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时间:2018-03-13
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1、一起由蓄电池单体故障扩大为全站失压事故研究 摘要:本文分析了一起典型的由于单体蓄电池故障,造成直流系统失压,导致备自投失电未动作引起的全站失压事故,进而指明了蓄电池组检查、维护的重要性。关键词:蓄电池;直流系统;备自投;失压;检查维护中图分类号:TM912文献标识码:A文章编号:引言变电站直流系统是变电站内独立的电源,它为继电保护、控制信号、自动装置、计算机控制系统、断路器的操作、通信以及事故照明提供可靠的操作电源。而在变电站直流系统中提供能源的主要是蓄电池,蓄电池相当于变电站整个二次系统的心脏,为二次系统的正常运行提供动力。正常时直流系
2、统中的蓄电池组处于浮充电备用状态,当交流失电时,蓄电池迅速向事故性负荷提供能量。如各类事故照明、交流不停电电源等,同时也必须可靠提供事故停电时的控制、信号、保护、通信等重要电源,因此,蓄电池组的运行状态,决定了变电站直流系统的稳定性。本文通过一起典型的因单体蓄电池故障造成的全站失压事故的分析,指明了蓄电池组的日常检查、维护的重要性。1、某110V变电站全站失压案例分析72012年10月6日10时53分08秒796毫秒,某变电站110kV卫马线39号杆由于事故车辆碰线,造成线路两侧零序保护Ⅱ段保护动作,接地距离保护Ⅱ段动作,两侧断路器跳闸,全
3、站失压。直流系统由蓄电池供电,10时53分11秒725毫秒,蓄电池组107号蓄电池故障,导致蓄电池系统开路,造成全站直流系统失压,110kV进线备自投保护装置失电未动作,某110kV变电站全站失压。1.1事故前运行方式1.2保护动作情况分析2012年10月6日10时53分08秒796毫秒,某110kV变电站卫马线112线路保护动作,零序Ⅱ段出口(定值=6.8A0.3S),自产零序电流大小为9.550A,(反映到一次2292A)二次零序电流满足零序Ⅱ段动作条件;10时53分08秒801毫秒,112线路保护动作,接地距离Ⅱ段出口(定值=1.46
4、欧0.3S),测控阻抗为1.038欧,阻抗大小满足接地距离Ⅱ段动作条件,断路器跳闸。正常运行时,主变高压侧中性点均未直流接地,而经放电间隙接地,在卫马线111线路发生A相接地故障时,1号、2好主变中性点产生过电压,击穿主变中性点放电间隙,构成零序网络通道,造成该110kV变电站卫马线112线路保护零序Ⅱ段出口、接地距离Ⅱ段出口。1.3110kV进线备自投未动作原因7现场检查110kV进线备自投保护未动作,保护定值中110kV备自投动作跳主供线路卫马线112动作延时4.5秒,合备用电源进线桥马线111动作延时0.3秒。10时53分08秒796
5、毫秒,卫马线112保护跳开112断路器,造成全站失压,直流系统因所用电源消失,全站直流蓄电池组供电。10时53分11秒725毫秒,蓄电池组107号蓄电池故障,导致蓄电池系统开路,造成全站直流系统失压(监控后台报文有直流电池巡检整组电压异常动作信号)。而110kV进线备自投还未满足4.5S的动作延时,全站直流系统已失压,110kV进线备自投保护装置已失电,造成110kV进线备自投保护未动作。1.4直流系统失压原因该组蓄电池为2001年出厂阀控式铅酸蓄电池组,至事故发生时年限已超过10年。监控后台及直流系统监控单元报“直流电池巡检整组电压异常动
6、作”,现场检查蓄电池两端电压为16.7V,测量107号蓄电池组两端电压为1.4V,故判断为107号蓄电池内部存在开路,导致蓄电池组回路开路,全站直流系统失压。经判断分析,在直流系统交流进线电源消失后,蓄电池组带全站负荷及112跳闸冲击电流,突然以大电流(约5.1A)放电3S过程中,107号蓄电池老化、内阻大,在大电流作用下突然发生开路,导致直流系统失压。71.5动作时间顺序2、事故案例主要原因分析本起事故,由一起简单的双回互为备投线路跳闸事故演变为一起全站失压的重大事故,其主要原因在于当主供线路卫马线112线路于10时53分08秒796毫秒
7、故障跳闸后,按照定制单投入要求,备用电源进线桥马线111线路应在延时4.5S后投入运行,但当故障跳闸到备用电源等待4.5S延时动作期间,10时53分11秒725毫秒,蓄电池组107号蓄电池故障,导致蓄电池系统开路,造成全站直流系统失压,此时等待4.5S延时的备用电源进线桥马线111线路备自投装置失电,备自投延时时限4.5S到时,备自投未动作,造成全站失压。7事故发生后,对110kV变电站107号蓄电池进行解体检查,打开蓄电池的安全阀,发现蓄电池在正极汇流排存在裂缝,负极汇流排正常。为了进一步检查电池的内部情况,对蓄电池的密封盖进行了拆解。打
8、开蓄电池的密封盖体发现蓄电池的正极汇流排已经变形,负极汇流排形体正常。在正极汇流排靠近正极柱体的部位呈现下凹形体,该处汇流排存在断裂迹象。在进一步的检查中发现蓄电池正极柱体与汇流
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