变电站直流故障分析及防止

1、变电站直流故障分析及防止 变电直流是供操作、保护、灯光信号、照明和通讯等设备使用，应有良好的电压质量和足够的输出容量及运行稳定怀。直流电源在额定参数下稳定运行和其回路的完好，是保证变电站正常操作和保护装置正确动作的必要条件。在系统发生故障时，伴有直流电源和回路故障，将使保护装置不能正确动作，开关不能跳合，造成或扩大事故。从1988年至1998年的11年，湖南省电力系统共发生直流事故37起，平均生年发生2至4起。1 列举事故1.1 1992年2月17日，220kv酃湖变#2主变风冷装置全停跳闸。原因系主变风冷装置电源接至直流信号电源，运行人员因故取信号熔断器后，风冷装置失去电源，风冷装置全停保护

2、装置延时跳闸。1996年又重复上述事故。1.2 1994年7月4日，100kv酃湖变10kv母线雷击，因#103蓄电池开裂，直流电阻增大，电压降低，致保护开关拒动，开关柜火烧连营，2台主变有不同程度的损坏。1.3 1996年1月13日，500kv云田变200kv二次交流电压回路614pt增设的中间重动继电器熔断器质量不良，造成二次交流失压，750mva#2主变三侧跳闸，损失负荷360mw。1.4 1996年11月18日，110kv檀山湾变电站因10kv开关柜存在绝缘弱点故障，因蓄电池组充电容量不足，一直在欠容量下运行；二为熔断器上下级从幅值上和熔断时间上配合不当，最终导致了开关柜火烧连营，10

3、台小车开关柜和#1主变烧坏。1.5 1997年6月4日，220kv榔梨变110kv线路故障，因直流分支信号回路短路，越级断开总控制电源自动小开关，使直流失压，站内保护装置瘫痪、拒动，由220kv线路对侧保护动作，全站失压。从上述列举的事故中，大部分事故使主变压器停运，致局部地区大面积停电；有的事故10kv开关柜火烧连营，主变压器严重损坏，给电网、主设备造成巨大的损失，有的甚至是难以估算的经济损失，严重地威胁着电力生产的安全，影响着工农业生产和供电的可靠性。2 事故原因分析为了吸取事故教训，制定防范措施，对湖南省电力系统共发生的37次直流事故原因从以下几个方面进行分析、讨论。2.1 按变电站电压

4、等级分布分析110kv变电站直流故障造成或扩大事故达24次，占整个事故的64.9%，是最薄弱的环节，火烧连营也往往发生在110kv变电站，应引起特别注意。220kv、500kv变电站故障更不能忽视，因为电压等级越高，事故影响越大。2.2 按故障设备分类统计分析从设备故障次数统计，熔断器问题最多，这个最忽视的环节，必须高度重视。其它设备也不能轻视，尤其是电源设备，举足轻重，一旦故障，影响整个变电站。下面对故障设备原因分析如下：2.2.1 熔断器故障主要原因是：一是熔断器下级之间没有配合，分支回路的故障，造成总熔断器熔断，直流失压。这种事故统计有14次，占整个事故的38.7%；二是熔断器接触不良，

5、有制造质量问题，也有运行维护不当，此原因造成扩大事故8次，占整个事故的21.6%。2.2.2 操作电源设备故障原因为：一是蓄电池维护不当，充电不足，容量下降，在事故中直流电压迅速下降，导致保护开关不能正常动作，扩大事故；二是电池容量不足，在同一时刻多条线路故障时，开关不能可靠动作，切除故障，导致越级跳闸；三是电源装置故障，处理时安全措施不力，引起保护装置出口跳闸。2.2.3 二次回路故障3次，原因为：一是设计质量不良，信号与控制回路不分，留下了事故隐患；二是运行、检修人员不熟悉设备，没有做好安全措施；三是没有吸取事故教训，没有制定反事故措施，造成同一事故在一个变电站重复发生；四是制造质量不良，

6、光字牌短路，导致直流正极与跳闸回路二次线击穿跳闸。2.2.4 接触器故障4次，都是接触不良，反映出检修不注意工艺，质量不良。2.3 按技术分类统计分析，列表3如下：下面按技术分类分析原因。2.3.1 设计质量不良的主要原因是：2.3.1.1 上下级熔断器参数配置不当，主要问题是，一是分支熔断器特性是慢速的，总熔断器是快速的；二是分支回路是熔断器，总回路是自动小开关；三是一个变电站控制回路只有一个总溶断器，没有分支熔断器；四是熔断器熔丝上下级配合没有裕度。2.3.1.2 蓄电池容量不足，在同一时刻多条线路故障时，开关不能可靠动作，切除故障，导致越级跳闸。2.3.1.3 直流控制回路和直流信号回路

7、、直流操作回路混在一起，导致退出信号电源时，保护跳闸。2.3.2 运行不当的主要原因是：2.3.2.1 运行人员不熟悉直流设备、回路，也不熟悉运行规程，操作有关电源设备时，没有做好安全措施，造成保护开关跳闸；2.3.2.2 对蓄电池检查不细，维护不够，充放电不正常，致使运行时容量下降，电压不足，在系统发生故障时，保护不能正常动作，开关不能跳闸；2.3.2.3 投入熔断器前，没有检查熔断座与熔断器是否可靠，导致部分熔断器接触不良，压降过大。3 防止事故对策3.1 应加强直流电源和回路的全过程管理，强化设计、安装调试、运行维护人员的责任心。从设计施工到变电站的直流改造工作，必须严格执行电力系统继电

8、保护及安全自动装置反事故措施要点和有关设计规程的要求。直流电源容量的选择要满足事故时最大冲击负荷的要求。直流熔断器与相关回路配置应满足的基本要求是：消除寄生回路，增加保护功能冗余度。3.2 直流熔断器按正常负荷与保护动作时冲击负荷大小来配置，上、下级之间必须有配合关系，满足选择性要求。自动小开关与熔断器配合关系要经试验确定，熔断器之间的配合不但要满足幅值关系，也要满足时间关系（不同型号熔断器的熔断时间特性不同）。3.3 直流操作、控制和信号负荷，必须相对独立，经专用熔断器供电，严禁操作、信号电源回路接控制负荷，以免在操作、信号工作时，造成控制回路故障，防止事故的发生。3.4 低压交流回路与直流回路严禁共同电缆。3.5 加强运行维护管理工作。蓄电池必须按照现场运行规程进行维护，按时充放电，保证蓄电池的电压质量和容量。及时更换不合格的电池，保证蓄电池的正常运行