直流系统故障

近年来，因站用交直流系统配置不合理、级差配合不当、维护不到位等问题导致的继电保护拒动、全站失压、变电站火灾等事故在国内又有所冒头，给电网的安全运行带来较大威胁。

直流系统的故障隔离是保证直流系统稳定运行的重要技术。针对传统故障隔离策略对直流断路器(direct current circuit breaker, DCCB)的性能要求较高的问题，提出了一种利用柔性限流装置(flexible current limiting device, FCLD)与DCCB协同动作的故障隔离策略。首先，研究了直流系统永久性故障和瞬时性故障情况下FCLD与DCCB的协同作用机理。其次，分析考虑FCLD电流抑制作用下DCCB开断过程的电弧暂态特性。最后，在Matlab/Simulink平台中进行仿真，验证所提协同策略的可行性。结果表明：FCLD可有效抑制DCCB的开断电弧；基于所提故障隔离策略，直流系统可在瞬时故障情况下实现平稳穿越，永久故障情况下实现DCCB的无弧开断。该策略降低了直流系统故障隔离过程中对DCCB的开断要求，提升了直流系统的故障穿越能力。

无论是在电厂或电力变电站，直流系统是非常重要的能源供给系统，它是保障通讯、调度、控制、保护、照明等正常工作的动力来源。它以蓄电池为储能元件，以充电机为能量变换器件，通过馈线分配给不同的负载，向负载提供电源。 在有市电的情况下，交流电源通过充电机向蓄电池充电，同时向负载提供电源。当交流失电或直流系统故障时，由蓄电池组向负载持续提供电源。 一旦直流系统出现故障，导致变电站失电，所有通讯、调度、控制、保护、照明系统将停止工作，变电站将面临瘫痪，并面临发生重大事故，造成重大损失的风险。 直流电源是变电站的心脏；电池是直流电源的最后保障。

2016年某供电公司所辖330kV变电站由于蓄电池与直流母线脱离，站用变失电后，直流系统故障，导致全站直流消失，造成严重后果。2017 年河北电网某35kV变电站直流信号电源中断，缺少可靠的备用方案，轻瓦斯信号不能发出，导致主变过热损坏。 国网河北电力2018年安全生产工作会上，公司董事长潘敬东指出要把安全生产摆在最重要最突出的位置，重点强调了变电站内交直流核查与维护工作的重要性，部署了新一年积极应对各项风险挑战的工作任务。 目前的继电保护技术及管理水平已日趋成熟，由于二次回路接线问题造成的故障、缺陷日益减少，而与之相反的是，在温湿度环境、装置内部自检等因素下，由于插件问题导致的告警甚至一次设备的停运渐渐增多，这其中最为严重的就是电源插件的故障。而一旦装置的电源出现问题，会导致各类信号的无法上传，严重的甚至会造成一次设备因失去保护而被迫停运，在检修的同时，需要信号转带。继保试验信号保持或装置转带电源等相关的检修工作很多，对于保障线路正常运行，故障后能正确快速动作的保护装置和全站通讯数据.上传的远动、调度网设备尤为重要。 本着对交直流工作的重视与精益化要求，检修工作者需要- -种可靠、实用、便携的检修用交直流电源设备，来保证在检修工作有条不素开展的同时，重要设备能够持续健康稳定运行，故而构成了“二次回路交直流信号电源试验箱”的设计初衷。