01站用电源系统(蓄电池)典型案例分析及预防措施(1)

2. 如解决好蓄电池满足设计容量，使运行中的蓄电池通过日常维护、核容等措施
来保障蓄电池的容量，全站直流失电等问题就迎刃而解。 解决办法有： 1、按规程、规范要求对交、直流系统进行维护、蓄电池进行核对性放电测试。 2、或者通过专业维护团队对交、直流系统进行维护、蓄电池进行核对性放电测试。 以保障系统以最优的状态运行
一、
某500kV变电站站用电源事件
事故概况：
2016年08月，某500kV变电站发生站用交流电源全失事件，由于380V IM母线相间短 路故障引起。故障发生后： #1站用401断路器首先过流跳闸，380V IM母线失压； 随后#1备自投动作，合上400甲断路器；故障电流未消除，400甲断路器未动作，#0 站用变保护跳#0站用变变高717断路器，造成0M母线失压； 然后#2备自投动作，合上400乙断路器，故障电流仍未消除，400乙断路器未动作，
蓄电池质量问题
四、
蓄电池质量问题
蓄电池内部开路故障
故障蓄电池进行解剖图： 现场解剖负极汇流排与负极极耳连接处腐蚀严重，直接导致大部分负极 极耳与负极汇流排脱离。从拆后的痕迹大致可以判断，4片尚存部分连接， 其余8片均已自然腐蚀断开。内阻测试严重偏大，证明蓄电池未到使用年限 提前失效
四、
蓄电池质量-人为原因
事故原因： 1、开关在ABC相间短路故障后热磁保护动作曲线与站变保护没有配合，无法及时隔离故障； 2、站变过流保护越级动作跳闸后，380V备自投切换扩大了事故范围。
10kV 1M ST1 ST2 10kV 3M
#1站用变
#2站用变
11QF
12QF
21QF
22QF
事故分析过程： 负荷短路 站用变先于馈线开关动作，I 段母线失电，但故障点未排 除，ATS切换#2站用变保护 动作，II段母线失电
2
3
交流母线故障
4
交流零序过流动 回路接地、保护定值过低、负 排查线路短路及接地现象，检查保 作 载严重不平衡 护定值设置是否合理、。 交流装置动作 监控装置产生逻辑动作/装置 重新上电 状态位，通过复位键信号复归
5
八、
交流电源系统常见的故障处理
八、
交流电源系统常见的故障处理
6
交流装置故障
向参加培训的各位专家领导 问好！
深圳市泰昂能源科技股份有限公司
站用电源系统（蓄电池）典型案例分 析及预防措施
深圳市泰昂能源科技股份有限公司 深圳市泰达服务电源技术有限公司
杨朋静
yangpj@taiang.com.cn 2017/9/13
目录
一、某500kV变电站站用电源事件
二、某220kV变电站站用电源事件 三、某110kV变电站站用电源事件 四、蓄电池质量问题 五、存在问题及防范措施 六、防止站用交流电源失电 七、防止站用直流电源失电 八、交流电源系统常见故障处理 九、直流电源系统常见故障处理
9、备投装置备投逻辑设计不合理，低压侧故障后，未闭锁备自投装置；
10、蓄电池运行环境温差大。 11、加强站用交、直流电源系统维护
六、
防止站用交流电源失电
2012年110kV***变电站发生馈线支路ABC相间短路,馈线开关不跳闸,站用交流进线开关不
跳闸,站变过流保护越级动作, 不闭锁380V备自投动作切换，造成全站站用交流电源失电。
下一步工作
管理手段：
开展站用交、直流电源系统设备问题排查及整治；
完善技术规范，提高标准； 把好移交验收关，实现零缺陷移交； 加强站用电源班组建设，提高检修能力 通过引入专业电源厂家配合维护、检修 技术手段： 按规程、标准落实蓄电池核对性放电工作问题，提高蓄电池组的运行可靠性；
用技术手段解决蓄电池组在线监测、在线核容的安全便捷性问题；
采用新技术、方法，解决现有直流系统中数据采集分析工作量大的问题；
八、
交流电源系统常见的故障处理
序号 1
故障现象
常见原因
解决方法
通讯线接、电源线触不良、监 检查通讯线有无松动，判断监控器 交流监控通信中 控损坏、通讯地址不对、装置 是否损坏，检查通讯地址、波特率 断 未上电 等，装置有无上电。 交流过负荷 负载电流超过设定值、系统短 排查系统是否负载过大，检查监控 路、保护定值过低 装置CT定值是否正常 检查系统有无短路、过载等导致进 交流母线短路，过载、接地， 线空开跳闸现象，故障排查后将进 进线空开跳闸 线开关复位。
六、
防止站用交流电源失电
广东某局的解决办法1： 加装保护CT，在控制算法中加入过流保护和零序保护，先于变压器保护跳开交流
电源的进线开关或闭锁ATS
10kV 1.47Ie，0.6S 0.325Ie，2S 1.47Ie，0.6S 0.325Ie，2S 10kV
400kVA，23.1/577.4A，4％。
五、
存在问题及防范措施
5、运维力量有待加强 绝大部分单位由继保或检修班人员兼职运行维护，同时，直流系统专业为小专业，培 训有待加强，技能水平有待提高。同时，蓄电池核容占用大量的人力资源； 6、站用电源系统长时间未有维护； 7、站用交流电源系统低压保护定值无专业部门管理，导致定值失配； 8、备自投动作逻辑未予验证；
2、个别站用电源系统配置不满足要求
蓄电池缺乏有效的监测手段，部分变电站没有蓄电池监测装置。 3、蓄电池质量问题突出 近年来蓄电池质量下降明显，漏胶、容量不足、外壳变形、内部开路的缺陷频发。 4、存在运维工作不到位的情况 站用交直流电源系统的应按照计划时间和计划的试验项目开展维护检修工作，有些因 人力配置等原因未按照定检周期进行相关的直流系统维护、蓄电池核容放电试验。
一、
某500kV变电站站用电源事件
扩大原因 事故发展的顺序来看，扩大原因为： 1、开关定值设置错误：380V低压开关保护定值设置比站用变保护的定值大，导致站用变 保护先于380V低压401开关保护动作，站用变保护跳站用变两侧开关，造成了#1站用变高 压侧开关跳闸。 2、401开关保护动作后未闭锁备自投：造成#1备自投装置误将400甲开关合闸致故障母线，
三、
某110kV变电站站用电源事件
事故概况： 2015年某110kV变电站一条10kV线路三相短路，引起10kV IM电压降低，造成#1站用 变380V输出电压降低，#2直流系统充电机模块欠电压保护动作全部退出运行，同时 #2蓄电池组故障无输出，造成#2直流母线失压，影响由#2直流母线供电的110kV备自 投装置、#1及#2主变差动及两侧后备保护装置及所有保护测控一体化装置失电无法动 作，造成全站失压。 事故原因： 事故原因为#2段直流系统失电，#2直流系统的交流输入为#1站用变，事故发生时#1站 用变失电且交流切换装置不能正常切换至#2站用变，造成#2直流系统交流输入失电，
2、反措执行不到位——未取消低压脱扣 西安事故之前，要求对全部变电站开展站用变低压侧380V开关隐患排查，对具 有低压脱扣功能的380V开关要采取可靠措施，取消低压脱扣功能，但此变电站仍未
按时限要求完成整改，导致站用交流380VⅡ段母线失压。
3、保护电源与操作电源仍接在不同直流母线上，落实反措不到位。 4、缺陷填报存在关键信息错误 2016年10月运行人员发现#2蓄电池组#18、#27等2只蓄电池组外壳爆裂，缺陷填
同时蓄电池组已经彻底损坏，进而造成重要负荷装置等设备停电，直至变电站失电。
三、
某110kV变电站站用电源事件
暴露问题：
1、直流系统交流切换装置不能正常切换 2、蓄电池组损坏不能带载导致保护装置失电 3、系统维护不到位 4、核容工器具存在问题，为假恒流方式。
三、
某110kV变电站站用电源事件
四、
1ATS
2ATS
380V 1M
380V 2M
六、
防止站用交流电源失电
解决问题的核心
1. 解决开关隔离各种故障的能力问题。 2. 如解决好开关隔离各种故障的选择性问题，则站变过流保护、零序过流保护等 就应反应站用变压器内部故障，站变保护动作应闭锁380V备自投。则380V备 自投的闭锁、全站交流失电等问题就迎刃而解。
二、
某220kV变电站站用电源事件
事故概况： 2016年10月台风登陆期间，某220kV变电站110kVⅠM、ⅡM母线，及4座110kV 变电站发生失压事件，事件后果达到二级电力安全事件标准。
事故原因： 电池组失效、保护装置控制电源和操作电源不在同一母线
二、
某220kV变电站站用电源事件
暴露问题： 1、变电站直流系统维护不到位 2015年12月，#2蓄电池组#38、#42电池因外壳轻微裂纹退出运行。 2016年6月3日，继保班组在专业巡视中发现#2蓄电池组#31、#45、#48等3 只蓄电池外壳有裂纹，未做进一步测试，仅报一般缺陷（蓄电池外壳破损缺陷应为 重大缺陷）。因无备用蓄电池，未进一步开展消缺工作，#2蓄电池组仍带缺陷运行。 2016年6月，变电运行人员测量#1蓄电池组3只蓄电池（#7、#29、#48）电
四、
蓄电池质量问题
预防措施： 1. 改善蓄电池室环境温度 2. 蓄电池室避免阳光直射 3. 蓄电池安装时必须落实所有脊柱螺丝的紧固性检查 4. 必须对其进行定期充放电和日常的维护工作。
五、
存在问题及防范措施
1、站用电源系统管理措施有待完善 相关的标准或规范未对断路器保护、断路器保护和变压器保护的配合以及备自投投切 原则等方面进行明确的规定。
四、
蓄电池质量问题
导致事故
蓄电池室起火烧毁
四、
蓄电池质量问题
暴露问题： 1. 蓄电池质量问题突出 2. 实际发现现场蓄电池房间的环境温度堪忧，有些区域温差大也是造成蓄电池故障 的一大原因。 3. 蓄电池室的窗户，阳光照射蓄电池，造成蓄电池室内温度高，未安装空调 4. 新安装的蓄电池在投运前，应进行蓄电池核容测试 5. 蓄电池螺丝未打紧，交流断电时蓄电池向负载供电，导致螺丝未打紧部位打火、 冒烟乃至烧毁蓄电池 6. 日常维护欠缺、消缺不及时
同样由于1原因，#0站用变高压侧开关跳闸，#0母线失电。
3、备自投动作逻辑不合理: #0母线失电后，400乙开关合上，还是由于1原因，最终造成 了#2站用变高压侧开关跳闸，最终全站失压。
一、
某500kV变电站站用电源事件
事故发展的时间图如下：
一、
某500kV变电站站用电源事件
暴露问题： 对站用电源的定值整定和维护存在不足，现场断路器定值整定未设置 备自投逻辑不合理 故障后未闭锁备自投
报时将该缺陷错误地填报为220kV**站的缺陷，检修人员赴**站未见相关缺陷，致
缺陷处理延误。
二、
某220kV变电站站用电源事件
5、缺陷定级错误 2016年6月3日与10月5日，检修人员与运行人员相继发现#2蓄电池组多只蓄 电池外壳有裂纹或爆裂，仅报一般缺陷（实属重大缺陷）。 6、缺陷管理未能有效闭环、未给予追查问题形成闭环。 7、缺陷处理不及时。
#1站用变
Biblioteka Baidu
#2站用变
PLC
1.28Ie，0.55S
1.28Ie，0.55S
1ATS 0.32Ie，1.5S 0.4kV 1.06Ie，0.3S
2ATS 0.32Ie，1.5S 0.4kV 1.06Ie，0.3S
电流检测回路
六、
防止站用交流电源失电
解决办法2： 加入站用变保护闭锁ATS信号当站用变保护，闭锁ATS。
#2站用变保护跳#2站用变变高349和变低402开关，最终导致全站380V交流失压。
一、
某500kV变电站站用电源事件
交流电源系统接线图如图所示
一、
某500kV变电站站用电源事件
直接原因
经检查，#1母线分支母线末端的绝缘支撑件绝缘降低为事故的直接原因。变电站所
处位置刚刚下雨，交流电源屏的运行环境与外部直接相通，环境绝缘降低，最终发生 短路故障。
压为0V，未按紧急缺陷立即上报（11月6日#1蓄电池组核容结果正常，退出的蓄电
池核容结果也正常，表明变电运行人员测量方法不正确）。 2016年10月5日，运行人员发现#2蓄电池组#18、#27等2只蓄电池组外壳爆 裂，仅按一般缺陷上报（实际属重大缺陷），延误了缺陷处理。
二、
某220kV变电站站用电源事件
10kV 1M ST1 ST2 10kV 3M
#1站用变
#2站用变
11QF
12QF
21QF
22QF
1ATS
2ATS
380V 1M
380V 2M
七、
防止站用直流电源失电
现状：前述变电站失压发现后备电源的蓄电池都没有有效的保障蓄电池后备带载。 解决问题的核心 1. 解决交流故障时站用电源系统、蓄电池延续向母线供电的能力。