一 故障簡述
某220KV變電站維護(hù)人員按照規(guī)定對該變電站1號直流充電裝置進(jìn)行試驗(yàn),在進(jìn)行直流電源系統(tǒng)倒閘操作時,誤將1號直流充電裝置和1組蓄電池退出運(yùn)行,造成直流I段母線失電。
二.故障原因分析
1.系統(tǒng)組成
該變電站直流操作電源為DC220V,系統(tǒng)采用單母線分段接線運(yùn)行方式,配置2組蓄電池,2套充電裝置。直流電源系統(tǒng)采用屏頂小母線供電方式。
2.故障描述
倒閘操作前該站直流電源系統(tǒng)運(yùn)行方式為單母線分段,分列運(yùn)行
(1)各級雙投隔離開關(guān)(1QS1 2QS1)和1QS2 1QS2)運(yùn)行位置。1QS1 2QS1有三個位置,分別是:對母線充電(1.2)位置,對蓄電池組充電(1.3)位置,斷開,斷開位置中間;1QS2(1QS2)有三個位置,分別是:對母線聯(lián)絡(luò)(1.3)位置,I ,II段聯(lián)絡(luò)(1.2)位置,斷開,斷開位置在中間。倒閘操作前1QS1(2QS1)開關(guān)均打至對蓄電池組充電(1.3)位置,1QS2(2QS2)開關(guān)均打至對蓄電池組充電(1.3)位置,兩套直流電源設(shè)備分別對兩段直流母線供電
(2)I QF101. I QF102 和IIQF201 .IIQF202主控室保護(hù)操作電源斷路器運(yùn)行位置
主控室I段控制母線至I段屏頂小母線的I QF101 和 II段控制母線至II段屏頂小母線的IIQF202在合閘位置;主控室上II段控制母線至I段屏頂小母線的II段QF201和I段控制母線至II段屏頂小母線的I QF102在斷開位置。
直流屏維護(hù)人員在進(jìn)行直流倒閘操作時,將1號直流充電裝置和第1組蓄電池退出運(yùn)行時,直流屏I段母線失電,此時,后臺主機(jī)報多個保護(hù)和測控裝置通訊中斷信號,并檢查主控室保護(hù)操作電源斷路器I QF101 和II QF202的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)I QF101在斷開狀態(tài),地調(diào)命令對該I QF101進(jìn)行試送不成功;地調(diào)再次命令對II QF201進(jìn)行試送兩次不成功,即斷開該段直流母線所帶保護(hù)和測控裝置電源斷路器后,第三次試送成功。
3.故障原因分析
(1)直流母線失電原因分析。直流屏操作人員在將兩段直流母線并列運(yùn)行,退出一套直流電源設(shè)備時,進(jìn)行直流電源倒方式操作;操作人員直接操作1QS2將兩段直流母線并列運(yùn)行,將1QS2母線聯(lián)絡(luò)(1.3)位置打至直流I,II段聯(lián)絡(luò)位置,1QS2為中間位置時,直流I段母線與1號充電裝置和第一組蓄電池脫開而造成失電。
如果該站1QS1(2QS1)開關(guān)在對母線充電(1.2)位置,操作人員進(jìn)行上述操作時,1QS2開關(guān)恢復(fù)至原位即對母線聯(lián)絡(luò)(1.3)位置,使直流I段母線恢復(fù)供電,此時,后臺機(jī)仍報多個保護(hù)和測控裝置通訊中斷信號,檢查發(fā)現(xiàn)主控室保護(hù)操作電源斷路器I QF101在斷開狀態(tài),I段平頂小母線失電,多個保護(hù)和測控裝置失去電源
經(jīng)現(xiàn)場檢查斷路器I QF101正常沒有問題,根據(jù)當(dāng)時檢查的情況,判斷斷路器 IQF101跳開的原因是由于IQF101斷路器同時帶多路保護(hù)和測控裝置,負(fù)荷同時上電,上電電流過大達(dá)到了該斷路器的脫扣器動作值,即IQF101在斷開狀態(tài),也是調(diào)度三次命令對該斷路器進(jìn)行負(fù)荷試送均不成功的主要原因
三. 故障處理過程
1.外觀檢查情況
檢查主控室保護(hù)操作電源斷路器I QF101 在斷開狀態(tài),所以直流開關(guān),蓄電池組,充電裝置外觀均無異常。
2.試驗(yàn)檢測情況
對該站直流電源系統(tǒng)進(jìn)行了全面檢查,全站恢復(fù)送電后站內(nèi)直流母線電壓正常;充電裝置輸入,輸出正常;所有直流開關(guān),蓄電池均正常。
四.故障處理與防范措施
1.故障處理
將1QS1(2QS1)開關(guān)均打至對母線充電(1.2)位置;在變電站現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程中應(yīng)明確直流系統(tǒng)各種運(yùn)行方式下各開關(guān)的位置;在變電站現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程中應(yīng)明確直流系統(tǒng)倒方式操作流程。
3.防范措施
(1)應(yīng)有合理的直流電源系統(tǒng)運(yùn)行方式。經(jīng)上述分析,該站直流母線失電的根本原因是直流電源系統(tǒng)運(yùn)行方式和1QS1(2QS1)開關(guān)均打至對蓄電池組充電(1.3)位置不合理而造成的;正確直流電源系統(tǒng)運(yùn)行方式是將1Qs1(2QS1)開關(guān)均打至母線充電(1.2)位置,并且在變電站運(yùn)行規(guī)程中應(yīng)明確直流電源系統(tǒng)各種運(yùn)行方式下各開關(guān)的位置。
(2)應(yīng)有合理的直流電源供電方案。由于該站采用屏頂小母線供電方式,導(dǎo)致主控室保護(hù)操作電源斷路器 IQF101帶多路負(fù)荷合閘于220V直流母線,由于同時上電沖擊電流過大而導(dǎo)致跳閘,造成多路保護(hù)和測控裝置失電的嚴(yán)重后果。為此,應(yīng)該取消主控室保護(hù)操作電源總斷路器和屏頂小母線供電方案,將該站直流電源供電方案改造一對一的輻射狀供電方式。
(3)建議取消直流系統(tǒng)雙投隔離開關(guān)接線方式。變電站直流電源系統(tǒng)在采用雙投開關(guān)接線方式時,在倒閘操作時操作步驟復(fù)雜,容易引起操作人員誤操作的問題,而造成直流母線失電的嚴(yán)重后果,并且,在兩段直流母線從分列運(yùn)行倒至并列運(yùn)行的過程中會出現(xiàn)一段直流母線瞬時脫離蓄電池組的情況,不符合兩組蓄電池組的直流系統(tǒng),應(yīng)滿足在運(yùn)行中的兩段母線切換時不中斷供電的要求,切換過程中允許兩組蓄電池短時并聯(lián)運(yùn)行,禁止在兩系統(tǒng)都存在接地故障情況下進(jìn)行切換。