广州优维电子科技有限公司、国网

黑龙江省电力有限公司检修公司、国网山东省电力公司德州供电公司。

1.3.主要工作过程

2020年3月起，第一起草单位会同部分运维单位和部分制造企业的专业技术人员组成了标准编

写工作组。

2020年5月，标准编写工作组完成了《电力直流电源系统保护电器选用与试验导则》标准大纲

的编制工作。

2020年7月在调研当前电力直流电源系统保护电器选用和试验现状的基础上，标准编写工作组

完成了《电力直流电源系统保护电器选用与试验导则（初稿）》的编制工作。

2020年8月标准编写工作组向国内部分运维单位和制造企业进行了《电力直流电源系统保护电

器选用与试验导则（讨论稿）》意见征询。

2020年9月根据返回的意见进行了修改与完善，形成了《电力直流电源系统保护电器选用与试

验导则（讨论稿二）》。

2020年10月标准编写工作组完成了《电力直流电源系统保护电器选用与试验导则（征求意见

稿）》的编制工作，同时提交电力行业高压开关及直流电源标委会秘书处，由标委会秘书处面向电

力行业公开进行意见征询。

1.4.工作组成员

李秉宇，杜旭浩，赵梦欣，张振乾，王洪，王雪楠，马延强，苗俊杰，赵俊蕾，杨忠亮，苗树

国，吴志琪，陶文彪，刘芹，戴春怡，孔祥军，赵军，陈忠，田孝华，童杭伟，赵文庆，赵应春，

董汉彬，李宽，戴云航，刘斌，梅成林，王志华，温才权，易永利，黄哲忱，徐磊，俞超，杨卫，

牛艳青，徐玉凤，王凤仁，陈文波，许胜飞，周广渊，陈书欣，刘启广，王伟，刘洋，卢泽光。

2.编制原则和主要内容

2.1.编制原则

本部分按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》、GB/T

1.2-2020《标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》、DL/T600-2001《电

力行业标准编写基本规定》和DL/T800-2012《电力企业标准编写规则》进行编写与表述。

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2.2.主要内容

本标准由各章组成：

范围

规范性引用文件

术语和定义

基本要求

选用原则

试验方法

检验规则

附录A（资料性附录）直流电源系统各级保护电器典型选取表

附录B（资料性附录）直流电源系统保护电器选择性校验小电流预估法原理

3.主要试验验证

一是进行了直流电源系统各级保护电器选择性验证试验。按照直流电源系统各级保护电器典型

选取表，选取北京人民电器厂、上海良信电器有限公司2家公司相应型号的直流保护电器进行配置，

按照不同容量蓄电池、不同供电方式进行系统配置，对各级保护电器的选择性进行了验证试验，试

验结果表明按照推荐的典型配置表可以满足选择性要求。

二是进行了直流系统小电流预估测试和短路校验测试法两种方法短路电流值比对试验验证，分

别选取3A、3A、6A不同额定电流的待测直流断路器，在500-1000A的范围内进行比对试验，通过

试验验证：小电流预估法获得的短路电流和短路校验法测试的短路电流一致性较好，小电流预估短

路电流误差小于10%。

4.与国际标准对比情况

国际上尚无相关标准可进行对比。

5.与现行法律的协调性

本标准符合现行法律、法规、政策及相关标准。

本标准的技术指标参照DL/T5044-2014《电力工程直流系统设计技术规程》和GB10963.2-2008

《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》、GB13539.1《低压

熔断器第1部分：基本要求》等相关技术标准要求制定。其中规范性引用文件如下：

GB/T2900.1电工术语基本术语

GB/T2900.18低压电器

GB/T2900.33电工术语电力电子技术

GB10963.2-2008家用及类似场所用过电流保护断路器用于交流和直流的断路器

GB10963.3-2016家用及类似场所用过电流保护断路器用于直流的断路器

GB/T13539.1-2015低压熔断器基本要求

GB14048.1-2006低压开关设备和控制设备总则

GB14048.2-2008低压开关设备和控制设备低压断路器

GB/T19826-2014电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求

DL/T459-2017电力用直流电源设备

DL/T1074-2019电力用直流和交流一体化不间断电源设备

DL/T5044-2014电力工程直流电源系统设计技术规程

6.意见处理

6.1.本标准制定过程中未产生重大分歧意见。

6.2.本标准在参考DL/T5044-2014《电力工程直流系统设计技术规程》中关于直流电源系统保护电器

设计和配置要求的基础上,根据实际工程情况、直流电源系统保护电器发展状况和国家能源局相关反

措要求，对直流电源系统中保护电器的选用原则进行了进一步明确，并统一了直流保护电器的试验

方法。对直流系统短路电流计算方法和供电方式应遵循DL/T5044-2014《电力工程直流系统设计技

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术规程》。

6.3.在初稿中，为进一步明确直流馈线回路的负荷配置情况，对直流电源各级馈线回路负荷分配的原

则进行了详细规定，并对直流保护电器的运行和维护方法进行了具体规定，经过编写工作组的深入

讨论，一致认为直流负荷分配原则、直流保护电器运行维护部分和本标准主要内容关联度不大，故

删除了相关章节内容。

7.本标准作为强制性或推荐性标准的建议

建议本标准作为推荐性标准。

8.贯彻标准的要求和措施建议

无

9.废止现行有关标准的建议

无

10.重要内容的解释和其它说明

直流电源系统保护电器用于直流电源系统发生短路、过载等故障时，及时、可靠的切断故障回

路，需要具有可靠性、选择性、灵敏性和速动性，因此在国家能源局和国家电网有限公司相关反措、

国家和行业标准要求开展保护电器配置和级差特性分析校验，但是目前变电站和电厂对保护电器的

配置原则、基本要求和检测试验缺乏统一、具体的技术要求，尤其对保护电器的安秒特性测试和级

差配合特性校验方法缺乏明确的试验要求，导致各单位无法及时完成反措要求的级差配合试验。另

外，随着近些年技术的发展，三段式直流断路器、组合式多功能直流断路器等在直流电源系统得到

了推广应用，亟需对其功能和技术指标进行统一规定。本标准在遵循DL/T5044《电力工程直流系

统设计技术规程》的基础上，从工程实用化角度出发，对直流电源系统保护电器的选用原则和试验

方法等内容做出具体要求，保证直流保护电器的配置合理性，推动直流保护电器级差校验工作的开

展。

在基本要求部分，规定了直流电源系统保护电器的一般要求、供电方式要求和安全性要求。

在选用原则部分，规定了直流电源系统保护电器的总体选用原则、分级方式和各级保护电器的

具体选用要求，分别对蓄电池出口、充电装置出口、隔离电器、联络电器、直流馈线屏和直流分电

屏保护电器的选用进行了详细规定，并对近年出现的多功能直流断路器和机械式选择性保护直流断

路器的功能指标进行了规定，

近年来具有熔断器特性的直流断路器和带有短路短延时功能的直流断路器在直流电源系统得到

了一定的应用，普遍反映运行效果良好，因此规定对蓄电池出口回路保护电器即可采用熔断器，也

可采用具有熔断器特性的直流断路器或者带有短路短延时功能的直流断路器。

当采用分层辐射状供电时，由于直流馈线屏和分电屏距离比较近，上下级短路电流相差不大，

单纯依靠电流保护实现选择性难度较大，因此采用分层辐射状供电时，直流馈线屏至分电屏的馈线

断路器应选用具有短路短延时特性的直流塑壳断路器。

熔断器直流电阻大小可以反映熔断器的熔断特性，防止因熔断器内阻不合格导致功耗和动作特

性的不稳定，因此标准规定了熔断器直流电阻测量的方法和测量偏差≤±10%的范围。

直流电源系统保护电器选择性校验测试试验包括小电流预估测试和短路校验测试两种方法。小

电流预估测试在所测直流断路器负荷侧施加可调节的负载电阻，通过产生的小电流计算出直流馈线

回路内阻，进一步预估出直流系统馈线回路短路电流值，判断直流保护电器选型配合是否合适。小

电流预估法可以避免在短路电流较大时对蓄电池和保护电器的冲击，适用于在直流末级负荷、直流

馈线屏或直流分电屏进行测试。短路校验测试模拟真实的短路故障，并记录短路电流值、灭弧特性

和分断时间，主要适用于在最末级直流保护电器下口进行测试。

本标准对直流电源系统保护电器的出厂试验和验收试验项目和试验方法进行了详细的描述，直

流电源系统保护电器