一、故障簡述

　　2013年4月29日14時52分，因雷擊導致南方電網某220kV變電站站用變壓器供電癱瘓，直流充電裝置被迫停止工作；蓄電池異常，其直流電源系統電壓不穩，站內其他斷路器無法正常跳閘，越級至上級電源線路跳閘，導致該變電站全站失壓。事故造成該區域4個110kV變電站壓及另一區域1個110kV變電站失壓。

　　二、故障原因分析

　　(1)雷擊。該220kV變電站110kV濫二線進線門形架高跨連接處遭雷擊，使三相高跨引線絕緣子串擊穿，A、B相絕緣子串，C相絕緣子串第一片瓷裙炸裂，整串絕緣子貫通性閃絡，即高跨引線脫落搭接在110kVⅡ母線三相上，造成110kV兩段母線相繼發生三相短路。

　　(2)蓄電池異常。該站110kV側兩段母線發生三相故障后，10kV電壓下降，直流充電裝置退出運行。110kV側母線保護動作，但因蓄電池異常，使直流母線電壓不穩定，造成站內多個110kV斷路器未跳開。故障由該站220kV出線對側某500kV變電站的220kV線路后備保護動作切除，使該220kV變電站全站失壓

　　現場對故障蓄電池解剖分析如下：

　　1)對第一組蓄電池中電壓較差的81、38及99號電池進行解體分析，發現：①這3只電池都出現負極匯流排與部分極耳連位置嚴重腐蝕，表面被白色PbSO4結晶體覆蓋，以81號電池最為嚴重(大部分是受腐蝕損壞，少部分是解剖時受外力斷裂)；②正極板柵出現腐蝕變脆，活性物質硫變硬并出現脫落，負極板活性物質狀態仍然良好并具有金屬特性。

　　2)對正負極硫酸鉛成分進行化驗情況。正極PbSO4含量為30.62%，負極PbSO4含量為26.04%(正常值應低于15%)。

　　3)負極極耳成分化驗顯示出現鈣化現象。Ca%含量0.12%(參考值0.08%)引起極耳變脆，容易因受外力沖擊引起斷裂。

　　4)檢測3只電池酸密度，測試值均為1.29g/mL。

　　經對81號電池現場解剖可知，正極有11片跟匯流排連接，負極有12片跟匯流排連接。負極匯流排與負極極耳連接處腐蝕嚴重，直接導致大部分負極極耳與負極匯流排脫離。從拆后的痕跡大致可判斷，4片尚存部分連接，其余8片均已自然腐蝕斷開。正極板硫化嚴重(已經很脆無韌性)。

　　再對情況稍好的38號電池進行解剖，和81號電池情況基本類同，負極板匯流排同樣已經炭化脫落。

　　據此解剖分析，該220V變電站發生故障后蓄電池在供電期間，因蓄電池內部腐蝕嚴重，性能降低，導致直流母線電壓降低，造成該220kV變電站全站失壓。

　　(3)備自投故障引發事故擴大。濫壩變電站110kV側失壓后，小屯變電站備自投動作(平時為了防止楊柳變電站失壓，未切小柳進線斷路器)，將濫壩變電站110kV側的故障點延伸至110kV楊柳變電站、小屯變電站倒至北郊變電站。由于濫二線A、B相引線燒斷往下掉的過程中，小楊線和濫楊線線路保護出現零序電壓而無零序電流(三相電壓不平衡)，小屯變電站、楊柳變電站保護裝置判TV斷線，閉鎖楊柳變電站濫楊線、小屯變電站小楊線距離保護(TV斷線過電流保護功能未投)，導致北郊變電站1號主變壓器后備保護越級動作，造成北郊變電站110kV系統失壓，擴大了事故。

　　三、故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　(1)嚴格按時、按要求對蓄電池組進行核對性充放電試驗和內阻測試，并永久保存試驗結果和歷史試驗數據，包括核對性放電曲線及放電過程數據、內阻測試數據等，對電壓異常或內阻偏高的電池單體單獨取出進行單體充放電活化。

　　(2)對于長期浮充運行作為備用的蓄電池組，用戶應定期(每個月)監測及記錄各電池的浮充電壓或內阻，若發現某些電池的電壓有分化跡象(浮充電壓最大值與最小值差超過0.12V)或某些電池的內阻出正常值20%~50%時，應及時采取均充措施，可消除硫酸鹽化帶來的鈍化副作用，并能提高整組電池的一致性。重點關注對運行5年以上的蓄電池組，認真分析其核對性充放電試驗和內阻測試的歷史數據。

　　2.防范措施

　　(1)參考相關國標、行標中內容，認真評價蓄電池組配置的電池巡檢儀、蓄電池核對性放電儀、蓄電池內阻測試儀等設備的功能性和有效性

　　(2)根據公司要求在新建的廠站設計配置有兩套蓄電池組的，使用不同廠家的產品；對已運行的，配置有兩套同廠家、同批次生產的蓄電池組的廠站，各單位可根據實際情況安排站間蓄電池組的調換，以實現在運變電站配置兩組不同廠家的蓄電池。

　　(3)在設置電池組參數時，建議電池組的充電電壓不宜設置偏高。當環境溫度為20℃時，均充電壓為2.35V,浮充電壓為2.27V:若環境溫度不是基準溫度時，則應設置溫度補償，補償系數為±0.00V單體(即溫度每上升1℃，電壓需相應減少0.005V/單體：溫度每降低1℃，電壓需相應增加。005V單體)。

　　(4)對于長期浮充備用的電池組，建議用戶每年對電池組進行1次均衡充電與放電，以保證其電壓的一致性及其內部活性物質的活性，防止少數電池因長期處于欠充電而出現電壓偏低的現象。