一、故障簡述
某日,山西某110kV變電站直流屏電源運(yùn)維人員進(jìn)入該站xun視后發(fā)現(xiàn)直流屏電源系統(tǒng)“電源消失”,直流充電屏交流電源1路斷路器及2路斷路器均在脫口斷開位置。經(jīng)直流屏檢修班組人員到達(dá)現(xiàn)場檢查后,充電裝置的兩段交流電源在接線時(shí)相序接錯(cuò);當(dāng)交流屏切換以后,直流充電屏兩路交流電源同時(shí)帶電,造成相間短路,直流充電裝置失電;直流負(fù)荷均由直流屏配套蓄電池組供電,放電幾小時(shí)后蓄電池組容量下降,致使直流母線電壓異常。
二、故障原因分析
1. 系統(tǒng)組成與運(yùn)行方式
該站直流屏系統(tǒng)操作電壓為DV220V,采用單母線接線運(yùn)行方式。配置1組圣陽2V蓄電池104只,容量200Ah;配置1組充電裝置,直流充電裝置4臺K2B10L充電模塊,充電裝置交流配電單元由兩路交流電源輸入,切換方式采用互投互備零秒切換。
4臺K2B10L充電模塊整流后接入直流母線,蓄電池組經(jīng)熔斷器FU1、FU2后并入直流母線,經(jīng)各饋線直流斷路器回路分別帶變電站內(nèi)所有保護(hù)、控制、事故照明、UPS等負(fù)荷,經(jīng)常性負(fù)荷大約5A。
2. 故障描述
(1)外觀檢查情況。直流屏檢修人員現(xiàn)場仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)交流互投回路接觸器有短路電弧灼傷痕跡。
(2)試驗(yàn)檢測情況。直流屏檢修人員對該站直流電源系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查:
1)發(fā)現(xiàn)交流互投回路接觸器有短路電弧灼傷痕跡;
2)經(jīng)萬用表測量交流母線并無短路現(xiàn)象,交流互投控制回路工作正常,經(jīng)1路交流電源試送電后站內(nèi)直流母線電壓正常,直流充電裝置輸入、輸出回路正常?;九卸ㄖ绷麟娫聪到y(tǒng)“電源消失”是由于交流互投回路存在瞬間(短時(shí)并列)短路造成兩路斷路器同時(shí)跳閘,充電裝置失電;直流負(fù)荷均由蓄電池組供電時(shí),因監(jiān)控人員未對蓄電池組供電信息進(jìn)行監(jiān)控,放電幾小時(shí)后圣陽蓄電池組容量下降,致使直流母線電壓異常。
3. 故障原因分析
事故后,經(jīng)現(xiàn)場檢測報(bào)告分析,引發(fā)本次故障的主要原因有:
(1)對直流屏交流配電單元進(jìn)行仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)1路交流電源與2路交流電源相續(xù)不一致;因直流電源兩路交流輸入電源均來自站用電屏同一母線,當(dāng)站用電屏交流母線失電后,充電裝置交流輸入兩路電源同時(shí)失壓,主接觸器KM1和KM2同時(shí)釋放;而當(dāng)站用電屏交流母線恢復(fù)供電時(shí),充電裝置兩路交流輸入電源又同時(shí)帶電,主接觸器KM1和KM2線圈同時(shí)符合吸合條件,但此時(shí)1路交流輸入電源與2路交流輸入電源相序接錯(cuò),吸合瞬間1路交流輸入電源與2路交流輸入電源存在短時(shí)并列,造成相間短路,1路交流輸入電源斷路器和2路交流電源輸入斷路器在短路電流沖擊下同時(shí)跳閘。
綜上所述,施工人員在安裝過程中未按圖施工給直流電源系統(tǒng)失電埋下隱HUAN,歸屬于人為因素。而交流配電單元采用互投互備零秒切換給兩路交流輸入電源短時(shí)并列成為可能,歸屬于交流配電單元裝置的原理接線因素,今后工程中宜采用帶延s切換的交流配電單元。
(2)在事故前30h左右,35kV站用變由于A相跌落熔斷器熔斷,站用電屏1路電源(35kV側(cè))失電,站用電屏切換為2路電源(10kV側(cè));運(yùn)維人員到達(dá)現(xiàn)場更換跌落熔斷器后,將站用電屏由2路電源再次切換為1路電源(35kV側(cè))供電,在此操作過程中造成直流充電屏交流電源失電,運(yùn)維人員進(jìn)行站用電屏倒閘操作時(shí)未檢查直流電源系統(tǒng)供電是否正常,也是導(dǎo)致充電屏交流電源失電的重要原因。
(3)直流屏充電裝置失電后,直流負(fù)荷均由蓄電池組供電,因監(jiān)控人員未對蓄電池組供電信息進(jìn)行監(jiān)控,放電幾小時(shí)后蓄電池組容量下降,導(dǎo)致直流母線電壓異常。
在直流電源失電過程中,該站內(nèi)主設(shè)備及線路均未出現(xiàn)故障,所以未造成重大設(shè)備損壞事故。