变电站直流屏异常造成直流母线异常案例分析

一、故障简述

直流屏厂家220kV变电站发生一起一次直流屏系统异常，造成站用变压器低压断路器401、402低压脱扣跳闸（自动控制装置闭锁没有动作），全站交流电源失去；直流充电装置失去电源停止工作，第2组蓄电池存在开路，直流Ⅱ段母线电压异常。

二、故障原因分析

1.系统组成及运行方式

该站直流屏系统操作电压为DC220V，采用单母线接线、分列运行方式；馈线网络辐射供电；正常运行时，两端直流母线联络断路器在分位。直流屏系统配置2组蓄电池，每组有2V400AH蓄电池104只；配置3组60A充电装置，两组蓄电池公用一台备用充电装置。

该站站用交流电源系统，两台站用变压器取自该站35kV系统，低压侧接线方式为单母分段接线，配有备自投装置，投入运行时具备互投，但不具备自复功能。

2. 故障描述

（1）外观检查情况。对第2组蓄电池外观检查未发现漏液、鼓肚、凹陷等异常。选择75号蓄电池进行现场解体，发现75号蓄电池正、负极极板腐蚀严重，负极极柱出现溶化现象，蓄电池负极极柱与汇流排连接处已断裂，现场看专业技术人员确认75号蓄电池开路。即第2组蓄电池组存在多支开路。

（2）试验检测情况。因一次系统所带负载某电铁牵引站发生短路故障，引发该站一次系统波动。

经现场检测报告分析，由于一次系统异常造成站用变压器低压断路器401、402低电压脱扣跳闸；在此站用交流电源失去1h期间，直流屏电源1、2组蓄电池分别带全站直流电源负荷，此时该220kV站用直流电源系统监控装置报直流屏Ⅱ段母线电压低信号，专业班组人员现场对75号蓄电池检查存在开路现象，导致直流Ⅱ段母线电压异常。

此时。整组电池会提供一个工作电流 ，并在每个内阻 上产生一个电压降 。若 增大，则 随之增大，¬¬¬该节电池的端电压 =E2×V ，若 =20A，内阻 增加到200mΩ时， 就会达到4V，在电池内阻继续增大时，电池两端产生的反置电压会急剧增大，导致电源供电回路崩溃甚至失效，电池会发生爆炸。

三、故障处理过程

该站发生一起一次系统异常，造成站用变压器低压断路器401、402低电压脱扣跳闸（自动控制装置闭锁没有动作），全站失去交流电源；运维人员进入现场，对站用低压断路器进行检查，确认低压断路器401、402无问题后，手动将站内401、402交流电源投入运行；在此交流电源失去1h期间，直流屏电源1、2组蓄电池分别带全站直流屏电源负荷，且UPS负荷约27A，直流屏系统监控装置报直流Ⅱ段母线电压低信号，次日，专业班组人员检查第2组蓄电池的部分电池多支已开路，随即由1组蓄电池及1组充电装置带全站直流负荷。