一、故障簡述

　　2015年8月31日6時53分，某220kV變電站因房屋漏雨造成35kV32-7TV柜內(nèi)靜觸頭根部三相短路，導(dǎo)致35kV2號母線失壓，2號站用變壓器失壓且因3號站用變壓器在備用狀態(tài)，造成全站交流失壓。同時，由于雨水進(jìn)入35kVT柜內(nèi)二次隔室，直流小母線經(jīng)“水阻”短路且第1、組蓄電池均有1只電池存在內(nèi)部隱患，導(dǎo)致直流1段母線在全站交流失壓1mi后失壓，直流Ⅱ段母線在全站交流失壓3h后失壓。

　　二、故障原因分析

　　(1)因房屋漏雨造成35kV32-7V柜內(nèi)靜觸頭根部三相短路，導(dǎo)致35kV2號母線失壓，2號站用變壓器失壓，造成全站交流失壓。

　　(2)由于35kV32-7TV開關(guān)柜進(jìn)水，造成直流I段母線正、負(fù)極短路及接地，形成水阻放電，導(dǎo)致73號電池開路，使直流I段母線失壓。直流1段母線負(fù)極接地一直持續(xù)了7min58s,直流正、負(fù)兩極通過雨水短路和接地，水中電解質(zhì)開始發(fā)生變化，出現(xiàn)水阻接地，導(dǎo)致第1組蓄電池73號電池出現(xiàn)異常，造成該段直流母線電壓開始迅速波動降低，直流Ⅱ段母線正負(fù)電壓正常。

　　(3)故障當(dāng)日在故障切除3h后，由于第2組蓄電池帶全站直流負(fù)荷，此時，運(yùn)維人員在隔離35kV直流負(fù)荷和斷開第1組蓄電池后，用直流母聯(lián)斷路器向直流I段母線送電，這樣第2組蓄電池所帶負(fù)荷比原負(fù)荷增加將近一倍，此時，造成第2組蓄電池的44號電池加快劣化、內(nèi)阻迅速增大，在很短時間內(nèi)形成開路，致使第2組蓄電池也發(fā)生失壓。

　　通過上述分析可知，站內(nèi)直流電源系統(tǒng)失壓是蓄電池內(nèi)部腐蝕、老化等電池內(nèi)在質(zhì)量為主要原因。但其他原因同樣也會影響蓄電池壽命問題。

　　1) 充電裝置充電模塊對蓄電池充電時諧波或紋波過大，長時間沖擊后會導(dǎo)致電池匯流排加速腐蝕，壽命提前終止。

　　2)電池在安裝時螺栓旋緊過程中未遵守相關(guān)規(guī)定采用蠻力旋緊，導(dǎo)致部分電池端柱由于扭矩過大略微松動，電池在使用過程中因為有略微轉(zhuǎn)柱的情況所以陰極保護(hù)未能持續(xù)，導(dǎo)致端柱以下部分加速腐蝕。

　　3)安全閥開啟時外部有液體雜質(zhì)流入加劇腐蝕。

　　故障處理與防范措施

　　制訂蓄電池入網(wǎng)檢測標(biāo)準(zhǔn)，開展蓄電池入網(wǎng)測試試驗

　　蓄電池是直流系統(tǒng)最重要的設(shè)備，但近年來隨著基建變電站蓄電池由直流電源系統(tǒng)廠家配套和大修技改招標(biāo)采購蓄電池價格持續(xù)降低，蓄電池的質(zhì)量難以保證，缺陷率明顯上升。目前蓄電池在驗收時缺乏必要的入網(wǎng)檢測試驗，給蓄電池安全可靠運(yùn)行帶來很大隱患。

　　建議制訂蓄電池入網(wǎng)檢測及維護(hù)試驗標(biāo)準(zhǔn)，開展基建及大修技改蓄電池組的招標(biāo)前及投運(yùn)前入網(wǎng)檢測試驗。

　　2.加強(qiáng)蓄電池組的運(yùn)行維護(hù)

　　按照國家電網(wǎng)有限公司《直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢修規(guī)范》和《直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢修規(guī)范》要求，應(yīng)每月按期完成對蓄電池單體電壓和溫度測試，每年至少對蓄電池組進(jìn)行1次內(nèi)阻測試。當(dāng)單體電壓偏大于0.05V或內(nèi)阻大于50%平均內(nèi)阻值時，應(yīng)采取均衡充電、蓄電池單體活化等方法提高蓄電池一致性，修復(fù)后不滿足要求的蓄電池應(yīng)退出運(yùn)行。

　　3.合理設(shè)置充電電壓，進(jìn)行充電電壓溫度補(bǔ)償

　　對充電裝置充電電壓設(shè)置和溫度補(bǔ)償情況進(jìn)行排查，合理設(shè)置充電裝置的充電電壓。閥控鉛酸蓄電池浮充電壓值應(yīng)控制為N×(23~28)V,一般宜控制在N2.25V(25℃時)，均衡充電電壓應(yīng)控制為N×(230~235)V(經(jīng)檢查另一變電站充電控制電壓為2.26V,充電裝置有溫度補(bǔ)償裝置)。

　　充電裝置應(yīng)能監(jiān)測環(huán)境溫度，并在充電裝置監(jiān)控中設(shè)置充電電壓溫度補(bǔ)償，即基準(zhǔn)溫度為25℃，修正值為±1℃時3mV,即當(dāng)溫度每升高1℃，閥控蓄電池浮充單體電壓值應(yīng)降低3mV,反之應(yīng)提高3mV

　　4.施工單位及直流班組應(yīng)配置扭矩扳手

　　在蓄電池安裝及拆卸時使用扭矩扳手，防止使用普通扳手或其他工具旋緊螺栓時扭矩過大導(dǎo)致端柱松動，進(jìn)而加劇蓄電池的腐蝕老化

　　開展變電站高頻充電模塊紋波系數(shù)、穩(wěn)壓精度測試，確保紋波系數(shù)不大于0.5%，避免高頻紋波系數(shù)過大加劇蓄電池腐蝕老化，加大對相控式充電裝置的改造力度。

　　5.強(qiáng)蓄電池在線智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的實(shí)時監(jiān)測

　　實(shí)現(xiàn)蓄電池的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，有助于實(shí)時了解蓄電池運(yùn)行狀況，建議采用蓄電池組在線智能跨接技術(shù)，延長蓄電池使用壽命，可使直流班組人員和工期緊張情況能得到較大改善。

　　采用蓄電池組在線智能跨接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)某只電池異常、開路可啟動跨接功能將該只電池自動旁路退出，避免因單只電池常造成整組蓄電池失壓；同時實(shí)時在線監(jiān)測母線及蓄電池組電壓、電流、溫度以及單體蓄電池電壓、內(nèi)阻溫度，以及充電裝置紋波等參數(shù)，并自動告警，可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)直流電源系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)測。