某220kV變電站發生一起一次直流屏系統異常，造成站用變壓器低壓斷路器401、402低壓脫扣跳閘（自動控制裝置閉鎖沒有動作），全站交流電源失去；直流充電裝置失去電源停止工作，第2組蓄電池存在開路，直流Ⅱ段母線電壓異常。

二、故障原因分析

   1.系統組成及運行方式

   該站直流屏系統操作電壓為DC220V，采用單母線接線、分列運行方式；饋線網絡輻射供電；正常運行時，兩端直流母線聯絡斷路器在分位。直流屏系統配置2組蓄電池，每組有2V400AH蓄電池104只；配置3組60A充電裝置，兩組蓄電池公用一臺備用充電裝置。

   該站站用交流電源系統，兩臺站用變壓器取自該站35kV系統，低壓側接線方式為單母分段接線，配有備自投裝置，投入運行時具備互投，但不具備自復功能。

2. 故障描述

   （1）外觀檢查情況。對第2組蓄電池外觀檢查未發現漏液、鼓肚、凹陷等異常。選擇75號蓄電池進行現場解體，發現75號蓄電池正、負極極板腐蝕嚴重，負極極柱出現溶化現象，蓄電池負極極柱與匯流排連接處已完全斷裂，現場看專業技術人員確認75號蓄電池開路。即第2組蓄電池組存在多支開路。

   （2）試驗檢測情況。因一次系統所帶負載某電鐵牽引站發生短路故障，引發該站一次系統波動。

3. 故障原因分析

經現場檢測報告分析，由于一次系統異常造成站用變壓器低壓斷路器401、402低電壓脫扣跳閘；在此站用交流電源失去1h期間，直流屏電源第1、2組蓄電池分別帶全站直流電源負荷，此時該220kV站用直流電源系統監控裝置報“直流屏Ⅱ段母線電壓低”信號，專業班組人員現場對75號蓄電池檢查存在開路現象，導致直流Ⅱ段母線電壓異常。

針對蓄電池開路進行分析：

此時。整組電池會提供一個工作電流 ，并在每個內阻 上產生一個電壓降 。若 增大，則 隨之增大，¬¬¬該節電池的端電壓 =E2×V ，若 =20A，內阻 增加到200mΩ時， 就會達到4V，在電池內阻繼續增大時，電池兩端產生的反置電壓會急劇增大，導致電源供電回路崩潰甚至失效，電池會發生爆炸。

 

三、故障處理過程

   該站發生一起一次系統異常，造成站用變壓器低壓斷路器401、402低電壓脫扣跳閘（自動控制裝置閉鎖沒有動作），全站失去交流電源；運維人員進入現場，對站用低壓斷路器進行檢查，確認低壓斷路器401、402無問題后，手動將站內401、402交流電源投入運行；在此交流電源失去1h期間，直流屏電源第1、2組蓄電池分別帶全站直流屏電源負荷，且UPS負荷約27A，直流屏系統監控裝置報“直流Ⅱ段母線電壓低”信號，次日，專業班組人員檢查第2組蓄電池的部分電池多支已開路，隨即由第1組蓄電池及第1組充電裝置帶全站直流負荷。

四、故障處理與防范措施

   1. 故障處理

   （1）專業班組迅速將全站直流負荷倒至第1組蓄電池、充電裝置帶全站負荷。

   （2）采用應急電源臨時投運到該站。新裝第2組蓄電池投入運行，容量為400Ah，全站恢復正常運行狀態。

   （3）該站交流電源已經切換到手動位置，以防交流電源波動。將采集參數進行校準、核對、分析，低壓脫扣設置為低壓暫態跌落延時大于3s。

2. 防范措施

   （1）重視變電站站用交流電源系統電壓質量。對于一次系統所帶負載有鐵路牽引站、鋼廠等用戶，發生一次系統波動，影響到了變電站低壓400V交流電源系統，要采取必要的技術措施，保障變電站低壓電源系統安全可靠運行，避免造成交直流電源故障。

   （2）加快推進直流屏系統電壓接入故障錄波器工作。為提高直流屏系統故障分析的效率和準確性，變電站內至少選擇一臺或多臺故障錄波器同時采集兩段直流電源系統母線正、負極對地電壓，為保證在任一直流母線失壓情況下仍能夠完整記錄直流電源系統電壓。

   （3）重視變電站直流屏配套蓄電池運行維護工作。

   （4）加強變電站交直流電源定期巡視工作。

   （5）重視基建變電站交直流電源設備驗收。

   （6）重視變電站UPS直流接入系統后的容量需求變化。

   （7）拆除低電壓脫扣器，由控制裝置實現低電壓延時3s。