一、故障簡述

湖南某220KV變電站更換直流電源系統(tǒng)，當更換完1號直流充電裝置后，需要帶電后檢測其性能，充電裝置輸出端接放電負載儀，對直流充電裝置的充電模塊性能進行檢驗。合上充電裝置輸出開關(guān)，合上放電負載儀放電開關(guān)，主監(jiān)控裝置顯示閃爍一下隨即黑屏，充電裝置內(nèi)5臺充電模塊保護示警燈均點亮，直流母線電壓為零。約3S后保護燈熄滅；待充電裝置的充電模塊工作穩(wěn)定后，合上充電裝置輸出開關(guān)，上述現(xiàn)象重現(xiàn)，判斷充電裝置的充電模塊沖擊電流保護配置不合理。

二、故障原因分析

1、系統(tǒng)組成及運行方式

該站直流電源系統(tǒng)采用單母線分段接線運行方式，配置有2套充電裝置和2組蓄電池，每組充電裝置5臺220V20A直流屏充電模塊，母線聯(lián)絡(luò)斷路器在分閘位置，1號充電裝置帶直流I段直流負載，2號充電裝置帶直流II段直流負載。

2、故障描述

1）外觀檢查情況，第1組充電裝置內(nèi)5臺直流充電模塊保護動作，告警燈亮，模塊電壓顯示為零，母線失壓。

2）試驗檢測情況，在充電模塊內(nèi)部包含有輸出電容C1、C2，其間以輸出電流采樣電阻進行連接，在輸出電容C2后接負載。負載內(nèi)部包含電容，充電模塊開機后，充電模塊輸出電壓較高（最高到220V）；由于負荷處于斷開狀態(tài)，負荷電容上電壓為0V，當負荷斷路器閉合時，內(nèi)部電容直接接入到負荷電容上，從而導致沖擊電流I2很大；同時由于電流采樣電阻阻值很小，I1也很大，從而觸發(fā)了模塊內(nèi)部的輸出短路誤保護。

鑒于以上分析，通過以下兩個方法解決：

1）在充電模塊輸出端子并聯(lián)較大的電解電容，減小負荷斷路器閉合瞬間I1,從硬件上消除沖擊電流引起誤保護的可能性，負荷斷路器接通瞬間，外加電容C3和C4給負荷電容較大的瞬間沖擊電流，沖擊電流I1比較平緩。

2）更改程序，對采集到的電流信號進行時間積分，當沖擊電流與時間的累加和值大于一定情況時，方作為輸出短路的判據(jù)，從軟件上消除了因沖擊電流而誤觸發(fā)保護的可能。

在充電模塊輸出端加裝680uF /400V的電容后，充電模塊正常工作。

3、故障原因分析

分析試驗檢測結(jié)果，直流充電模塊在使用過程中因沖擊電流而導致充電模塊內(nèi)部保護誤動作，充電模塊短路電保護采樣不合理，無法躲過容性電流的沖擊，造成帶負荷時充電模塊沖擊電流保護無直流輸出，在特定條件下，影響直流屏下端負荷正常工作。

三、故障處理過程

1）該站更換新的直流屏系統(tǒng)。施工前先合上直流屏聯(lián)絡(luò)斷路器，退出第1組蓄電池及1號直流充電屏，2號直流充電屏帶第2組蓄電池及全站直流負荷。

2）在1號直流充電屏原屏位處安裝新上系統(tǒng)。屏柜固定就位，內(nèi)、外部配線完成后，第1組蓄電池暫電池暫未接入新直流系統(tǒng)母線，給新2號充電屏送電檢測其性能。按照先交流后直流的送電原則，合上兩路交流進線斷路器，充電裝置內(nèi)5臺充電模塊工作。

3）充電裝置輸出開關(guān)未合，直流母線上未接入蓄電池組，包括直流屏主監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)控器等屏內(nèi)元件無工作電源，充電模塊處于不受控制狀態(tài)，在自主模式下工作。充電裝置輸出端接放電負載儀（放電儀工作電源為交流220V，放電電流設(shè)為5A），檢驗充電模塊的性能。合上充電裝置輸出開關(guān)，合上放電儀開關(guān)，主監(jiān)控裝置顯示屏閃爍一下隨即黑屏，充電裝置內(nèi)5臺充電模塊保護示警燈均點亮，直流母線電壓為零，約3S后保護熄滅，充電裝置恢復正常，輸出直流電，屏內(nèi)配置無器件帶電工作。

4）為排除放電儀故障的可能性，拉開充電裝置輸出開關(guān)，退出放電負載儀，此時擬帶負載僅為屏柜內(nèi)自帶主監(jiān)控裝置，絕緣監(jiān)控器及各饋線支路TA。待充電模塊工作穩(wěn)定后，合上充電裝置輸出開關(guān)，上述現(xiàn)象重現(xiàn)。

四、故障處理與防范措施

1、故障處理

返廠更改充電模塊內(nèi)部程序，調(diào)整充電模塊保護定值，并在充電模塊輸出端加裝電容器，使其躲過斷路器合閘時的容性沖擊電流，

2、防范措施

1）合理調(diào)充電模塊保護定值 ，合理設(shè)計充電模塊內(nèi)部輸出端電容器，躲過斷路器合閘時的正常沖擊電流。

2）加強對新投運充電裝置的竣工驗收中各項特性試驗檢查，如條件允許，在電源成套設(shè)備出廠前安排廠驗。

3）在設(shè)備采購招標環(huán)節(jié)即篩選業(yè)內(nèi)有口碑的直流屏供應商，避免單純最低價中標的招標模式，避免一些本身直流電源產(chǎn)品還不成熟的廠商進入。