110kV变电站一起直流系统充电模块损坏原因分析及对策

工业技术
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ｌ ｌ Ｏ ｋ Ｖ变 电站一起直流系统充电模块损坏原因分析及对策
黄海媛
（ 广西 电 网公 司柳州供 电局 广 西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ５）
［ 摘
要］ 变 电站直流系统，为运行中变电站的控制、信号 、继电保护 、自动装置及事故照明等提供可靠直流电源。如蓄电池存在问题不能正常供电，可 直流系统 充 电模块 故障 分析 对策
电，导致直流系统母线电压下降。
（ ３） 直 流系 统＃ ｏ至群 ３ 充 电模 块都 曾经 出现无 电压 、电流输 出 ， 靠 蓄 电 池组 供直 流负 荷的现 象 。现场 检查 加 至＃ ３充 电模 块运 行灯 不亮 ，发 告警 故 障 ，模块监 控 器发温 度过 热保 护故 障 。 将 模块 拆下 散热 后 ，重新 装 回去模 块 正常 运行 ，但 ＃ ０ 、＃ １模块 输 出电压 和 电流都 不稳 定 ，漂移 幅度 较大 ，最 终 将这 两 台模块 退 出运 行 。 五 ．风险 分析 ： 加、 ＃ １ 充 电模块 因之 前长 期在环 境温 度较 高下 运行 造成 模块 温度 过热 ， 导致 充 电模块 输 出的 电压电 流不平 衡 （ 忽高 忽低 ），模 块元 器件 内部 发热 ， 过热 保护 造成 模块 闭锁 无法正 常工 作 ，最终 需要 由直 流系统 蓄 电池组 放 电 ， 导致 直流 系统 母线 电压 下降 。 正 常运 行时 建议 关注设 备 温度 ， 否 则将 可能 引 起其 他模 块重 负荷 运行 、甚 至过 载而故 障 。 六 ．解决 方法 ： １ 、更换 同 型号 ２台充 电模块 （ 做 稳压 、稳 流 、纹波 试验合 格后 ）。 ２ 、改 善柜屏 柜 内散热 条件 ， 在屏 柜边 加排 气 Ｌ ， 让 热量 进行对 流排 出 。 ３ 、在模 块 附近加 装排 气扇 ，改 善 自然 冷却 的不 良散 热方式 。 ４ 、值 班员定 期对 充 电模块 的运 行状 态及 历史 记 录进行 分析 对 比 ，发 现 问题 及 时汇报 。
“
一
段 母线 欠压 ”信 号 。检查＃ １ 母线 电压 测量 装 置显示 １ ９ ８ ． ３ Ｖ、＃ ２母 线 电
（ １ ） 值班员在巡视时查看微机监控器历史告警信号时 ，虽然现场检查
直流 系统无 异 常 ， 但直 流 系统重 复 出现故 障信 号未 引起 重视并 分析 原 因 ， 最 终导 致｝ ｝ ０ 、｝ ｝ ｌ 、＃ ２ 、＃ ３充 电模块 过热 保护 造成模 块 闭锁无 法 正常工 作 。 （ ２） 直 流屏 内各 电气 元器 件密 集 ，运行 温度 高 ，关闭屏 柜 门后 ，屏 柜 内设 备通 风散 热不 良。 充 电模 块长 期在 环境 温度 较高下 运行 造成 模块 温度 过 热 ，导致 充 电模块 输 出的 电压 电流不平 衡 （ 忽 高忽低 ）， 模 块元 器件 内部 发 热， 过 热保 护造 成模块 闭锁 无法 正常 工作 ， 最终 需要 由直 流系统 蓄 电池组 放
压 测量 装置 显示 １ ９ ８ ． ２ Ｖ 、充 电机 电压测 量 装置显 示 １ ９ ８ ． ７ Ｖ、蓄 电池 电压测
量 装置 显示 １ ９ ８ ． １ Ｖ 。
检 查加 、＃ １ 、｝ ｝ ２ 、＃ ３ 充 电模块 曾经 无 电压 电流输 出 ，直 流系 统集 中监 控 器告 警 ，检查 直流 母线 电压 为 １ ９ ８ Ｖ，将＃ ０ 、＃ １ 、＃ ２ 、＃ ３ 充 电模 块分别 退
三 ．事件 原因 ．危 謇分析 ：
变 电站 直 流系统 ，在变 电站 中为 控制 、 信 号 、继 电保 护 、自动 装置及 事 故 照 明等提 供 可靠 的直流 电源 ， 还 为操作 提供 可靠 操作 电源 。直流 系统 可靠 与否 ，对变 电 站安全 运行 起着 至关 重要 的作 用 ，是变 电站 安全 运行 的保 证 。 ２ ０ １ ３年 ６月 ３日 ，１ ｌ Ｏ ｋ Ｖ某 变 电站发 生一 起直 流 系统充 电模 块故 障 ，
能导致全站直流失压 。所 以直流系统可靠与否，对变电站安全运行起着至关重要的作用 ，是变电站安全运行的保证。 ［ 关键词】 变电站
中 图分类 号 ：Ｔ Ｍ ９ １ ０ ． ６ 文 献标识 码 ：Ｔ Ｍ 文章编 号 ：１ ０ ０ ９ －９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ）３ ４ 一Ｏ ３ ４ ７ 一Ｏ １ 否正 常 。检查 直流微 机监 控器 是否 存在 异常 的报警 信 号。
一
３日上午 ，１ １ ０ ｋ Ｖ某 变 电站值 班 员在进 行 日常巡 视直 流充 电屏 时 ，查看
微机监控器历史告警信号发现 ２日曾经发 “ 事故放电开始”信号。之后值班
员 根据 直流 充 电 电源 检查 试验 作业 表单 进行 直流 充 电电源 切换 试验 ： 发 现监
致 导致 各模块 负荷 电 流存在 不均 衡情 况 。有些模 块 可能 承担更 多 的电流 ，
出运行检查 ，模块元器件 内部发热 ，过热保护造成模块闭锁无法正常工作，
最 终需 要 由直 流系统 蓄 电池组 放 电 ，导 致直 流系 统母 线 电压下 降 。 ＝ ．事件 的相关 信 息 ２日曾经发 “ 事故放 电开始 ”信 号 ；３日值班 员检查 直 流系 统正 常供 电 ， 无 异 常信 号 。５ 日，该 站监 控机 发 ： “ 绝缘 监测 Ｉ 段 母线 欠压 合信 号” “ 电
（ １ ） 值 班员 在 ３日巡 视 时查看 微机 监控 器 ，历 史 告警信 号发 现 ２ 日曾
经发 “ 事故放电开始” 信号时， 未能意识到此时充电机可能出现了停充现象，
若此 时蓄 电池存 在 问题不 能正 常供 电时 ，可 能导致 全 站直 流失压 。 （ ２） 直 流充 电模 块故 障 的原 因分析 ：直 流模块 长 期在 环境 温度较 高 ，
四 暴露 问题 ：
控机显示 “ 蓄电池故障合、分及直流屏交流输入合 、分信号”，均是切换过
程 中所 发 的信号 ，无 其他 异常 告警 。
３日下午 ，变电站监控机发： “ 直流屏模块故障”， “ 蓄电池故障”信
号 ，２ １ 分钟 后 自行复 位 ，现场 检查 直流 系统无 异 常 。 ５日 ， 变 电站监 控机 发 ： “ 绝缘 监测 Ｉ 段母 线欠 压 ” “ 电池一 组 欠压 ”、
最终需要由直流系统蓄电池组放电， 导致直流系统母线电压下降 ， 严重威胁
变 电站 安全 运行 。
一
、
事 件 的经过 及现 象
充电模块输 出的电压电流不平衡，重负荷运行、 甚至过载而故障， 尽管每个
直流 电源模 块 单元具 有输 出 自动均 流功ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能 ， 但 并 联运行 的各 个模 块特 性 的不
极端 情况 下甚 至过 载 ， 而有 些模 块运 行 于轻载 状态 ， 甚至 基本 上是 空载 运行 。 由于 存在部 分模 块 负荷不 均衡 ， 其 结果 必然 加大 了分担 负荷 多 的模块 损坏 的 可能 性 ，也 缩 短了分 担 负荷多 模块 的正 常使 用寿命 ，降低 了系统 可靠 性 。 （ ３） 根 据直 流充 电 电源检查 试 验作 业表 单进行 直 流充 电 电源切换 试 验 时 ，没有认 真结 合对 比之 前 “ 蓄 电池故 障 ”分析 出现 的信号 及现 象 。