在直流回路中，熔斷器、斷路器是直流系統(tǒng)各出線過流和短路故障主要的保護元件，可作為饋線回路供電網(wǎng)絡(luò)斷開和隔離之用，其選型和動作值整定是否適當以及上下級之間是否具有保護的選擇性配合，直接關(guān)系到能否把系統(tǒng)的故障限制在最小范圍內(nèi)，這對防止系統(tǒng)破壞、事故擴大和主設(shè)備嚴重損壞至關(guān)重要。因此，加強熔斷器、 斷路器選擇及配置的準確性，對提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性具有重要意義。
　　1 級差配合存在的主要問題
　　由于變電站直流系統(tǒng)供電內(nèi)容多，回路分布廣，在一個直流網(wǎng)絡(luò)中往往有許多支路需要設(shè)置斷路器或熔斷器進行保護，并往往分成三級或四級串聯(lián)，這就存在著正確選擇保護方案和保護上下級之間的配合問題。
　　1.1 交直流斷路器混用
　　由于交、直流的燃弧及熄弧過程不同，額定值相同的交直流斷路器開斷直流電源的能力并不完全一樣，用交流斷路器代替直流斷路器或交、直流斷路器混用是保護越級誤動的主要原因之一。
　　斷路器瞬時動作采用磁脫扣原理，判據(jù)為通過的電流峰值，斷路器標定的額定值為有效值，而交流電的峰值高于有效值，在相同定值下，在直流回路中交流斷路器實際額定值高于直流斷路器。另外，因交流斷路器與直流斷路器滅弧原理不同，交流斷路器用于直流回路不能有效、可靠地熄滅直流電弧，容易造成上級越級動作。
　　1.2　熔斷器質(zhì)量及參數(shù)問題
　　各生產(chǎn)廠家提供的熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)是在產(chǎn)品型式試驗時得到的，且校驗熔斷器的分斷能力是在交流電源周期分量有效值下做的，熔體動作選擇配合特性曲線也是交流安秒特性曲線。這與變電站直流系統(tǒng)發(fā)生短路故障時的實際情況有一定差距。
　　各熔斷器廠家及設(shè)計手冊提供的級差配合是按同一型號、同熔體材料確定上、下級差，從而保證滿足選擇性的，當回路中有不同類型的熔斷器時，熔斷器之間的級差配合更應(yīng)引起高度重視。同時，由于目前低壓電器生產(chǎn)廠家較多，不能完全保證產(chǎn)品質(zhì)量，所以即使同一廠家、同一型號的熔體，其參數(shù)也有一定的分散性。
　　1.3　上、下級間的額定值級差選擇不當
　　熔斷器采用熱效應(yīng)原理，而斷路器是磁效應(yīng)與熱效應(yīng)相結(jié)合，安秒特性曲線不同，配合級差也不同。對于斷路器之間、斷路器與熔斷器之間的級差配合不應(yīng)照搬熔斷器間的配合規(guī)定。
　　2　熔斷器、直流斷路器級差配置現(xiàn)場試驗
　　為了適應(yīng)新頒DL/T5044-2003《電力工程直魃杓萍際豕娉獺?以下簡稱設(shè)計規(guī)程)有關(guān)規(guī)定，驗證變電站直流系統(tǒng)中斷路器和熔斷器幾種典型的級差配置方案是否滿足選擇性保護的要求，探索直流斷路器之間的級差配合、直流斷路器與熔斷器的配合及其上下級之間的選擇配置，選擇了石家莊供電公司所轄變電站直流系統(tǒng)中部分直流斷路器、熔斷器的典型保護級差配合方案進行了現(xiàn)場試驗，并對具備延時功能的三段式直流斷路器也進行了試驗驗證，確認了實現(xiàn)選擇性保護的配合條件。
　　2.1　短路電流的選取
　　按照直流斷路器及熔斷器安裝現(xiàn)場可能出現(xiàn)的最大短路電流，將試驗元件串聯(lián)安裝進行短路試驗。為保證試驗電流高于現(xiàn)場可能出現(xiàn)的最大短路電流，增加了適當裕度，短路電流選取結(jié)果為：
　　a.300 Ah及200 Ah蓄電池組，對于合閘饋出線電纜短路故障，短路電流選2 000 A。
　　b.100 Ah蓄電池組，對于合閘饋出線電纜短路故障，短路電流選1000 A。
　　c.控制、保護回路末端熔斷器或直流斷路器出口短路，短路電流選200 A。
　　2.2　試驗方案及結(jié)果
　　經(jīng)對變電站直流系統(tǒng)安裝使用的保護電器進行調(diào)查，按照設(shè)計規(guī)程有關(guān)規(guī)定，確定出熔斷器—熔斷器、斷路器—熔斷器、熔斷器—斷路器、斷路器—斷路器4類12項試驗方案。試驗結(jié)果見表1。