高功率直流电源系统

直流电源质量指标之电压调整率SV

电压调整率是表征直流电源稳压性能的优劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压VI变化时直流电源输出电压VO稳定的程度，通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比（△VI/(△V0·V0)·1）表示。

电压调整率的确定：不同的负载对dU有不同的要求，对稳压要求不高或者负载较轻的使用场合，如普通的电子电路，dU可取大些，以降低成本，但最.大不要超过30%，对有稳压要求的场合，高功率直流电源系统，dU应小些，因为dU越大，加载瞬间输出电流与稳态时输出电流差值越大，这对没有稳压控制而又要求电流恒定的器件来说非常不利，如示波器、显像管灯丝，为保证它们的寿命，为其供电的变压器的dU值应小于10%。如果还不能确定，对于小功率变压器，可根据功率从下表中选择。

功率<15W 30%

15—35W 30%—20%

35W—100W 20%—10%

当功率较大或输出电流较大时，高功率直流电源变压器，调整率还要小，否则线包的温度将超过设计温度，时间一长，就会使变压器烧毁。电压调整率较大时，可以用较小的铁心达到较大的功率，降低成本，代价是电性能变差。

由上可见，电压调整率是直流电源的一个重要指标，在选择变直流电源中起着重要的制约作用且不可省略。

直流熔断器越级造成电网事故

1999年某变电站，#2变10kV侧B段配电室802开关（即#2主变10kV侧开关）的隔离刀闸8023下插头相间闪络发生3相短路。造成事故扩大的原因：直流消失、保护拒动。烧毁了#1主变150MVA等设备；部分110kV母线及部分220kV引线烧断；站内地网因过热绷断；变电站主控室着火并将大部分保护设备烧毁，事故殃及山西电网并波及到华北主网。

故障发生后大约10〞左右，开关柜所带的高电压经开关柜内控制和合闸电缆直接窜入主控室的直流回路，直流回路绝缘被击穿，短路，站用直流系统的控制母线直接短路，多处保险熔断，高功率直流电源品牌，直流系统中的硅链被烧断，致使保护装置的直流电源及部分直流控制电源消失。同时导致主控室控制屏和保护屏放电起弧着火。

故障发生后大约23〞左右， 10kV配电室中电弧燃烧产生的大量高温游离气体冲出上部窗口及通风口，引起邻近的 110kV东母A相单相接地短路。由于此时直流电源已经消失，在故障转至110kV系统时，新店110kV母线保护及#1、#2主变的后备保护都没有动作。唯.一的110kV联络线（向新线）二厂侧162开关LFP-941A接地阻抗II段及零序保护II段经0.5 〞正确动作跳闸，重合闸因不满足同期条件而未重合。

同样是由于直流电源已经消失，110kV母线A相故障时，新店变电站所有六条220kV线路保护均未发出高频闭锁信号，导致新店六条220kV出线对侧开关的CKF突变量快速方向保护超范围动作，A相跳闸。

经过单相重合闸时间，六条线路全部重合。其中，山侧两回线重合后加速零序过流保护动作三相跳闸由于本站所有保护不能出口跳闸，110kV东母A相接地持续7秒后，发展为110kV A、B两相接地短路。约5秒后，高功率直流电源，烧断新东线跨线绝缘子，A、B相引线跌落在西母，形成3相短路。110kV母线三相短路持续约4秒后，新店220kV母线发生A相接地故障，3.4秒后发展为AB两相接地故障，又经0.45秒故障发展为三相短路。

该站220kV母线三相短路2.6秒后，神头二厂#1机、大同二厂#5机、 #3机、阳光发电厂#2机、大同二厂#2机、#4机、#1机等相继掉闸。在该站220kV母线发生三相短路大约1分43秒后，220kV系统故障电流消失，系统电压恢复。事故期间最.低频率为49.38Hz。

经验与教训：站用直流系统的双重化及冗余互备；继电保护的双重化配置及后备保护配置、整定的合理性；站内接地的可靠性；直流断路器、熔断器级差配置的合理性。

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