为保障变电站安全生产，国家电网公司《直流电源系统技术监督规定》(国家电网生技[2005]174 号)明确规定：“新、扩建或改造的变电站直流系统的馈出网络应采用辐射状供电方式，不应采用环状供电方式。在用设备如采用环状供电方式的， 应尽快改造成辐射状供电方式。”但参照国家电网公司《关于印发协调统一基建类和生产类标准差异条款(变电部分)的通知》(办基建[2008]20 号)第34 条关于直流系统供电方式的分析解释：“……但是辐射状供电方式耗用电缆和直流屏柜较多， 对110 kV 及以下变电站的性价比不是很高，因此应对不同电压等级分别对待。”鉴于此，目前110 kV及以下变电站的供电模式仍然是辐射状供电和环状供电两种方式并存，存在一定的安全隐患。

1 直流系统故障导致重大事故案例分析

目前110 kV 及以下变电站直流网络多采用的环状供电方式，存在供电可靠性低、直流失电不易查找等问题。例如2008 年7 月2 日，某地110 kV 变电站出现降雨雷暴天气，10 kVⅠ段母线2 回线路因遭雷击断线，弧光过电压沿线路侵入53 号断路器，柜中电流互感器击穿爆炸，导致直流短路，10 kV 直流保护电源空气断路器跳闸，1 号主变压器(以下简称主变)低压侧过流保护直流工作电源消失， 造成2 面10 kV 开关柜持续放电并爆炸， Ⅰ段母线及所连开关柜损毁;10 kV开关柜爆炸的同时，1 号主变35 kV 侧断路器附近遭直击雷，该间隔35 kV 的2 组隔离开关粉碎性爆炸，35kV 母线相间短路， 引发直流系统多点接地，35 kV 及110 kV 直流空气断路器跳闸，导致站内所有保护及控制回路失效，包括主变差动保护、瓦斯保护、110 kV 后备保护均无法动作切除故障，在故障扩大过程中，1 号主变因电弧引燃泄漏出的变压器油，散热器起火燃烧，2 号主变因35 kV 出口处持续短路， 内部绕组严重受损，最终酿成严重事故。

2 直流供电方案探讨

惨重的事故教训说明为保证变电站安全生产，110kV 变电站直流供电系统应进一步加强安全措施以预防事故。参照国家电网公司110 kV 典型设计110-A-1方案，直流系统采用辐射状供电方式后，只需在原设计基础上增加一面直流馈线屏和800 m 的电力电缆，共投资约8 万元， 显然这对于投资达2 000 万元以上的变电站是完全可以接受的。与此同时，变电站直流系统的供电可靠性却可得到很大提高。

在110 kV 变电站直流供电系统中，110 kV 线路及主变保护、测控、故障录波、自动装置、电能采集及110 kV 断路器储能回路等可采用辐射状供电方式，35kV 及以下保护、测控装置、储能回路等可采用环形(小母线)供电方式。具体方案如下：

(1)110 kV 线路保护及测控电源由直流馈电屏按间隔输出1 路， 操作电源由直流馈电屏按间隔输出1路， 若有直流母线分段， 则相邻间隔宜分别接入直流I，II 段母线。110 kV 断路器储能电源宜采取由直流馈电屏直接输出的辐射接线方式。

(2) 各电压等级母线公用电压切换及并列装置电源、测控电源应分别从直流馈电屏引取，不得与其他间隔电源共用，且切换、测控电源应分开。

(3)I 段直流母线馈电屏提供3 路馈出给主保护及后备保护、高压侧操作回路、低压侧操作回路;II 段直流母线馈电屏提供3 路馈出给主变非电量保护、中压侧操作电源、主变测控屏。以上按三圈变变压器各侧设置一台断路器接线方式配置， 如断路器数量增减， 则相应增减直流馈出路数。若已建站点直流母线未分段，所有电源则取自同一段直流母线。主变各侧断路器储能回路电源宜采取由直流馈电屏直接输出的辐射接线方式。

(4)35(10) kV 保护测控电源、35(10) kV 断路器储能(合闸)电源分别采取两路电源环网接线方式，中间设置分段断路器，运行时开环运行。在每段接入线路及无功补偿设备数量较多且直流配电屏馈出回路数量充足情况下，也可按段采用环网供电方式。

(5)新建、扩建或改造的变电站直流系统空气断路器必须配置专用的直流空气断路器， 上下级空气断路器配置应保证2～4 级级差，电源端选择上限，网络末端选择下限。

(6) 新建或扩建变电站直流系统配置的直流空气断路器， 在满足选择性的前提下应选用同一厂家系列产品。

(7)新建、扩建或改造的变电站直流回路严禁采用交流型或交直流两用型电压空气断路器， 严禁直流空气断路器与熔断器串接混用。