变电所直流电源全停的改进措施

变电所直流电源全停的改进措施

孙俊

（富阳市供电局，311400，浙江）

直流系统的稳定可靠对变电站的安全运行起着至关重要的作用，因为直流系统要给继电保护、控制、信号、计算机监控、事故照明、交流不间断电源等提供电源，因此对供电的可靠性要求很高。某年8月4日上午，本单位值班员发现110kV某变电所直流系统控母电压无指示，即与调度取得联系，调度也不明原因，指派工作人员到变电所检查，运行人员也随即赶到，现场发现全站直流电源失去，工作人员随即展开深入细致的分析查找处理。该变电站的直流系统原理接线示意图如下：

110kV某变电站直流系统原理接线示意图

一、故障现象

1、现场所用电馈线屏上“直流充电屏电源”空开K1跳开，充电装置屏后交流电源输入空开K2跳开，蓄电池总开关K3跳开，全站直流消失。

2、当时工作人员用万用表测量了整组蓄电池电压99V（该蓄电池组为12V共9只），现场检查暂未发现其他异常情况。当即合上所用电馈线屏上“直流充电屏电源”空开K1和充电装置屏后交流电源输入空开K2，恢复充电装置运行。

3、合上蓄电池总开关K3，恢复对蓄电池充电，当时恢复充电时充放电电流4.5A，但充电装置显示“浮充”状态。

4、充电装置恢复运行后，发现5号高频电源模块故障不运行，检查发现模块内部熔丝FU炸裂（10A），即切断了该高频模块的输入电源开关和直流输出开关。

5、充电装置监控单元信息查询

8月2日17：05发“交流停电”告警信号（当地发告警信号，但未远传），8月4日9：58恢复。

8月3日23：23蓄电池总开关跳闸（当地发告警信号，但未远传），8月4日10：02恢复。

6、故障前历次运行维护记录查询

控母电压：109～113V     合母电压：118～126V

单只蓄电池电压：13.4～13.9V

8月2日整组蓄电池核对性充放电试验正常

故障后恢复充电装置运行和对蓄电池充电当时各表计显示值：

充放电电流：4.5A     电池电压：99.3V    合母电压：99.3V

控母电压：95V     控母电流：6.3A   交流电压：372.8V

7、现场检查发现直流屏监控单元上控母、合母电压无指示，但后台机和远方遥测正常。

二、故障原因分析

1、因5号高频电源模块（DF0230A）IGBT整流管损坏，引起空开K1跳开和空开K2跳开，

 2、蓄电池总开关K3跳闸是因为其设有欠压脱扣装置，当整组电池放电至94V时，欠压脱扣装置动作跳开蓄电池总开关K3。

3、变电所直流远动信号消失，该变电所直流系统故障有事故推画面功能，但因监控单元交直流电源均失去，故事故画面未推。

4、直流系统现一共有“直流接地803”、“直流馈线熔断器故障805”、“蓄电池总开关跳闸807”、“控母电压异常809”四个上传遥信信号，采用的均是继电器硬接点信号。由于控母电压过低报警设定值与欠压脱扣装置欠压值一致94V，导致蓄电池直流总开关跳闸遥信装置失电后，“控母电压异常”和“蓄电池直流总开关跳闸”报警上传信号丢失。

5、针对检查发现监控单元上控母、合母电压无指示，但后台机和远方遥测正常问题，进一步检查发现监控单元（DF0240D）中遥测Ⅰ型电路板损坏，更换后正常，浮充/均充指示也恢复正常。同时发现监控单元（DF0240D）中控母、合母告警允许原设置为0（否），现已修改设置为1（是），可实现当地监控单元告警。

6、所用电馈线屏上充电机电源空开K1（型号C45AD/D16）和充电机交流输入电源空开K2（型号C45N/C25）不匹配造成K1越级跳闸。

三、防范改进措施

1、在运行的高频电源模块内部熔丝更换为RS54/10A快速熔丝（已更换）。

2、蓄电池总开关K3欠压脱扣功能拆除（已拆除）。

3、直流系统现一共有“直流接地803”、“直流馈线熔断器故障805”、“蓄电池总开关跳闸807”、“控母电压异常809”四个上传遥信信号没有上传。经过蓄电池总开关欠压脱扣功能拆除后测试，现在4个遥信均能上传。

4、所用电馈线屏上充电机电源空开K1更换为带0.5秒延时跳闸、额定电流为32A。平时巡视设备时应注意检查该两交流空开应在合上位置。

5、“交流失压”报警信号应接入上传报警。具体方法为将所用电馈线屏上交流输出到直流充电屏的总输出空开K1（C45AD/C32）改成带信号硬接点空开，然后将该信号接点和充电机屏交流输入空开K2（C45N/C25）的信号硬接点并接后，接入遥信回路上传。这样，任一交流空开跳开，都会发信。同时通知自动化远动人员到场，添加遥信数据库，与调度端核对遥信信号。

6、“直流馈线熔断器故障”遥信原接在馈线熔断器信号硬接点上，由于馈线故障时一般都是空开先于熔断器跳闸，而遥信采用的是硬接点形式，熔断器上信号硬接点并未变位，故此遥信不能准确报警。现已接入馈线空开信号硬接点，以实现正常报警。值得注意的是，在平常运行中，应把直流备用馈线开关打在合上位置，防止误报警信号上传。

7、充电装置的控制单元上“遥控/自动/手动”切换开关应放置“遥控”位置，“恒流/浮充/恒压”切换开关应放置“浮充”位置，起到监控单元能通过控制单元对高频模块进行运行控制的作用（现场已设置）